| 研究課題/領域番号 |
23K15536
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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55030:心臓血管外科学関連
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
青木 正哉 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (80728303)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023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 | エンドセリン / フォンタン循環 / 単心室症 / 肺高血圧症 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
手術の際（多くはフォンタン手術）に肺生検を行い、空間マルチオミクス解析を用いて、組織の全トランスクリプトーム解析を形態学的情報と統合が可能となることから、フォンタン術後の肺組織の性質や均質性、由来を明らかにすることが期待できる。また、時間発展的に変動する組織・細胞・生体分子間の相互作用ネットワークを計測したイメージングデータから、深層学習や統計モデルの活用により解析し、これらネットワークのダイナミクスを数理科学により、定量的に可視化・モデル化することができる。これらの補完的な手法を組み合わせ、これまて未知の領域であるフォンタン術後のエンドセリンの動態において新しい視点が多面的に得られる。
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| 研究実績の概要 |
フォンタン手術とは三尖弁閉鎖や単心室など二心室修復が不可能な先天性心疾患に対する機能的修復術であり、術後は肺循環を担う右心室をバイパスするため肺血流は定常流となるフォンタン循環の大きな特徴は、肺動脈血流の定常流化である。血流速度の遅い定常流は血管内皮のShare stressを低下させていることが予想されるが、肺血管の内皮細胞や平滑筋細胞にどのような影響をあたえるのかを、肺組織を用いて検討することである。
①定常流であるフォンタン循環の肺血管構造は、内皮細胞、平滑筋細胞という観点から、どのような影響を受けているのか②フォンタン循環においてエンドセリンはどのように作用し、内皮細胞や平滑筋細胞に影響をもたらしているか、以上の問いに、フォンタン循環を目標としている患児の肺組織を用いて明らかにする。
空間マルチオミクス解析を用いることで、組織の全トランスクリプトーム解析を形態学的情報と統合が可能となることから、フォンタン術後の肺組織の性質や均質性、由来を明らかにすることが期待できる。また、時間発展的に変動する組織・細胞・生体分子間の相互作用ネットワークを計測したイメージングデータから、深層学習や統計モデルの活用により解析し、これらネットワークのダイナミクスを数理科学により、定量的に可視化・モデル化することができる。まずはエンドセリンの発現と肺高血圧症の指標となる遺伝子群との相関を模索する。さらに、フォンタン循環不全患者に特異的な発現パターンを探索する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
検体数が少なく、一括して後方視的に解析を行うため進捗はやや遅れている。原因として、富山県の出生数は2000年に約10000人であったが、経年減少し、2023年は6000人を下回ったことがある。想定以上に、出生数の低下が進んでいることが一つの要因である。また、先天性心疾患において、施設の集約化が進んでいないことも要因である。
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| 今後の研究の推進方策 |
肺の組織は、グレン手術時とフォンタン手術時、さらにはフォンタン手術後で別に手術介入が必要となったタイミングでの生検を検討する。
空間マルチオミクス解析を用いることで、組織の全トランスクリプトーム解析を形態学的情報と統合が可能となることから、フォンタン術後の肺組織の性質や均質性、由来を明らかにすることが期待できる。また、時間発展的に変動する組織・細胞・生体分子間の相互作用ネットワークを計測したイメージングデータから、深層学習や統計モデルの活用により解析し、これらネットワークのダイナミクスを数理科学により、定量的に可視化・モデル化することができる。
解析によって、まずはエンドセリンの発現とPHの指標となる遺伝子群との相関関係があるかを模索する。さらに、フォンタン循環不全患者に特異的な発現パターンを探索する予定である。
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