革新的血小板凝集塊解析による血栓性疾患の病態解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K15640
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 西川 真子 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30779369)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 血小板凝集塊 / 血栓症 / AI解析 / 医工連携

研究実績の概要

生体内の血栓症には，アテローム血栓性脳梗塞や急性冠症候群などの動脈血栓と，深部静脈血栓症や肺塞栓症などの静脈血栓がある．動脈血栓症の主な原因は，シアストレスや動脈硬化等で傷ついた血管内皮が起点になり活性化された血小板であり，アテローム血栓症を発症した患者には，再発リスクを低減するためにアスピリンやクロピドグレルなどの抗血小板薬が広く臨床利用されている．また静脈血栓症の発症にも血小板活性化が関係するとの報告もある.血小板の活性化と凝集は，血栓症の発症プロセスにおいて重要な役割を担っており，その詳細な解析は血栓症の早期診断や重症化リスクの予測に繋がる可能性がある．しかし生体内の血小板の活性化，凝集を定量的かつ統計的に検討するツールはなく，あまり注目されてこなかった．
我々の研究グループは血液中の血小板凝集塊を正確に測定する技術開発を行い，血液中の血小板および血小板凝集塊を高速・高感度光学撮像装置で一つずつ迅速かつ大量に撮像し，その形態学的特徴を解析する技術を開発した．この解析系を用いて，当院の血栓性疾患患者の血液中の血小板，血小板凝集塊の解析を行った．同時に解析した健常人血液と比較して，COVID-19患者，心臓カテーテル検査目的に入院した患者、静脈血栓症を発症した患者血液で血小板凝集塊の出現比率の増加を認めた．さらに血管狭窄を模倣したマイクロ流路を用いて解析を行い，アテローム性血管狭窄によって形成される血小板凝集塊と循環因子の相乗効果と，抗血小板薬添加による血小板凝集塊の消退を確認した．

研究成果

• [雑誌論文] Real-time intelligent classification of COVID-19 and thrombosis via massive image-based analysis of platelet aggregates (2023)
  • 著者名/発表者名: Zhang C, Herbig M, Zhou Y, Nishikawa M, Yatomi Y, Goda K, et al.
  • 雑誌名: Cytometry A 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/cyto.a.24721
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Studying the efficacy of antiplatelet drugs on atherosclerosis by optofluidic imaging on a chip (2023)
  • 著者名/発表者名: Deng Y, Tay HM, Zhou Y, Fei X, Tang X, Nishikawa M, Yatomi Y, Hou HW, Xiao T, Goda K.
  • 雑誌名: Lab on a Chip 巻: 23 ページ: 410-420
  • DOI: 10.1039/D2LC00895E
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Long-term effects of Pfizer-BioNTech COVID-19 vaccinations on platelets. (2022)
  • 著者名/発表者名: Zhou Y, Nishikawa M, Kanno H, Xiao TH, Yatomi Y, Goda K, et al.
  • 雑誌名: Cytometry A 巻: 103 ページ: 162-167
  • DOI: 10.1002/cyto.a.24677
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Understanding stenosis-induced platelet aggregation on a chip by high-speed optical imaging (2022)
  • 著者名/発表者名: Deng Y, Duque JA, Zhou Y, Nishikawa M, Xiao T, Yatomi Y, Hou HW, Goda K.
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B: Chemical 巻: 356 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.snb.2021.131318
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] COVID-19における循環血小板凝集塊の大規模イメージング解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 西川真子
  • 学会等名: 日本臨床検査医学会 第77回関東甲信越支部例会
  • 招待講演
• [学会発表] COVID-19における血小板凝集塊の大規模イメージング解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 西川真子、菅野寛志、Yuqi Zhou、Ting-Hui Xiao、新田尚、矢冨裕、合田圭介
  • 学会等名: 第44回日本血栓止血学会学術集会
• [学会発表] アゴニストの種類による血小板凝集塊の分類：深層学習を用いた解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 周雨奇、登祐哉、西川真子、肖廷輝、安樂真樹、矢冨裕、合田圭介
  • 学会等名: 第44回日本血栓止血学会学術集会
• [学会発表] 播種性血管内凝固における循環血小板凝集塊の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 西川真子、Yuqi Zhou、菅野寛志、Ruoxi Yang、小野香織、Ting-Hui Xiao、新田尚、矢冨裕、合田圭介
  • 学会等名: 第23回日本検査血液学会学術集会
• [学会発表] 血小板凝集塊の大規模画像解析による血栓症とCOVID-19関連血栓症のアルゴリズム分類 (2022)
  • 著者名/発表者名: 菅野寛志、Chenqi Zhang、Maik Herbig、Yuqi Zhou、西川真子、Ruoxi Yang、伊林侑真、Ting-Hui Xiao、矢冨裕、合田圭介
  • 学会等名: 第23回日本検査血液学会学術集会
• [学会発表] 新型コロナウイルス感染症における循環血小板凝集塊解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 西川真子
  • 学会等名: 第95回日本生化学会大会
• [備考] 東京大学医学部附属病院検査部ホームページ
  • URL: http://lab-tky.umin.jp/achievements/index.html