2021 Fiscal Year Research-status Report
ARDSモデルラットにおける短時間液体呼吸と新規薬物伝達システムの治療効果の検証
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21K09013
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
針井 則一 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任准教授 (80377522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武岡 真司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20222094)
垣内 健太 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (30875422)
宮坂 武寛 湘南工科大学, 工学部, 教授 (60308195)
森口 武史 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60422680)
後藤 順子 山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (60530102)
菅原 久徳 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (70746776)
高三野 淳一 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (70769281)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 完全液体換気 / ARDS / Total Liquid Ventilation / 敗血症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
完全液体換気(TLV; Total Liquid Ventilation)は、難治性の肺疾患である急性呼吸窮迫性症候群（ARDS; Acute Respiratory Distress Syndrome）に対する治療法として期待される。しかし従来TLV研究に用いられてきたパーフルオロカーボン類は、コスト・安全性・温室効果係数に課題があり、代替液を用いたTLVシステムの構築が求められる。そこで我々は、安価かつ安全な材料として酸素ファインバブル（微小気泡）を分散させたリン酸緩衝生理食塩水（FB分散水）を用いたTLVシステムの確立を目指している。これまでに、FB分散水を用いたTLVシステムの構築とLPSの気管内投与モデルに対するTLVがARDSの予防的治療法（発症前介入）として有効であることを確認した。
今回我々は、敗血症を原疾患とするARDSモデルを作製し、ARDS発症後のモデルに対する我々のTLVシステムの有効性を検討した。今年度は、尾静脈よりLPSを投与することでARDSモデルを作製する実験を行った。先行研究を参考にして、LPSを2.5-10 mg/kgの範囲で単回投与・複数回投与・持続投与を検討した。しかし、ARDSの特徴である、①低酸素血症、②びまん性の炎症（両側浸潤影）、③心不全の否定、すべてを実証できるモデルを作製する条件を確立できなかった。LPS投与量が少ない場合、全身での炎症は惹起されるが肺障害の所見が確認できず、LPS投与量が多い場合、肺障害の所見が確認されるが多臓器不全が原因でTLV介入前に死亡した。本結果を受け先行研究を見直すと、ARDSモデルの多くの研究で血液の酸素化に関するデータがなく、炎症性サイトカインでのみ判断しており、ラットはLPS感受性が低く、また炎症からの回復が早いため、敗血症-ARDSを再現することが難しい可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年度の目標は、敗血症-ARDSモデルの作製であったが、ARDSモデルの作製に至らなかったため“やや遅れている”と判断した。また、LPS投与と併せてオレイン酸を静注する方法を検討する予定であったが、新型コロナウイルスの第5波および第6波の影響を受け、予定していた実験を実施することができなかった。一方で、LPS投与による敗血症-ARDSモデルに関しては十分な知見を集めることができたため、研究は進展したと評価している。さらに、共同研究先で行ったFB分散水の物性評価に関しては新しい成果を得ることができたため、研究全体では成果を残すこができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、オレイン酸の静脈投与による敗血症-ARDSモデルの作製に挑戦する。文献数としてはLPSの静脈投与による敗血症-ARDSモデルよりも少ないが、先行研究では肺への障害がしっかりと示されていることから、我々の研究目的に適したモデルを作製できる可能性が高い。また、我々が求めている敗血症-ARDSモデルの作製がげっ歯類（ラット）では難しい場合、既に研究経験のあるLPSを経気道的に投与して作成するARDSモデルを改良させる代替案も考えている。本研究課題に関して、治療に関するプロトコールは既に確立できているため目的のARDSモデルが作製できれば、研究は大きく進展すると期待している。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染症の状況により実験の一部が延期となったため。延期となった実験の消耗品購入費に充てる。
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