2013 Fiscal Year Research-status Report
急性期脳虚血に対する経脳室および経動脈冷却灌流による複合的局所脳低温療法の開発
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24592110
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鐙谷 武雄 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (80270726)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 若樹 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40421961)
寳金 清博 北海道大学, 大学病院, 教授 (90229146)
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| Keywords | 脳梗塞 / 虚血再灌流 / 低脳温治療 |
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| Research Abstract |
雄SD rat(250-310g)で中大脳動脈閉塞(2時間虚血)を行い、再開通後内頚動脈より選択的に冷却生理食塩液(10℃、6ml/kg、15min)を潅流する群(cold saline群)、37℃の生理食塩液を同様に潅流する群(warm saline群)、再開通のみの群(control群)の3群を作成し、cold saline群と他の２群を比較することで経動脈的局所低脳温治療の脳保護効果について検討した。
結果として、（１）脳温低下効果については、cold saline群では脳温の2-3℃の速やかな低下を認め、投与終了後も脳温の有意な低下効果(p<0.05)は10-20分間持続した。（２）神経症状については、24時間後の時点でcold saline群において有意に軽かった（p<0.01)。（３）脳梗塞体積（健側比％）、脳浮腫体積（健側比％）については、control群：42.5%、28.7%、warm saline群：36.4%、26.8%、cold saline群：13.7%、11.1%とcold saline群で有意に縮小した(p<0.05)。（４）血液脳関門(BBB)の破綻については、Evans Blueの脳内浸潤量による定量的評価において、他の2群と比べてcold saline群でEvans Blueの脳内浸潤量の有意な減少を認めた。（５）炎症関連分子の発現調節については、患側半球脳のホモジナイズを用いたWestern blottingにてcontrol群とwarm saline群でICAM1、MPO、MMP-9の発現亢進があったが、cold saline群ではこれらが有意に抑えられており (p<0.05)、免疫組織染色でもcold saline群で虚血辺縁部においてICAM1、MPO、MMP-9、Iba1の発現増強の抑制を認めた。
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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
今回設定したcold salineの投与法（10℃、6ml/kg、15min）は、脳梗塞の大きさを1/3程度まで縮小させ、過去に報告されているその他の脳保護治療と比較しても遜色のない結果と言えた。この結果よりcold salineの投与条件としては、この方法を継続することで良いと考えられ、この条件の下で脳保護効果のメカニズムの検討を進めていくこととした。脳保護効果のメカニズムの解析として、炎症関連分子の発現調節の検討では、ICAM1、MPO、MMP-9の発現の有意な抑制を認め、最終的にはこれらの発現抑制がBBBの破綻を抑えて、虚血再灌流傷害を抑えているものと考えられた。これらの結果をまとめて複数回の学会発表を行い、本治療法の脳保護効果の高いことに反響を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回の検討で24時間の時点で、炎症細胞の動員・活性化とそれに伴うBBB破綻が局所低脳温で軽減することが明らかとなった。しかし、脳温の低下している時間帯は高々1時間であり、その間に生じている変化が最終的に炎症反応を抑えているものと考えられる。これらの反応のイニシエーターが何なのかは未だ分かっていないが、内皮細胞障害である可能性が高い。近年、虚血再灌流の初期の数時間において微小血管においてアストロサイトの終足の膨化により内皮が圧迫閉塞されることが明らかになっている。この変化が内皮細胞障害を引き起こし、ICAM1の発現亢進につながっている可能性がある。初期の数時間に生じる内皮細胞におけるこの形態的な変化が局所低脳温で抑えられているか、今後、電子顕微鏡を用いて検討する予定である。
もう一つのアプローチである経脳室的冷却法については脳室穿刺用の器具を購入して、方法の確立を図った。しかし、ラットの脳室の容積が小さいため、穿刺できても十分な量の灌流液を注入できないでいる。今後、方法の工夫を行う予定であるが、ラットで困難な場合はより大型の動物を使用する実験計画の見直しが必要となるかもしれない。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成26年3月納品分が、平成26年4月支払となるため。
研究の実験器具、試薬購入に使用予定。
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Research Products
(4 results)
