筋損傷マーカーおよび体液調節因子の解析による致死的低体温症の新たな評価基準の確立

• 研究課題/領域番号: 21K10535
• 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58040:法医学関連
• 研究機関: 金沢医科大学
• 研究代表者: 竹下 裕史 金沢医科大学, 医学部, 助教 (70387075)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 低体温症 / 死後診断 / 筋損傷マーカー / 体液調節因子

研究開始時の研究の概要

低体温症による死亡（凍死）では, 低体温を主因と決定づける剖検所見は確認されていない. 研究代表者は剖検例を対象に抗ミオグロビン抗体免疫組織化学染色の陽性率を比較検討し, 低体温症例の腎組織において有意に高い結果を得た. このことから, 低体温症とミオグロビンの逸脱との関連性を明らかにするために, 低体温状態における筋損傷マーカーの変動を解析する. また, 低体温では寒冷利尿や組織間質の狭小化など所見が出現することから, これらの原因である抗利尿ホルモンなどの体液調節因子の変動を解析する. 本研究ではこれらの解析による低体温状態の重症度推定法を確立し, 低体温症の死後診断の精度向上を目指す.

研究実績の概要

低体温症例の腎組織では，抗ミオグロビン抗体免疫組織化学染色にて陽性像が認められる傾向にあるとの報告はこれまでにいくつか散見される．この現象は筋組織からのミオグロビンの逸脱によるものと考えられることから，寒冷曝露によって筋損傷に類似する病態が生じていると予想される．一方，低体温症では組織間質の狭小化や寒冷利尿などの所見が出現する傾向にある．これらは寒冷曝露による末梢血管収縮を起点とした，腎血流の増加に伴う尿生成と，水分喪失に付随する諸臓器からの水分回収によるものと考えられ，最終的には体液調節機能の破綻が生じると推定される．本研究計画はこれらの点に着目し，低体温症とミオグロビンを含む筋損傷マーカーとの関連性，および低体温状態における体液調節因子の変動を解析し，低体温症を示す新たな所見および低体温症の重症度判定方法を確立し，致死的低体温症の診断精度向上を目的とする．
本研究では実験動物としてマウスを選択した．本研究では低体温時における筋組織の挙動が重要な因子であると想定したため，低温曝露実験下での麻酔作用による運動抑制を回避する必要性が生じた．そのため初年度では，非麻酔下にて6段階の環境温度下での曝露実験を施行し，各環境温度下における体温降下速度を検証した．このデータを元に，初期体温から6℃の体温降下を限界体温とし，各環境温度にて限界体温に至る経過時間を最長曝露時間として人道的エンドポイントに設定した．本年度は同設定条件下にて，6段階の環境温度下における曝露実験を行った．曝露終了後に血液，尿，全臓器を採取し，腎組織に対して各種抗体を用いた免疫組織化学染色を行ったが，温度条件による明らかな差異は認められなかった．

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

初年度に設定した人道的エンドポイントをもとに， 25℃から0℃までの温度を6段階に分け，各温度条件下で曝露実験を行った．低温曝露後の実験動物から腎組織を採取し，筋損傷マーカーおよび体液調節因子に対する抗体を用いて免疫組織化学染色を施行したが，現時点では各群で温度条件による明らかな差異は認められなかった．想定していた結果がみられないことから研究計画を一時中断し，実験動物の低温曝露条件の変更方法を検討することとした．同時に当該機関における法医剖検例を疾患群別に分類し，各種筋損傷マーカーおよび体液調節因子に対する免疫組織化学染色の染色態度および陽性率を比較検討することとしたため，研究の進捗状況は遅れている．

今後の研究の推進方策

低体温症例にみられるミオグロビンの逸脱は，低体温状態におけるシバリングが原因と推定している．シバリングは軽度低体温状態に生じること，加えて，無麻酔下での低温曝露実験では現行の方法以上の低温負荷をかけることが困難であることから，低温曝露実験では実験動物の剃毛処理を中止し，限界体温に至るまでの曝露時間の延長を図り，限界体温に至らない環境温度での長時間負荷など，これまでの低温曝露実験よりも低体温状態を維持できるよう調整を加える. また，当該機関の法医剖検例における検証については，抗ミオグロビン抗体免疫組織化学染色における染色態度の評価を継続的に行っており，追加実験としてその他の筋損傷マーカーについても同様の検証を行う予定である．