| 研究課題/領域番号 |
21K16533
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分55050:麻酔科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
紺野 大輔 東北大学, 大学病院, 助教 (20876479)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 術後せん妄モデル / RNAシークエンス / パスウェイ解析 / マウス敗血症モデル / 術後せん妄 / 前脳基底部 / 単一細胞遺伝子発現解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
手術後せん妄(POD)の脳内の発症機序はいまだ不明である．本研究では脳の前脳基底部(BFB)に注目し，マウスPODモデルにおけるBFB内の1細胞ごとのすべての遺伝子発現変化を計測して，細胞間・細胞集団間・遺伝子間で比較し，マウスのPOD様行動との関連を検討する．3年間で計画している具体的な項目は，１）開腹手術を施したマウスPODモデルの確立，２）BFBにおける単一細胞ゲノム網羅的全遺伝子発現解析，３）PODへの関与が示唆されるパスウェイの同定である．本研究により核酸医薬を含めたPODの予防薬や治療薬の開発が期待できる．PODの脳内機序の解明は術後の認知機能の維持や神経系合併症の予防に貢献する．
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| 研究実績の概要 |
本研究の2022年度は，2021年度に引き続き全身麻酔手術後せん妄用行動(POD)を呈するモデルマウスの作成と行動評価及び，全脳基底部からのRNA抽出とトランスクリプトーム解析を施行する計画であった。
C57Bl/6系雄性マウスを用い，イソフルラン吸入麻酔下に下腹部を手術したマウス(PODマウス群)およびイソフルラン吸入麻酔曝露のみのマウス(Anesマウス群)，無処置のマウス(無処置群)で，高架式十字迷路試験を用いて行動評価を行った．
手術直後のマウスは疼痛により行動量こそ減るが，オープンアーム滞在時間/クローズドアーム滞在時間比は，PODマウス群およびAnesマウス群において，無処置マウス群に比べて長くなる傾向が見られた．また，経過の中でその傾向が軽減され7日目には3群間で差が無くなる傾向が認められ，可逆的な認知機能障害，すなわちせん妄用の行動を確認することが出来た．
その後，PODマウス群:N=8，Anesマウス群:N=8，無処置マウス群:N=8の前脳基底部をマウス脳地図に則って切片として切り出し，試薬を用いて全RNAを抽出し，4月上旬現在RNAシークエンスを施行している．
コロナウィルス感染症の蔓延に伴い、集中治療医である研究責任者は、集中治療室におけるコロナ患者対応に追われ，十分な研究時間を確保をすることができなかったため，研究は当初の計画より遅れる形となってはいるが，シークエンスは5月中旬にデータが出そろう予定であり，そこからトランスクリプトーム解析を行い，PODの原因となるマーカー遺伝子を抽出し，パスウェイ解析を行い，PODに関与する脳内の機序解明につなげていく計画である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
研究担当者は集中治療医として東北大学病院集中治療室に勤務している．コロナウィルス感染症の蔓延に伴い、集中治療室におけるコロナ患者対応に追われ，十分な研究時間を確保をすることができなかった。
また、東北大学医学部附属動物実験施設は、昨年度より改修工事期間となっているため実験自体を中断しなければならなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
東北大学医学部動物実験棟は、昨年度から工事期間に入っており、4月上旬現在、いまだ限定的な運用にとどまっている．しかし、徐々に制限が解除される見込みであり実験環境は改善傾向にある．また，新型コロナウィルスが2類感染症から5類感染症に移行することに伴い，集中治療室での治療適応も以前に比して減少すると予想されているため，実験者のエフォートも，実験に傾斜をかけることが可能となる見込みである．
研究は当初の計画より遅れる形となってはいるが，シークエンスは5月中旬にデータが出そろう予定であり，そこからトランスクリプトーム解析を行い，PODの原因となるマーカー遺伝子を抽出し，パスウェイ解析を行い，PODに関与する脳内の機序解明につなげていく計画である．
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