2017 Fiscal Year Research-status Report
ヒト不安定粥腫類似病変を持つミニブタを用いたステント留置後合併症メカニズムの検討
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17K09595
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
李 ヨキン 日本大学, 医学部, 准教授 (30599048)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高山 忠輝 日本大学, 医学部, 准教授 (10366601)
羽尾 裕之 日本大学, 医学部, 教授 (40393243)
松本 太郎 日本大学, 医学部, 教授 (50366580)
平山 篤志 日本大学, 医学部, 教授 (50459880)
春田 裕典 日本大学, 医学部, 助教 (90754002)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 大動物実験 / 動脈硬化 / ステント / 合併症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3ケ月齢のLDLR-/-ミニブタに4ヶ月、1日1キロの高脂肪食負荷で、冠動脈プラークモデルを作製することが出来た。4ヶ月間高脂肪食負荷後、ブタ冠動脈に冠動脈造影、血管内超音波（IVUS）で三枝冠動脈を観察し、不安定プラーク病変の特徴と部位を確認した。一頭のLDLR-/-ミニブタに薬剤溶出性ステント（DES）1本、生体吸収性スキャフォールド(BVS)1本を留置した。また、血栓閉塞を予防するために、留置三日前から実験終了まで抗血小板薬として、アスピリンとクロピドグレルを経口投与した。
ステント留置後の観察期間を3ヶ月、6ヶ月、また12ヶ月と設定し、冠動脈造影、OCT、IVUSと血管内視鏡を用いてステント内の血栓、血管内膜変化を定性、また定量的に観察した。実験終了後、ミニブタを安楽死させ、ステント留置部位の冠動脈と周りの組織を切り出し、樹脂包埋またパラフィンブロックを作成し、各種染色で組織病理学的に検討した。
3ヶ月間観察群では、DESとBVSともに留置直後ステントと血管壁密着し、内腔の表在性血栓を認めなかった。冠動脈造影では、ステント留置部位に軽度狭窄が認められた。IVUSで観察したところ、DESとBVSともにステントの内側に新生内膜が観察され、血栓を認めなかった。解剖したところ、心筋梗塞巣を認めなかった。冠動脈を摘出後、BVS留置部位の冠動脈をパラフィン切片、DES留置部位の冠動脈を樹脂包埋切片で染色し、ステント留置後の血管反応を観察した。DESとBVSともに平滑筋細胞が主成分とした新生内膜が形成された。新生内膜の中に炎症性細胞浸潤、ステントのストラット周囲のフィブリン蓄積、断片化された石灰化、泡沫状マクロファージなどが観察され、DESとBVS両群の間に新生内膜の成分が類似した。DESとBVS両群ともに、ステント内血栓を認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２９年度に、８頭のLDLR-/-ミニブタを作製し、4ヶ月間の高脂肪食負荷により冠動脈プラークモデルを作製した。3ヶ月間観察群の3頭の内2頭実験終了した。12ヶ月間観察群は3頭にDESまたはBVSを留置して、その内1頭を2018年4月に解剖、2頭を9月に解剖予定である。6ヶ月間観察群の3頭の内2頭は平成30年5月にDESまたはBVS留置予定であり、1頭は6月にDESまたはBVS留置予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、引き続きLDLR-/-ミニブタを作製し、4ヶ月間の高脂肪食負荷により冠動脈プラークモデルを作製後、DESまたはBVSを留置する。また、各血管内イメージングを用いて、経時的に冠動脈留置部位と周辺部位を観察する。
また、ステント留置後に異なる環境を作るため、通常食と高脂肪食の2群に分けて観察する。高脂肪食群はステント留置前後で継続して1.5%コレステロールと15%牛脂を含む高脂肪食を与える。通常食群はステント留置後より市販の普通餌を食べさせる。ステント留置後ミニブタを飼育しながら、経時的に採血し、冠動脈造影、IVUS、OCTと血管内視鏡を用いて留置部位のステントと血管の密着性、血管径、血管の拍動、内腔径、ステント内新規動脈硬化の量と成分、壁在血栓、血管内膜変化などを経時的に観察する。また内皮機能と血管運動機能を評価するため、ステント留置後経時的に、冠動脈からアセチルコリンを注射し、内皮依存性血管拡張反応を観察する。その後ニトログリセリンを注射し、内皮非依存性の血管拡張反応を観察する。観察期間終了後、ミニブタを安楽死させ、留置部位の冠動脈を切り出し、樹脂包埋またパラフィンブロックを作成し、免疫染色などを用いて病理学的検討を行う。観察項目は血管面積、内腔面積、血管内皮の損傷、新規動脈硬化の面積と成分（線維被膜、壊死性脂質コア、炎症細胞の浸潤、石灰化、粥腫内出血）、平滑筋細胞の遊走及び増殖、栄養血管、壁在血栓、DESまたはBVSのストラット周囲のフィブリン蓄積、BVSの場合は吸収サイトの組織変化（平滑筋細胞、プロテオグリカン、コラーゲンなど）、各種サイトカインの発現などである。また一部の冠動脈組織からタンパクとRNAを抽出し、内皮機能関連マーカー、平滑筋細胞関連マーカー、細胞増殖・遊走マーカー、血栓関連マーカーなどを検討する。
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| Causes of Carryover |
H29年度では、高脂肪食の不足分の牛脂を購入した。また、LDLR-/-ミニブタにサンプルのDESとBVSを用いカテーテルを行い、観察を行った為、購入には至らなかった。
H30年度では、引き続きカテーテルを行い、ステント留置部位の病理学的な検討を行う予定。使用計画は、高脂肪食：50万円、カテーテル:10万円、国際学会参加：30万円、病理切片委託：20万円、病理染色用の試薬など消耗品：26万円、合計136万円を予定している。
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[Journal Article] Neuroprotection Mediated by Upregulation of Endothelial Nitric Oxide Synthase in Rho-Associated, Coiled-Coil-Containing Kinase 2 Deficient Mice.2018
Author(s)
Hiroi Y, Noma K, Kim HH, Sladojevic N, Tabit CE, Li Y, Soydan G, Salomone S, Moskowitz MA, Liao JK.
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Journal Title
Circ J.
Volume: 82
Pages: 1195-1204
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] A Novel Large Animal Model of Accelerated Human-Like Coronary In-stent Neoatherosclerosis Formation.2017
Author(s)
Yuxin Li, Hironori Haruta, Daiichiro Fuchimoto, Shunichi Suzuki, Kazumi Satou, Daisuke Kitano, Tadateru Takayama, Takafumi Hiro, Rika Kawakami, Seiichi Hirota, Taro Matsumoto, Hiroyuki Hao, Akira Onishi, Atsushi Hirayama.
Organizer
Scientific Sessions 2017 of American Heart Association
Int'l Joint Research
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