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独自開発不整脈誘発モデルによる揮発性麻酔薬の催不整脈特性に関する電気生理学的分析

研究課題

研究課題/領域番号 22K09032
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55050:麻酔科学関連
研究機関東邦大学

研究代表者

高原 章  東邦大学, 薬学部, 教授 (80377481)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード麻酔薬 / 催不整脈作用 / Torsade de Pointes / IKr遮断薬 / プロポフォール / セボフルラン / QT延長 / 早期後脱分極 / 徐脈 / 完全房室ブロック / 揮発性麻酔薬
研究開始時の研究の概要

麻酔薬に催不整脈作用があることは一般的に認識されているものの、個々の麻酔薬の催不整脈作用の強度や出現する不整脈のタイプなど麻酔薬自身が有する催不整脈特性を示す科学データが充分に提示されていない。本研究は独自開発したウサギin vivo催不整脈モデルを用いて揮発性麻酔薬の催不整脈作用特性を電気生理学的に分析して明確に示すことを目的としている。リエントリー主体の不整脈を直接的に検出可能なウサギin vivo催不整脈モデルで揮発性麻酔薬の不整脈特性を分析し、さらに、麻酔薬に関連して発生する不整脈の停止薬や発生予防薬を探索し、致死性不整脈への対処法の提言を目指す。

研究実績の概要

Sevofluraneとpropofolが有する催不整脈作用特性の相違を電気生理学的手法により明確にすることを目的に研究を進めた。Sevofluraneまたはpropofolで麻酔した完全房室ブロックウサギより体表面心電図と右室単相性活動電位(MAP)を記録し、右室ペーシング下(刺激間隔1000 ms)でIKr遮断薬dofetilideを投与した。その結果、sevoflurane群(S群)とpropofol群(P群)でQT間隔とMAP90が有意に延長し、R on T 型心室期外収縮およびtorsade de pointes(TdP)の発生が認められた。DofetilideによるTdP発生はS群で6例中4例に、P群で6例中1例に認められた。またTdP発生前のR on T型心室期外収縮の平均出現数は、S群で16回/30秒、P群で6回/30秒であった。次に、dofetilide投与中にMAP持続時間(MAP90)と有効不応期(ERP)を基本刺激間隔300~1000 msで測定し、活動電位終末相(TRP)をMAP90-ERPより求めた。その結果、dofetilideによるMAP90とERPの延長作用はP群に比べてS群で、特に低頻度刺激条件で強く認められた。TRP はS群に比べてP群で大きく、S群ではERP測定時に期外刺激による不整脈誘発は認められなかったのに対し、P群で不整脈が6例中2例に誘発された。DofetilideによるTdPの自然発生はP群に比べてS群で多く出現し、ERP測定中の期外刺激で誘発される不整脈はS群に比べてP群で多く観察され、dofetilideによる不整脈発生プロセスに与える麻酔薬の影響はpropofolとsevofluraneで異なることが明らかとなった。これらの結果は心筋の再分極過程制御機構に異常を来す患者に対する麻酔薬選択の留意点を示している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

独自開発したウサギ催不整脈モデルは麻酔薬の催不整脈作用特性の相違の検出に有用であり、本手法の活用により今後の検討を円滑に進めることが可能である。

今後の研究の推進方策

今後は吸入麻酔薬デスフルランの催不整脈作用特性を同様の手法で検討し、前年度までに検討してきた吸入麻酔薬セボフルラン、イソフルラン、ハロタンおよび静脈麻酔薬であるプロポフォールの結果と比較することで研究を完成させる。加えて、吸入麻酔薬存在下でQT延長により発生する致死性不整脈に対する治療薬の候補としてベラパミルの有用性を評価し、新たな治療法としての可能性を調べる。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Evaluating the relationship between ocular blood flow and systemic organ blood flow in hemorrhagic shock using a rabbit model2024

    • 著者名/発表者名
      Kento Watanabe, Tomoaki Shiba, Akira Takahara, Hiroshi Homma, Tetsuya Komatsu, Yusuke Tanino, Yoshinobu Nagasawa, Megumi Aimoto, Yuichi Hori
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 3749-3749

    • DOI

      10.1038/s41598-024-54467-1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of Rho Kinase in Regulating Arterial Stiffness in Anesthetized Rabbits2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Takahara, Manami Matsumoto, Akira Sato, Shuto Inose, Megumi Aimoto, Yoshinobu Nagasawa
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 号: 12 ページ: 1846-1850

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00591

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2023-12-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differential Effects of Ca<sup>2+</sup> Channel Blockers Nifedipine and Cilnidipine on Arterial Elasticity in the Aortic and Femoral Arterial Segments of Anesthetized Rabbits2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Sato, Yoshinobu Nagasawa, Honami Suzuki, Kiyoshi Sakuma, Tatsuo Chiba, Megumi Aimoto, Akira Takahara
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 号: 9 ページ: 1324-1331

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00391

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2023-09-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Antiarrhythmic Action of the Na<sup>+</sup>/Ca<sup>2+</sup> Exchanger Inhibitor SEA0400 on Drug-Induced Long QT Syndrome Depends on the Severity of Proarrhythmic Conditions in Anesthetized Atrioventricular Block Rabbits2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kawakami, Kazuhiro Takada, Megumi Aimoto, Yoshinobu Nagasawa, Taichi Kusakabe , Keisuke Kato , Akira Takahara
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 46 号: 8 ページ: 1120-1127

