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敗血症関連脳症におけるテトラヒドロビオプテリンの関与とその治療標的としての検討

研究課題

研究課題/領域番号 19K09438
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分55060:救急医学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

上國料 千夏  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任助教 (50751278)

研究分担者 伊藤 隆史  熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 教授 (20381171)
原 怜  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70624815)
安田 智嗣  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (80437954)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード敗血症 / テトラヒドロビオプテリン / 敗血症関連脳症 / アミノ酸代謝 / アミノ酸 / 芳香族アミノ酸
研究開始時の研究の概要

近年、敗血症の生存率向上とともに問題となってきたのが、患者のQOLを大幅に低下させる敗血症の後遺症としての脳機能障害の存在である。これは、感染による全身炎症反応の結果として生じるもので、興奮、見当識障害、昏睡など様々な症状を呈する。これらは敗血症関連脳症(SAE)とよばれ、詳細な病態生理は解明されていない。
我々は、重症患者にしばしば生じるアミノ酸の不均衡がSAE発症の一因ではないかと考え、アミノ酸代謝の補酵素であり、さらに敗血症性ショック病態に関与するNOの補酵素でもあるテトラヒドロビオプテリン (BH4)に着目した。BH4の体内での変化がSAE発症にどのように影響するかを明らかにする。

研究成果の概要

本研究の目的は、BH4の敗血症関連脳症発症メカニズムへの関与の解明と、予防・予後改善効果の検討であった。
我々はCLPマウスを用いた研究で、BH4の酸化型であるBH2の増加が血管内皮細胞障害に関与し、早期の酸化抑制が予後改善に繋がることを見出した。血中・脳組織中のBH4・BH2・フェニルアラニン(Phe)解析と脳の組織学的評価では、いずれの変化もCLP24時間後が最大であり、96時間後でも回復しなかった。ICU入室した敗血症患者を対象とした研究では、入室早期にBH4、BH2、Phe、チロシンの増加とアルギニンの減少が見られた。しかし、今回の解析ではこれらの変化と脳症発症との関連は見出せなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

敗血症関連脳症の発症メカニズムはまだ十分解明されておらず、我々の研究によってBH4の関与が示唆されたことは、予防的観点からも重要なことであると考える。敗血症の急性期における過剰なBH4、NOは血液浄化療法によって除去できることがわかっているが、BH4に関しては一方的な除去だけでなく濃度コントロールの必要性を意識した治療介入が重要であり、さらに今後は、BH4の不足した細胞に必要量のBH4を届ける方法についての検討が必要である。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020

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 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Early ascorbic acid administration prevents vascular endothelial cell damage in septic mice2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Madokoro, Chinatsu Kamikokuryo, Shuhei Niiyama, Takashi Ito, Satoshi Hara, Hiroshi Ichinose, Yasuyuki Kakihana
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: - ページ: 929448-929448

    • DOI

      10.3389/fphar.2022.929448

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 敗血症患者における血中テトラヒドロビオプテリン、ジヒドロビオプテリン、シンデカン-1の検討2022

    • 著者名/発表者名
      馬場敬太
    • 学会等名
      日本集中治療医学会第6回九州支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 敗血症への早期ビタミンC投与は予後を改善するのか2021

    • 著者名/発表者名
      政所 祐太郎
    • 学会等名
      第48回日本集中治療医学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 敗血症におけるテトラヒドロビオプテリン及びその酸化物の体内変化とNOxとの関係2020

    • 著者名/発表者名
      政所祐太郎、上國料千夏、伊藤隆史、江口智洋、古別府裕明、新山修平、安田智嗣、垣花泰之
    • 学会等名
      第47回日本集中治療医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] ショック管理2021

    • 著者名/発表者名
      垣花泰之, 上國料千夏, 政所祐太郎
    • 総ページ数
      1047
    • 出版者
      株式会社 総合医学社
    • ISBN
      9784883785711
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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