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ヒトiPS細胞由来心筋細胞・肝細胞を用いた高濃度プロポフォールの毒性評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K10929
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 麻酔科学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

木戸 浩司  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (60772621)

研究分担者 槇田 浩史  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (20199657)
内田 篤治郎  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (40262183)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードプロポフォール / ミトコンドリア / 毒性評価 / プロポフォール注入症候群 / 心筋細胞 / アポトーシス / オートファジー
研究成果の概要

プロポフォール注入症候群は、同薬の過量投与で起こる致死的な病態である。そのメカニズムを明らかにするため、ヒト人工多能性幹細胞(iPSC)由来心筋細胞・肝細胞を用いてプロポフォール高用量・長時間曝露による影響を検討した。これらの細胞に対し、プロポフォールを48時間曝露した後、細胞傷害に関する指標、エネルギー代謝関連の指標の測定と関連遺伝子の発現を検索するため、PCR-Arrayを施行した。
プロポフォールの高容量・長時間曝露により、心筋細胞および肝細胞において、オートファジー反応の増加を伴う細胞死が認められ、原因の一つとして呼吸鎖タンパク遺伝子の発現低下を伴うミトコンドリア機能の低下が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

プロポフォール注入症候群は、同薬の過量投与で起こる致死的な病態である。これまで、そのメカニズムは明らかでなかった。本研究では、ヒト人工多能性幹細胞(iPSC)由来心筋細胞・肝細胞を用いて高濃度のプロポフォールが起こす細胞毒性について調べたところ、臨床濃度をはるかに超える高濃度のプロポフォールは、呼吸鎖タンパク遺伝子の発現低下を伴うミトコンドリア機能の低下を引き起こし、細胞の活性を低下につながることが示された。本研究では、コエンザイムQ10など、ミトコンドリア呼吸鎖の機能維持につながる介入をすることで細胞活性の低下が起こりにくいことも示され、治療的アプローチのきっかけになることも期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cytotoxicity of propofol in human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes.2018

    • 著者名/発表者名
      Kido K, Ito H, Yamamoto Y, Makita K, Uchida T
    • 雑誌名

      J Anesth

      巻: 32 号: 1 ページ: 120-131

    • DOI

      10.1007/s00540-017-2441-0

    • NAID

      40021468186

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒト人工多能性幹細胞由来肝細胞を用いた高濃度プロポフォール長時間投与の毒性評価2018

    • 著者名/発表者名
      山本 始、木戸 浩司、内田 篤治郎、山本 雄大
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第65回学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プロポフォール高用量・長時間曝露によるヒト人工多能性幹細胞由来心筋細胞での毒性評価:プロポフォール注入症候群の病態機序の解明にむけて2017

    • 著者名/発表者名
      木戸 浩司, 内田 篤治郎, 山本 雄大 , 槇田 浩史
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第64回学術集会
    • 発表場所
      神戸国際会議場、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2017-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] プロポフォール高用量・長時間曝露によるヒト人工多能性幹細胞由来心筋細胞での毒性評価:プロポフォール注入症候群の病態機序の解明にむけて2017

    • 著者名/発表者名
      木戸 浩司、内田 篤治郎、山本 雄大、槇田 浩史
    • 学会等名
      日本麻酔科学会 第64回学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Protective Effects of Coenzyme Q10 on Cytotoxicity of Propofol in Human-induced Pluripotent Stem Cell-derived Cardiomyocytes2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Kido., Hiroyuki Ito., Tokujiro Uchida
    • 学会等名
      Anesthesiology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Springer Link

    • URL

      https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00540-017-2441-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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