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2015 Fiscal Year Annual Research Report

発達中の脳における麻酔薬の神経毒性に関する包括的研究

Research Project

Project/Area Number 25293331
Research InstitutionNational Defense Medical College

Principal Investigator

風間 富栄  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 教授 (40158837)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 泰司  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 准教授 (10505267)
神尾 陽子  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, その他部局等, その他 (00252445)
照井 克生  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (90256074)
鈴木 康之  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, その他部局等, その他 (60179265)
遠藤 昌吾  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), その他部局等, その他 (60192514)
中田 隆博  常葉大学, 公私立大学の部局等, 教授 (40273932)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords麻酔 / 神経発達 / 水素 / 細胞内情報伝達 / 自閉症
Outline of Annual Research Achievements

現在臨床で広く用いられている全身麻酔薬は、脳機能への不可逆的な影響は無いとして使われてきた。しかしながら近年、動物実験の結果から、小児期、胎児期などでは全身麻酔薬によって長期的には認知・精神機能が悪影響を受ける可能性が指摘されている。小児の外科手術において全身麻酔は不可欠なものであり、小児臨床医療への影響の大きさを考えると、この問題の解決が喫緊の課題である事は論を待たない。当該研究では、動物実験から臨床応用を視野に入れた臨床応用可能な対処法の開発や、ヒトでの疫学調査を含む包括的な研究を行い、小児麻酔の安全性の向上を目指している。当該研究ではこれまで、幼若期のマウスのセボフルランへの曝露は、成長後に学習障害のみならず、種の生存に必要な本能行動や性格にまで影響を及ぼすことを見出した。また、発達期の脳においては麻酔薬によって酸化ストレスが増大し、さらに細胞外情報シグナル伝達キナーゼ(ERK)のリン酸化が大きく阻害されることが分かった。発達期マウスにおいてERKのリン酸化を薬剤によって抑制しても麻酔薬の毒性の大部分を再現できることから、ERKリン酸化の阻害が毒性メカニズムに大きく関わっていることを示した。これらの結果は英科学誌ネイチャー(Nature)系オンライン科学誌「サイエンティフィック・リポーツ(Scientific Reports)」などに発表した。また、小児期に麻酔曝露を受けた患者に対してアンケートを送付し、発達障害などの発症率への影響を解析している。現在、アンケート結果を解析中であり、ヒトにおいても動物と同様な事が起こる危険性があるのか知見が得られるはずである。さらに対応策として水素ガスを吸入麻酔薬と混入することで毒性を防ぐ研究を行っており、動物実験で成功している。現在ヒト用にアプライできる様に機器を開発中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

小児麻酔の影響に関するアンケートを実施した結果、回収率が予想よりも低かったため、再度追加アンケートを実施することとした。そのため結果のとりまとめが遅れた。現在追加アンケートが終了し、目標していた100例を超える回答を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

小児期に麻酔曝露歴のある患者に対して、アンケートを送付して発達異常と麻酔曝露の関係を解析している。現在既に300人ほどにアンケートを送付し、約120人から回答を得ることができた。7月ころまでに解析及び統計処理を終了し、専門誌、学会などで報告する予定である。

Causes of Carryover

小児麻酔の影響に関するアンケートを実施した結果、回収率が予想よりも低かったため、再度追加アンケートを実施することとした。そのため結果のとりまとめが遅れており、未使用額が生じた。次年度はアンケート費用及び実験補助費に使用する予定である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

アンケート費用及び実験補助人件費に使用する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] IRCAN, University of Nice(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      IRCAN, University of Nice
  • [Int'l Joint Research] Centre Scientifique de Monaco (CSM)(モナコ)

    • Country Name
      MONACO
    • Counterpart Institution
      Centre Scientifique de Monaco (CSM)
  • [Journal Article] Suppression of ERK phosphorylation through oxidative stress is involved in the mechanism underlying sevoflurane-induced toxicity in the developing brain2016

    • Author(s)
      Yufune S, Satoh Y, Akai R, Yoshinaga Y, Kobayashi Y., Endo S, Kazama T.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 21859

    • DOI

      10.1038/srep21859

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Transient Blockade of ERK Phosphorylation in the Critical Period Causes Autistic Phenotypes as an Adult in Mice2015

    • Author(s)
      Yufune S., Satoh Y., Takamatsu I., Ohta H., Kobayashi Y., Takaenoki Y., Pagès G, Pouysségur J, Endo S, and Kazama T.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Pages: 10252

    • DOI

      10.1038/srep10252

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Acute transverse myelitis arising after combined general and thoracic epidural anesthesia2015

    • Author(s)
      Shimada T., Yufune S., Tanaka M., Akai R., Satoh Y., and Kazama T
    • Journal Title

      JA Clinical Reports

      Volume: 1 Pages: 4

    • DOI

      10.1186/s40981-015-0006-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Successful resuscitation of amniotic fluid embolism applying a new classification and management strategy2015

    • Author(s)
      Yufune S., Tanaka M., Akai R., Satoh Y., Furuya K., Terui K., and Kazama T
    • Journal Title

      JA Clinical Reports

      Volume: 1 Pages: 1

    • DOI

      10.1186/s40981-015-0001-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 発達期マウスへのデスフルランとセボフルラン曝露が母性行動に及ぼす影響の比較2016

    • Author(s)
      高榎由美子
    • Organizer
      日本麻酔科学会 第63回学術集会
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡
    • Year and Date
      2016-05-26 – 2016-05-28
  • [Presentation] 発達期マウスのセボフルラン毒性メカニズムにおける細胞外シグナル調節キナーゼの役割2016

    • Author(s)
      吉川幸尾
    • Organizer
      日本麻酔科学会 第63回学術集会
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡
    • Year and Date
      2016-05-26 – 2016-05-28
  • [Presentation] Roles of ERK for the development of neuronal functions2016

    • Author(s)
      佐藤泰司
    • Organizer
      第89回日本薬学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [Presentation] 神経発達とセボフルラン2015

    • Author(s)
      Yasushi Satoh
    • Organizer
      日本麻酔科学会 第62回学術集会
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアホテル
    • Year and Date
      2015-05-28 – 2015-05-30
    • Invited
  • [Presentation] 小児麻酔の神経毒性に関する研究-小児麻酔の安全性向上のために-2015

    • Author(s)
      佐藤泰司
    • Organizer
      日本麻酔科学会 第62回学術集会
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアホテル
    • Year and Date
      2015-05-28 – 2015-05-30
    • Invited
  • [Book] Anesthesia and Neurotoxicity2016

    • Author(s)
      Yasushi Satoh
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      シュプリンガー・ジャパン

URL: 

Published: 2017-01-06  

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