2020 Fiscal Year Research-status Report
心臓チャネル病における麻酔薬の心臓作用の包括的解析
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20K09195
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
小嶋 亜希子 滋賀医科大学, 医学部, 講師 (50447877)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北川 裕利 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (50252391)
松浦 博 滋賀医科大学, 医学部, 理事 (60238962)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 麻酔薬 / QT延長 / チャネル病 / 遺伝子多型 / イオンチャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全身麻酔に用いられる吸入麻酔薬や静脈麻酔薬の多くは、麻酔作用を発揮するだけでなく、心臓や血管などにも作用し、循環動態にも影響を及ぼす。特に心臓への作用は、心収縮力や心拍数の変動、不整脈の発生や抑制に関与するため、その作用機序の理解は適切な麻酔管理につながる。我々はこれまでに、吸入麻酔薬（セボフルラン、デスフルラン）、静脈麻酔薬（プロポフォール）が、心臓の種々のイオンチャネルを修飾することで、陰性変時作用や、心筋保護作用を発揮することを明らかにしてきた。しかし、これらの結果は正常な心室筋細胞を用いた実験によって得られたものであり、心臓チャネル病のような機能異常を有する心臓イオンチャネルに対する麻酔薬の効果については、情報が少ない。
我々は、心筋の再分極に関わるカリウムチャネル（緩徐活性型遅延整流性カリウムチャネル、IKs）をコードする遺伝子の一塩基多型のひとつであるKCNE1-D85Nを有するIKs電流は、野生型IKsと比較して、プロポフォールによる抑制を受けやすいことを明らかにした。これは、この一塩基多型を有するヒトにおいて、プロポフォールによる心筋再分極障害を受けやすく、心電図上のQT延長を来しやすくなる可能性を示唆する。
また、セボフルランはプロポフォールと比較してQT延長を来しやすいことがしられているが、セボフルランによるQT延長作用は、急速活性型遅延整流性カリウムチャネル（IKr）の機能障害による2型先天性QT延長症候群（LQT2）や薬剤誘発性QT延長症候群でより著明となることを、コンピューターシミュレーション法を用いて明らかにした。
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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
ヒト心室筋モデルであるO'Hara-Rudy dynamic modelを用いたコンピュータシミュレーション法による活動電位やpseudo-ECGの再現手法を習得している。
また、培養細胞に遺伝子多型や遺伝子変異を有したイオンチャネルを発現させ、麻酔薬の作用を電気生理学的に検討する手法についても、確立して行えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、モルモット心室筋細胞や単離心臓において、薬剤的にカリウム電流を抑制したLQTSモデルを作製し、麻酔薬によるQT延長作用や不整脈発生作用などについて検討していく予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度はコロナ禍の影響にて、動物を使用した実験が減少したため、それに伴う経費が予定よりも減少した。また、学会参加についても、基本的にweb参加となったため、旅費を使用することがなかった。
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