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00202

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2023-08-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The role of arterial stiffness in the onset of Takotsubo cardiomyopathy observed with noradrenaline administration and intracranial blood injection in rabbits2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Mao、Miyazaki Chikao、Xin Cao、Sato Shuji、Shimizu Kazuhiro、Chiba Tatsuo、Tsukuma Hisayuki、Komatsu Tetsuya、Aimoto Megumi、Nagasawa Yoshinobu、Takahara Akira、Shirai Kohji
    • 雑誌名

      Heart and Vessels

      巻: 38 号: 5 ページ: 740-748

    • DOI

      10.1007/s00380-022-02223-8

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chronic Volume Overload Caused by Abdominal Aorto-Venocaval Shunt Provides Arrhythmogenic Substrates in the Rat Atrium2022

    • 著者名/発表者名
      Aimoto Megumi、Yagi Keita、Ezawa Aya、Tsuneoka Yayoi、Kumada Kohei、Hasegawa Takeshi、Kuze Tetsuo、Chiba Toshiki、Nagasawa Yoshinobu、Tanaka Hikaru、Takahara Akira
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 45 号: 5 ページ: 635-642

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00031

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2022-05-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cardiac Electropharmacological Effects of Antidiarrheal Drug Loperamide and Its Antidote Naloxone in Anesthetized Guinea Pigs2022

    • 著者名/発表者名
      Takahara Akira、Izawa Sayaka、Seki Shota、Aimoto Megumi、Nagasawa Yoshinobu
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 45 号: 4 ページ: 542-546

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00024

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2022-04-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of cardiac α1-adrenoreceptors for the torsadogenic action of IKr blocker nifekalant in the anesthetized atrioventricular block rabbit2022

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Satoshi、Kambayashi Ryuichi、Takada Kazuhiro、Aimoto Megumi、Nagasawa Yoshinobu、Takahara Akira
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 150 号: 2 ページ: 67-73

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2022.07.003

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 完全房室ブロックウサギモデルによる吸入麻酔薬sevofluraneおよび静脈麻酔薬propofolが有する催不整脈作用特性の分析2023

    • 著者名/発表者名
      海野 和恵, 川上 聡士, 相本 恵美, 永澤 悦伸, 高原 章
    • 学会等名
      第148回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] In vivo analysis of efficacy of pharmacological intracellular calcium modification on dofetilide-induced torsade de pointes assessed in anesthetized acute atrioventricular block rabbits.2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Nagasawa, Satoshi Kawakami, Yuki Ishimaru, Megumi Aimoto M, Akira Takahara
    • 学会等名
      第69回日本不整脈心電学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 三環系抗うつ薬ノルトリプチリン、アミトリプチリンの過量投与時の心臓電気生理学的作用 -イソフルラン麻酔モルモットでの検討-.2023

    • 著者名/発表者名
      影山 夏奈, 永澤 悦伸, 相本 恵美, 高原 章
    • 学会等名
      第148回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Angiotensin IIの急性投与が生体位モルモット心臓での薬物誘発性QT延長に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      近田 里葉, 永澤 悦伸, 相本 恵美, 高原 章
    • 学会等名
      第148回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ブレクスピプラゾールがイソフルラン麻酔モルモットの心室再分極過程に与える影響 ーアリピプラゾールとの比較ー2023

    • 著者名/発表者名
      金子 萌季, 永澤 悦伸, 相本 恵美, 高原 章
    • 学会等名
      第148回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ノルフロキサシンの心室再分極への影響 -イソフルラン麻酔モルモットを用いて-2023

    • 著者名/発表者名
      津久井 楽南, 永澤 悦伸, 相本 恵美, 高原 章
    • 学会等名
      第148回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 強心配糖体ジゴキシンがウサギ大動脈および大腿動脈領域の血管弾性に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      猪瀬 柊斗, 永澤 悦伸, 佐藤 啓, 佐久間 清, 千葉 達夫, 相本 恵美, 高原 章
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬物性QT延長症候群に対するL型Ca2+チャネル阻害薬verapamilとNa+/Ca2+交換機構阻害薬SEA0400の抗不整脈作用特性の比較.2022

    • 著者名/発表者名
      川上 聡士, 高田 一唐, 石丸 雄己, 相本 恵美, 永澤 悦伸, 高原 章
    • 学会等名
      第32回日本循環薬理学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ウサギ房室ブロックモデルにおける致死性不整脈出現パターンの分析2022

    • 著者名/発表者名
      鹿角 隼輔, 川上 聡士, 相本 恵美, 永澤 悦伸, 高原 章
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ウサギ催不整脈モデルの適用による吸入麻酔薬isofluraneおよびhalothaneが有する催不整脈・抗不整脈作用特性の分析2022

    • 著者名/発表者名
      秋葉 洋佑, 川上 聡士, 相本 恵美, 永澤 悦伸, 高原 章
    • 学会等名
      第146回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ウサギ房室結節焼灼モデルを用いた薬物の抗心房細動作用と催不整脈作用の評価2022

    • 著者名/発表者名
      高原 章, 川上 聡士, 相本 恵美, 永澤 悦伸
    • 学会等名
      心電学関連春季大会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] イバブラジンの徐脈効果が心室再分極時間延長作用に与える影響に関する薬理学的分析2022

    • 著者名/発表者名
      北野 遥, 永澤 悦伸, 相本 恵美, 高原 章
    • 学会等名
      第146回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] BaCl2がモルモット生体位心臓および薬物誘発性QT延長に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      尾関 彩衣, 永澤 悦伸, 相本 恵美, 高原 章
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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