ウサギ脊髄虚血モデルを用いたMRIでの早期脊髄病変の検出

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08725
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 貞弘 光章 山形大学, 医学部, 教授 (80250778)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒田 吉則 山形大学, 医学部, 助教 (00534166)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 脊髄虚血 / 対麻痺 / 大動脈手術 / 酸化ストレス / 画像診断 / 活性酸素種

Outline of Annual Research Achievements

本研究は大血管手術の際に生じる脊髄虚血とそれに伴う対麻痺に関して症状出現前の画像的早期検出を目的としている。臓器障害に先んじて生じる酸化ストレス（活性酸素種の過剰産生）をMRIで検出することでそれを可能にする。ウサギの大動脈を遮断することで、脊髄虚血を発生させる。脊髄虚血により対麻痺を来たすが、そこにニトロキシルラジカルである3-carbamoyl PROXYLを投与しMRIを撮影することで、脊髄局所での酸化ストレスの状態（活性酸素種の過剰産生）の状態を視覚的に検出することが可能になると考えられる。これまではラットの骨格筋での酸化ストレスの評価は可能としてきたが、本研究においては、まずはウサギを用いての大動脈遮断モデルの作製から実験を開始した。大動脈遮断に関しては直接大動脈を遮断する方法と血管内にバルーンを挿入し内腔から遮断する方法があり、本研究申請者は大分以前に後者でのモデル作製を行ってきた。しかしながら、今回の実験においては当施設で近年より施行されている麻酔方法への変更もあり、三種混合麻酔で処置を施行した。処置前には三種混合麻酔での鎮静は十分と判断される様子であったが、実際の処置の際に大腿動脈を剥離露出すると、動脈攣縮の問題が発生し、大腿動脈が非常に細くなってしまい、穿刺しバルーンを大動脈内までに挿入することが困難であった。そのため現段階では、ウサギの脊髄虚血モデルの作製はまだ達成できておらず、今後麻酔方法の変更や、遮断方法の変更も考慮しなければならない状況である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究においては、まずはウサギを用いての大動脈遮断モデルの作製から実験を開始した。大動脈遮断に関しては直接大動脈を遮断する方法と血管内にバルーンを挿入し内腔から遮断する方法があり、本研究申請者は大分以前に後者でのモデル作製を行ってきた。しかしながら、今回の実験においては当施設で近年より施行されている麻酔方法への変更もあり、三種混合麻酔で処置を施行した。処置前には三種混合麻酔での鎮静は十分と判断される様子であったが、実際の処置の際に大腿動脈を剥離露出すると、動脈攣縮の問題が発生し、大腿動脈が非常に細くなってしまい、穿刺しバルーンを大動脈内までに挿入することが困難であった。そのため現段階では、ウサギの脊髄虚血モデルの作製はまだ達成できていない。また、3-carbamoyl PROXYLがウサギにおいてどの程度血液脳関門を通過するかの検討も出来ていない。臨床用のMRIを使用しているとのこともあり、時間的制限もあるため、まずは確実なモデルの作製が必須である。

Strategy for Future Research Activity

再現性のあるウサギの脊髄虚血モデルのが必須である。血管攣縮を来さない麻酔方法の確立が必要であり、大動脈遮断の方法がバルーンによる血管内遮断が良いのか、開腹もしくは後腹膜アプローチの直接的大動脈遮断が良いのかを決定する。確実なモデルが作製できれば、MRIの撮影に研究を進めることが可能になる。その後は、当初の研究計画に基づき研究を遂行できると考えられる。