虚血再灌流後重症不全心に対する新規インドール化合物の心筋保護への応用

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10620
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 増田 信也 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (30596094)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋木 佳克 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50372298) ; 川本 俊輔 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (20400244) ; 吉岡 一朗 東北大学, 大学病院, 助教 (90770272) ; 阿部 高明 東北大学, 医工学研究科, 教授 (80292209)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: インドール化合物 / ATP / 心移植 / 虚血再灌流障害

Outline of Annual Research Achievements

本研究で使用している新規インドール化合物は、ATP増加、虚血に対する細胞保護作用を有しており、腎、脳における虚血再灌流障害に対する抑制効果が実験的に示されている。我々は、本化合物の心移植における虚血再灌流障害に対する有効性を検討し、その臨床応用に向けた可能性を探求することとした。
これまでの実験では、ラット心臓におけるインドール化合物の効果を評価するために、摘出からの経過時間によるラット心筋のATP量の変化について検討した。ラット（LEW種、雄、250-300g）をインドール化合物投与群と非投与群に分け、心臓摘出の24時間前と2時間前に投与群にはインドール化合物5㎎/㎏、非投与群には溶剤のみを、いずれも経口投与した。吸入麻酔（セボフルラン）で全身麻酔後、心臓を摘出した。摘出した心臓はすぐに4℃の生理食塩水に浸し、数回その中で拍動することで、心臓内の血液を排除させた。心停止後、氷冷したシャーレ上で心尖部を6等分し、ホタルルシフェラーゼ発光法により心筋内のATP含有量を評価した。心筋内のATPが２時間後にはすでにコントロール群（非内服群）と同等まで低下していた。心移植に応用するにはゴールデンタイムとされる４時間は有意なATPを示すように工夫が必要であった。まず、投与量であるが、現在はこれまでの先行実験で脳、腎での評価に用いられていたものと同量を投与していた。増量させることで容量依存性に心筋内ATPの増量を計った。しかし、本化合物は非水溶性であり、ラットへの経口投与を考えるとこれ以上の投与には限界があると考えられた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

２時間後の心筋内ATPがコントロール群と差がなく、心移植までに至っていないため。まずは投与後のATPを以下に高値に維持させるかを検討している。

Strategy for Future Research Activity

インドール化合物の投与経路を変更する必要がある。これまでは経口投与を摘出の２４時間前、３０分前に行っていたが、心筋内のATP増加は摘出直後のみがコントロール群とさを認めたのみで、２時間以降は差がなかった。まずは投与回数を増やすことで検討する。それでも結果が思わしくない場合には、別経路からの投与も検討する。非水溶性であるため、経静脈投与は現在のところ不可能である。ラットでの投与で思うような結果が得られなければ、たの動物による実験も検討する。

Causes of Carryover

平成29年度に予定していたインドール化合物投与経路の検討実験を平成30年度に行うこととしたため、次年度使用額が生じた。
次年度使用額は、平成30年度の助成金と合わせてインドール化合物投与経路の検討実験に使用する計画である。