生理的黄疸の中枢神経作用メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 21K07818
• 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52050:胎児医学および小児成育学関連
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 森宗 孝夫 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (50895539)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 核黄疸 / 生理的黄疸 / ビリルビン / 黄疸 / 酸化ストレス / ROS / UGT1A1

研究開始時の研究の概要

新生児期に一過性に生じる生理的高ビリルビン血症(生理的黄疸)は霊長類のみ持つ生理現象である。ビリルビンは酸化ストレスに対応する強力なラジカルスカベンジャーであると同時に一定の高値となると神経毒性を有する分子である。しかし、神経毒性として脳障害を呈する核黄疸とは異なり、生理的黄疸の生体脳への影響は十分に解明されていない。本研究では、生後一過性に黄疸を引き起こす遺伝子改変マウスに対し、トランスクリプトーム解析・組織解析などを組み合わせることで生理的黄疸時の生体脳で起こる分子機構を解明する。

研究実績の概要

ヒト化UGTマウス(hUGTマウス）は当初予定していたより核黄疸に伴う死亡割合が高く継代が困難であり、過去の文献との相違について検討を重ねたが明らかな違いは判明しなかった。本来hUGTマウスは8割が生存するとの報告であったが、同一の遺伝的バックグラウンドがあるにも関わらず、2割しか生存せず、8割はけいれんを起こすなどして死亡した。当初より生理的黄疸がなぜヒトで起こりえるのかを中枢神経への影響を調べることで明らかにすることを目的としていたため、マイルドな血清ビリルビン上昇にさらされるマウスの作成を再検討する必要が生じた。ヒトと同様のビリルビン上昇を示し生存するマウスでも行動が緩慢になるなど何かしらの中枢神経作用が見られることも考慮し、hUGTマウスのビリルビン値の核黄疸となる閾値がヒトと異なる可能性が考慮されることから、本来の生理的黄疸の存在下で光線療法を行いピーク値を下げたものを、ビリルビンの上昇を伴うマウスモデルとして使用することで検討することとした。臨床で使用している光線療法デバイスであるネオブルーを用いてある程度マウスの動きに問題が生じない範囲にビリルビン値を調整したマウスを作成し、これを比較対象とする検体とする方針に切り替え、データを蓄積している。このため当初予定していた実験計画がさらに遅延している状態である。また、副次的に核黄疸の脳障害の影響を画像評価することも検討しており、頭部MRIの撮像を7T MRIで行うことを計画していたが、デバイスのトラブルで進行することができていない。今後3T MRIを使用して再度検討する方向としている。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

本来文献にあったマウスの状態が実際に飼育したものとで異なっており、その検索と対処法に時間がかかってしまっている。これは前提にあったヒト化UGTマウスの生存率が8割と文献には記されているが、遺伝的バックグラウンドが全く同一であるにも関わらず、2割しか生存できないことに起因しており、前提が大きく異なったため、どう研究を修正するか検討するのに時間がかかっているためである。
また、家庭の事情もあり、研究時間が十分にとることができなかった影響も研究遅延に多大に影響している。

今後の研究の推進方策

本年は光線療法を利用したヒト化UGTマウスを核黄疸にならないビリルビン上昇にさらされたマウスとして使用し、当初の予定通りトランスクリプトーム解析を行い、新規メカニズムの探索を継続する予定である。また、頭部MRIの撮像についても追加で検討を行い、どの領域の障害が起こっているのかを画像上で評価したく考えている。