マウス脳虚血モデルにおける血管内皮透過性亢進機序の検討

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K16585
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 塚田 直己 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 研究員 (80868563)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脳血管障害 / 血管透過性 / 二光子顕微鏡 / 神経科学

Outline of Annual Research Achievements

脳梗塞、脳出血、脳血管性認知症の発症・病状悪化に、脳血管透過性の亢進の関与が示唆されているが、脳血管透過性が亢進するメカニズムは解明されたとは言えない。本研究の目的は、in vivo において血管透過性を評価することが出来る実験系を確立し、血管透過性亢進メカニズム・病態を解明することである。血管内皮細胞が蛍光標識されたTie2-GFPマウスを用い、中大脳動脈虚血再灌流モデルを使用する。中大脳動脈の可逆的閉塞手法である田村変法による中大脳動脈の一過性閉塞を行い、二光子顕微鏡を使用し頭窓法により観察する。血管透過性亢進の評価はrhodamine dextranの血管外（神経実質）への拡散を蛍光強度から定量化して行う。さらに田村変法による中大脳動脈の一過性閉塞とシャムオペ群の比較だけでなく、田村変法よりも広範囲に虚血を引き起こすスーチャー法による中大脳動脈の一過性閉塞やトロンビンの脳への直接注入などさまざまな脳血管内皮の透過性を亢進させると考えられる手法を試し、安定的、効率的に脳血管内皮透過性亢進を評価出来る実験系の確立を目指す。この実験系確立後はin vitroで血管透過性亢進抑制効果が確認されている RhoK阻害薬、MLCK阻害薬や現在実臨床で用いられる様々な薬剤を用い、in vivo における血管透過性亢進抑制効果について検討する。脳血管透過性亢進メカニズムとその人為的コントロール法を解明することにより、血管透過性抑制による脳血管障害、脳血管性認知症の新規治療法の確立を目指す。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

緊急事態宣言中、研究施設が閉鎖となり、実験に使用しているTie2-GFP マウスの繁殖を一時ストップしたことから、繁殖状況が回復するまで実験が滞った。また、血管透過性の評価に用いるrhodamine dextran の生産、輸入が一時止まったことも実験回数の停滞の原因となった。現在、繁殖状況は回復し、rhodamine dextranの生産状況も改善しつつあるため鋭意実験を重ねている。

Strategy for Future Research Activity

田村変法による中大脳動脈の一過性閉塞モデルに先んじて、トロンビンの脳への直接注入による血管透過性亢進の観察、評価を中心にin vivo における血管透過性評価モデルの構築を行ってきたが、実験系の精度と必要なデータ数も揃ってきたことから、田村変法による実験に軸足を移し、血管透過性評価モデルを確立させる。実験系の精度を高めた上で、血管透過性亢進抑制効果が確認されている RhoK阻害薬、MLCK阻害薬や現在実臨床で用いられる様々な薬剤を用い、in vivo における血管透過性亢進抑制効果について検討を行う。

Causes of Carryover

緊急事態宣言により研究施設が一時閉鎖となり、実験を中断したことで、マウスの飼育費用が抑えられた。さらに、それまでの備蓄品で実験を行うことができたため、新たな消耗品の購入も少なかった。今後はマウスを用いた実験を進めると同時に、国内外の学会・論文発表に向けて学会参加、英文校正、投稿に要する費用に対して使用する予定である。