敗血症関連脳症におけるテトラヒドロビオプテリンの関与とその治療標的としての検討

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09438
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 上國料 千夏 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任助教 (50751278)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 隆史 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (20381171) ; 原 怜 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70624815) ; 安田 智嗣 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (80437954)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 敗血症 / テトラヒドロビオプテリン / 敗血症関連脳症 / アミノ酸

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、敗血症関連脳症(SAE)の発症メカニズムに一酸化窒素合成酵素の補酵素であるテトラヒドロビオプテリン(BH4)が関与していることを明らかにし、BH4およびその代謝物質の血中濃度調整による、SAEの予防効果もしくは予後改善効果について検討することである。
敗血症モデルマウスを用いたこれまでの研究で、BH4の酸化型であるジヒドロビオプテリン(BH2)の増加が血管内皮細胞障害に関与している可能性が示唆され、早期のBH4の酸化抑制が予後改善に繋がる可能性が見出された（論文投稿準備中）。2021年度は、敗血症患者におけるBH4およびその代謝物質の変化、アミノ酸の変化を解析し、敗血症モデルマウスを用いてその関連を検討した。
ICUに入室した敗血症患者では、健常人や術後にICU入室した患者群と比較して有意にBH4およびその代謝物質が高値であり、敗血症の重症度に応じた差がみられた。また、これらは臓器障害のマーカーとも相関がみられた。以前より敗血症患者の多くで血中フェニルアラニン(Phe)濃度が上昇していることが報告されており、本研究においても敗血症患者における血中Phe濃度は、予定手術でICU入室となった患者や健常人に比べ有意に高値であった。しかしこのメカニズムは十分に解明されておらず、2021年度の研究では敗血症モデルマウスにおけるPheと、BH4とその代謝物質の経時変化を明らかにし、脳の組織学的評価と合わせて検討した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の流行拡大により、所属施設において国内移動の制限が実施されており、共同研究機関である東京工業大学で実施する予定の実験が遅れている。また、COVID-19患者の増加により、その対応に多くの時間を割かれ、研究時間の確保が計画通りにできていない。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、敗血症関連脳症の発現にフェニルアラニンの増加、BH4およびその代謝物質の変化が関連していることを証明し、治療的介入の効果を検討する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の流行拡大の影響で研究計画が遅延しており、研究期間の延長を申請した。次年度も継続して研究を進めていく予定であり、物品費、検査費、旅費等に使用予定である。

Research Products

• [Book] ショック管理 (2021)
  • Author(s): 垣花泰之, 上國料千夏, 政所祐太郎
  • Total Pages: 1047
  • Publisher: 株式会社 総合医学社
  • ISBN: 978-4-88378-571-1