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呼気窒素酸化物計測の侵襲時のモニタリングとしての有用性と早期介入への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K09069
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
研究機関鳥取大学

研究代表者

舩木 一美  鳥取大学, 医学部附属病院, 准教授 (30423263)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード呼気ガス / 窒素酸化物 / バイオマーカー / 呼気窒素酸化物計測 / 一酸化窒素 / 侵襲 / 肺傷害
研究開始時の研究の概要

一酸化窒素(NO)産生のバランスは、多くの疾患・症候群と関連しているが、喘息以外での呼気NO計測の有用性は不明であった。今回、新技術によりNOを含む窒素酸化物の絶対値を計測できる呼気窒素酸化物計測器を開発した。この技術を用いて、生体内の活性酸素種の挙動を把握できるのか、侵襲時のNO産生のバランスが監視できるのか、そして早期介入に応用できるのかを研究する。

研究実績の概要

一酸化窒素(NO)は多彩な作用があり、NO産生のバランスは、多くの疾患・症候群と関連している。呼気NO計測の気管支喘息への有用性は知られているが、それ以外の疾患・症候群での有用性は不明である。この原因は、現在のNO計測器では、NOの絶対値を計測できない上に、NO以外の窒素酸化物を計測できず、生体内の活性窒素種の挙動が把握できないため、NO産生のバランスがわからないことにある。
新技術によりNOを含む窒素酸化物の絶対値を計測できる呼気窒素酸化物計測器を開発し、この計測器では、NO以外にも、二酸化窒素(NO2)、HONOが測定できる。NO2は産生したNOの代謝過程において、低比重リボ蛋白あるいは細胞膜のような酸素が濃縮された環境下において生成するとされ、NOと共に活性窒素種として生体内で様々な反応に関与する一方、活性酸素種のスカベンジャーとなる。HONOについても、NO2-の存在は酸性条件ではHONOの放出へ傾き、ヒドロキシラジカルとの反応によってもHONOが生成する可能性がある。このことから、活性窒素種の体内での挙動の全貌をリアルタイムに把握できる可能性があり、①本計測器によって、NO産生のバランスが監視でき、②NO産生のバランスの監視が早期介入に応用できるのか検討することが目的である。
昨年度に引き続き予定腹部手術で臨床研究を行い、NO2、HONOが呼気に含まれいてることの確証を得た。NO産生のバランスが監視できる可能性が示唆された。また、個人差の原因、手術侵襲による影響について検討中である。急性呼吸窮迫症候群(ARDS)での臨床研究を計画したが、計測器の技術的問題で延期し、手術侵襲が大きい開心術などで臨床研究を先に行う予定に変更した。動物実験については、計測器のミラーの小型化が難しいため、大型動物でしか実験できず、動物実験については現在も保留中のままである。

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

臨床研究については、新型コロナウイルス感染症が5類感染症となったことから、患者登録が増え始めたが、いまだ影響は残っており、予想したほど患者登録数は増えなかった。そのため、追加の臨床研究が進まなかった。また、動物実験については機器的問題で保留となっていたが、問題を解決できず、動物実験は行えていない。

今後の研究の推進方策

新型コロナウイルス感染症が5類感染症となって時間がたったことで、臨床研究はやっと進めるようになった。予定していたものの開始できていなった心臓血管外科手術、肺手術などでの臨床研究に取り掛かる。また、技術的問題を解決して、ARDS患者での臨床研究も行う。なお、動物実験については、解決が難しいので臨床研究に集中する予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 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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