Study on the possibility that heparin induces leukocyte-derived DNA release

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K16628
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 十時 崇彰 九州大学, 大学病院, 臨床講師 (30813141)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Keywords: ヘパリン / 白血球 / 敗血症 / Histone / DNA

Outline of Annual Research Achievements

敗血症に対して行われる治療の1つに持続的血 液濾過透析(Continuous Hemodiafiltration: CHDF)や体外式膜型人工肺(extracorporeal membrane oxygenation: ECMO)があり、集中治療領域で広く普及している。しかし、しばしば遭遇する問題の1つに回路内凝血がある。回路内凝血により回路交換を余儀なくされ、貧血、血小板減少、凝固因子欠乏を助長する。原因の一つに、敗血症では白血球細胞外DNAが内因系凝固因子である凝固第XII因子を活性化し血栓形成を引き起こすことが示唆されている。臨床現場では回路内凝血の予防に抗凝固薬のヘパリンが投与されているが、逆にヘパリン自体が回路内凝血を引き起こしている可能性が示唆されている。
本研究では「ヘパリンが白血球由来DNA放出を誘発し、回路内凝血を引き起こす」と仮説 を立て、基礎実験を通して仮説を検証してこれを明らかにし、治療として用いられるCHDFやECMO時の抗凝固療法の治療について新たな知見を得ることを目的とした。
まず、リポポリサッカライド(LPS)を用いて敗血症様の血液を作成し、そこにヘパリンを加えると、蛍光顕微鏡にて白血球細胞外トラップが放出されることを確認出来た。
次に、実際に盲腸結紮穿刺による腹膜炎モデルマウスを作成し、その血液にヘパリンを加えて、同様に観察を行ったところ、LPSと同様に白血球細胞外トラップの放出を認めた。また、血液中のdamage associated molecular patterns: DAMPsを測定したところ、ヘパリンに暴露された時間が長くなるほどにDAMPsが増えてくることも確認出来た。
マウスだけでなく、ヒトの血液でも同様の結果を得ることが出来ており、これまでの研究成果の論文化を進めている。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

大学医局の協力のもと、実験を行うことができる日数が増やすことができた為、研究が進んだ。
また、当初は自身で各種マーカーの測定を行う予定としていたが、外部委託したことで想定よりも早く結果を得ることが出来た。

Strategy for Future Research Activity

現行の研究、実験を現行ペースで進めていく。
想定よりもかなり早く進められており、本研究を遂行すると同時に、派生研究についても検討を行う。

Causes of Carryover

実験が予定よりも進み、研究費が必要となったため。