ラマン分光法を用いた心臓突然死の診断

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09272
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 井戸田 望 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20722870)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池谷 博 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30292874) ; 新谷 香 (石田香) 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50345047)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ラマン分光法 / 心臓突然死 / 心筋梗塞

Outline of Annual Research Achievements

心臓突然死の多くは急性心筋梗塞などによる虚血性心疾患が原因であるが、凝固壊死や炎症細胞浸潤など明らかな病理組織学的変化が生じる前の超急性期に死亡し、死亡直前の臨床症状や心電図等の検査所見がない場合、法医解剖を行っても心臓突然死と診断することは困難である。近年、非破壊解析が可能なラマン分光法を心筋虚血をはじめとした医療分野に用いることが期待されている。本研究はラットの心筋梗塞モデルを用い、高精度ラマン分光法を用いて、虚血心筋細胞内で生じている分子レベルの物質の質的・量的変化を捉えることを目的としている。
SDラットオス8週齢のラットを用いた。経静脈的全身麻酔、人工呼吸器下で左冠状動脈を結紮し20分後（昨年度記載した15分は20分の誤り）にエバンスブルーを注入し摘出した心臓を梗塞モデルとし、冠状動脈の結紮なく開胸のみで20分後に摘出した心臓をコントロールとした。また、死後経過モデルとして、左冠動脈を結紮し20分後にラットを頚椎脱臼により屠殺し、直ちに閉胸し静置、１日後に摘出した心臓を死後経過１日の梗塞モデルとし、冠状動脈結紮なく開胸20分後に頚椎脱臼により屠殺し、直ちに閉胸し静置、１日後に摘出した心臓を死後経過１日のコントロールモデルとした。各心室の横断面から、エバンスブルー非染色部（虚血部）を5か所、同じ部位をコントロール心臓から5か所取り出し、各組織をラマン分光測定した。現在、各モデル心臓のラマン測定結果を解析途中である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

１.　平成29年11月、平成30年3月にラマン分光測定器の不調があり（昨年度報告済み）、その後、機器が本格的に故障してしまい復旧のめどが立っていない。
２．平成30年2月までに測定が終わった分のみ解析を実施している。Ｎ数が少ない中で解析を行う必要があり、適切な解析方法が何かを試行錯誤をしている段階。

Strategy for Future Research Activity

１．様々な解析方法を試みている途上であるが、現時点で、ようやくコントロールの心臓で心外膜側と心内膜側で既にラマン強度に差が見られる傾向が把握できるようになった。この解析方法が適切かどうかの検証を行う。
２．適切な解析方法にたどり着いたら、虚血群、1日後の虚血群におけるラマンスぺクトルの変化（強度及びラマンシフト）との差について分析を行う。
３．差が認められたら、当該ラマンシフトの変化の原因について考察し、免疫組織染色や蛋白質解析等で考察の補強を行う。

Causes of Carryover

１．ラットの心筋梗塞モデルを作成するにあたり、動物実験用の人工呼吸器を購入する予定であったが、他の研究者が行っていた動物実験が一段落して人工呼吸器を使用することができ、新たな機器を購入する必要がなくなった。
２．ラマン分光器の故障によって、ラットモデルの追加実験は行えない。
３．ラマン測定の解析の結果、免疫組織染色や蛋白質解析で論理を補強できることが可能であれば、そちらの試薬の購入等を行う。