2015 Fiscal Year Research-status Report
医療機器開発のための動脈硬化マイクロミニピッグの作出
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25450426
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
川口 博明 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (60325777)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷本 昭英 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (10217151)
三好 宣彰 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (80229905)
三浦 直樹 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (80508036)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 病理学 / 循環器・高血圧 / 栄養学 / マイクロミニピッグ / 臨床画像検査 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、我々の開発した高脂肪・高コレステロール食の8週間給餌によるマイクロミニピッグ動脈硬化モデルを利用し、臨床画像検査で確認できる程度の動脈硬化病変をより短期間に発生させ、医療機器開発用動脈硬化発症ミニブタを作出することが目的である。平成25～26年度は高脂肪・高コレステロール食による食餌制御にさらにアンジオテンシンⅡ（AT-2）あるいはNOS阻害剤（L-NAME: NG-nitro-L-arginine methyl ester）を負荷し、2週間の実験期間でより明瞭で程度の強い動脈硬化病変を誘発できるかを検証してきた。結果、高脂肪・高コレステロール食により高コレステロール血症を誘発でき、AT-2およびL-NAMEいずれも、血圧を上昇させることができ、さらに短期間で動脈硬化を誘発した。よって、これら２剤は動脈硬化を増悪させることが明らかとなった。また、L-NAMEの方がAT-2よりも程度の強い動脈硬化病変を誘発できた。しかしながら、今回の２つの試験では頚動脈エコーで確認できる程度の動脈硬化病変はみられず、投与量や投与期間、それ以外の負荷する方法の検討が必要と考えられた。また、これらの試験を通して、静脈内持続投与方法（頚静脈にカテーテルを留置し、インフュージョンポンプでAT-2の24時間持静脈内持続投与を2週間行う方法）、粉末薬剤混餌投与方法（粉末L-NAMEをオブラートで包み確実に混餌させる方法）の技術開発に成功した。最終年度ではこれらの結果をもとに、さらに、動脈硬化病変の病理組織学的画像解析および定量化などの追加解析を行い、学術論文作成に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本課題では、我々の開発した高脂肪・高コレステロール食の8週間給餌によるマイクロミニピッグ動脈硬化モデルを利用し、臨床画像検査で確認できる程度の動脈硬化病変をより短期間に発生させ、医療機器開発用動脈硬化発症ミニブタを作出することが目的である。
平成25年度は食餌制御にさらにアンジオテンシンⅡ投与を負荷し短期間（2週間）で動脈硬化が誘発できたが、その程度は弱かった。平成26年度はさらにNOS阻害剤（L-NAME）を同期間負荷し、より程度の強い動脈硬化病変を誘発できた。平成27年度はこれらの試験の遺伝子解析（LDLR cDNA, HMG-CoA還元酵素, HDLR, APOBEC-1, Hepatic Lipase, NPC1L1）、病理組織学的検索および病理組織学的画像解析・定量化を実施してきた。現在、平成２６年度NOS阻害剤（L-NAME）負荷試験について、その発生機序の解明のため、新たに血中一酸化窒素、サイトカインの測定の必要が生じている。なお、２つの試験について学術論文作成に着手しているが、現在までの達成度としてはやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本課題では、我々の開発した高脂肪・高コレステロール食の8週間給餌によるマイクロミニピッグ動脈硬化モデルを利用し、臨床画像検査で確認できる程度の動脈硬化病変をより短期間に発生させ、医療機器開発用動脈硬化発症ミニブタを作出することが目的である。平成25年度は食餌制御にさらにアンジオテンシンⅡ（AT-2）投与を負荷し短期間（2週間）で動脈硬化が誘発できたが、その程度は弱かった。平成26年度はさらにNOS阻害剤（L-NAME）を同期間負荷し、より程度の強い動脈硬化病変を誘発できた。AT-2よりも動脈硬化病変の程度は強かったがが、頚動脈エコーで確認できる程度の動脈硬化病変はみられなかった。よって、これらの試験での血液検査の解析、病理学的検査および遺伝子解析などのさらなる検討を行い、投与量や投与期間、それ以外の負荷する方法を検討し、医療機器開発用動脈硬化発症ミニブタを作出する方法を考察する必要がある。また、本課題で静脈内持続投与方法や粉末薬剤混餌投与方法といった新たな動物実験手技の開発にも成功した。今後、ミニブタにおけるさらなる動物実験手技の開発、特に動物愛護の倫理観のもと、動物に優しい動物実験手技の開発を推進していく予定である。
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| Causes of Carryover |
本課題では、我我々の開発した高脂肪・高コレステロール食の8週間給餌によるマイクロミニピッグ動脈硬化モデルを利用し、臨床画像検査で確認できる程度の動脈硬化病変をより短期間に発生させ、医療機器開発用動脈硬化発症ミニブタを作出することが目的である。
平成２５年度はアンジオテンシンⅡ、平成２６年度はNOS阻害剤をさらに負荷することにより、短期間で動脈硬化を発生するモデルを作出できたが、その発生機序の解明のため、新たに平成２６年度NOS阻害剤（L-NAME）負荷試験について、血中一酸化窒素、サイトカインの測定が必要となったため、延長を申請する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２６年度NOS阻害剤（L-NAME）負荷試験について2016年8月を目安に血中一酸化窒素、サイトカインの測定を実施する。その解析の結果を参考にしながら、学術論文作成を行う。
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[Journal Article] Microminipigs as a new experimental animal model for toxicological studies: comparative pharmacokinetics of perfluoroalkyl acids.2016
Author(s)
Guruge KS, Noguchi M, Yoshioka K, Yamazaki E, Taniyasu S, Yoshioka M, Yamanaka N, Ikezawa M, Tanimura N, Sato M, Yamashita N, Kawaguchi H.
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Journal Title
J Appl Toxicol
Volume: 36
Pages: 68-75
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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