周術期合併症に関する予測因子の基礎的検討-スピンメタボロミクスの臨床応用

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09200
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 新宮 千尋 大分大学, 医学部, 准教授 (30295191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳丸 治 大分大学, 福祉健康科学部, 教授 (40360151) ; 松本 重清 大分大学, 医学部, 准教授 (90274761)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: スピンメタボロミクス / 周術期合併症 / NMR / ESR

Outline of Annual Research Achievements

周術期における合併症（医療過誤によるものは除く）は、生命予後に関わるものから生活の質に関わるものまで様々であり、その発生も術前よりある程度予見できるものから、偶発症のように予測しにくいものまで様々である。施設によりルーチンの術前検査の数や種類は異なるが、術前危険因子の多い患者ではかなりの数の検査を施行することとなり、またそれに伴い手術に至るまでに長期間を要することとなる。しかし診療群分類包括評価（DPC）の導入により、充分な術前検査は制限せざるを得なくなったが、高齢化社会に伴う患者の術前危険因子の増大や訴訟社会化による医療訴訟の増加といった相反する問題に臨床の現場は直面している。
メタボロミクスは生体内の代謝産物を網羅的に解析することが可能であるが、従来は高速液体クロマトグラフィ（HPLC）などによる解析が必要となるため、臨床、特に急性期医療における応用は困難であると考えられる。しかし核磁気共鳴法（NMR）はHPLCと比較して、試料の調整が簡便で、試料を非破壊的に測定することが可能で、また、電子スピン共鳴法（ESR）もNMRと同様の特徴を有し、さらにベッドサイドでのモニタリングが可能であり、周術期患者におけるリアルタイムでの病態の把握が期待できる。
本研究は、NMRメタボロミクスとESRメタボロミクス（スピンメタボロミクス）により、周術期の合併症を予測、また発生時の病態の把握を行うための技術を確立することを目的とする。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

健常人の血液と尿のサンプルの分析は、順調に進み、スピンメタボロミクスの正常パターンの傾向は概ね把握することに成功したため、合併症を有する術前患者における血液と尿のサンプルの採取に取りかかっているが、昨年からのコロナ禍により、手術件数の減少し、また、臨床研究の同意がなかなか取りづらい状況にあるため、サンプル数の確保に難渋している。
また、当初、重篤な合併症の多い心臓血管外科の患者から、サンプルを採取していたが、人工心肺を用いる患者では、術後に溶血が起こっている場合が多く、スピンメタボロミクスでの解析が困難であることが判明したため、対象患者の選別にもやや難渋している。

Strategy for Future Research Activity

現在、サンプル採取の対象患者の選択として、①人工心肺を用いない心臓血管外科の患者、②循環器系の合併症のある非心臓手術の患者、③保険上、全身麻酔における重症加算がみとめられる患者、をメインにしており、これらの患者における、スピンメタボロミクスでの解析における特異性を検出するよう、サンプル数を増やしていく。

Causes of Carryover

コロナ禍による手術件数の減少と、臨床研修への同意書取得者の減少などにより、十分な数のサンプルを採取することができず、また、人工心肺使用患者から多くのサンプルを採取していたため、溶血の影響で、NMR、ESRまで行うサンプルが少なかったため、ESR用の試薬の必要量が減少してしまった。
今後は、十分なサンプル数の確保を目指すとともに、解析の効率化をすすめるために、解析ソフトの増設等を考慮している。