ナノバブル発生技術を用いた脊髄液酸素化による対麻痺への新たな治療法の探求

• 研究課題/領域番号: 17K10747
• 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: 心臓血管外科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 秋山 正年 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (80526450)
• 研究分担者: 齋木 佳克 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50372298) ; 川本 俊輔 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (20400244) ; 熊谷 紀一郎 東北大学, 大学病院, 講師 (80396564)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 虚血再灌流障害 / 対麻痺 / ナノバブル / nanobubble / 脊髄虚血 / 血管 / 脳・神経

研究成果の概要

ウサギ脊髄虚血再灌流モデルを用いて脊髄虚血発症後に髄腔内に挿入したカテーテルを介して過飽和酸素化人工髄液を灌流した。過飽和酸素化人工髄液を髄腔内灌流した群では、非灌流群と比較して有意に下肢神経学的症状の改善を認めた。また、脊髄組織を採取し病理学的に前角細胞数を計測すると、過飽和酸素化人工髄液灌流群で有意に正常前角細胞数が保たれていることが立証された。これらの神経学的改善のメカニズム検証のため、網羅的解析であるMicroarray解析と定量的PCR解析を施行した。これらの解析では、過飽和酸素化人工髄液灌流群では、非灌流群と比較して、炎症性サイトカイン遺伝子発現が抑制されていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大動脈手術後の脊髄障害はいまだ未解決な合併症の一つであり，様々な予防法が考案されてはいるが，今なお抜本的な治療法には至っていない。また、これまでは脳脊髄液と脊髄組織間での酸素交換を指摘された報告はなく、今回の結果は脳脊髄液と脳脊髄実質間には、酸素供給における重要なクロストークがあることが示唆された。本研究では、脊髄組織への酸素供給経路として脳脊髄液からの酸素移動がある可能性を示唆し、さらに脊髄虚血再灌流障害に対する新たな治療法へ繋がる基礎研究を遂行したと考えられた。