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2022 年度 実施状況報告書

脳虚血再灌流障害におけるフェロトーシスの抑制による新規脳保護療法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 22K16676
研究機関群馬大学

研究代表者

神徳 亮介  群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30784516)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードフェロトーシス / 脳虚血再灌流障害 / 活性酸素種(ROS) / TEMPO
研究実績の概要

急性期虚血性脳卒中では、再灌流後の活性酸素種(ROS)の過剰産生と蓄積が神経障害につながるため、これを防ぐことが重要である。脳虚血再灌流障害においては細胞内の遊離鉄に依存し、ROSの蓄積を伴う新型のネクローシス様細胞死「フェロトーシス」が大きく関与していると推定される。そこで「脳虚血再灌流障害におけるフェロトーシスの関わりや機序を解明し、フェロトーシスの抑制による新たな治療法を確立すること」を目的として本研究を計画した。フェロトーシスは虚血性神経細胞死、再灌流障害の基盤と推定されるが、脳虚血再灌流障害におけるフェロトーシスの機序は明らかにされていない。また生体内での治療モデルにおいてフェロトーシスを抑制する薬剤の投与方法は確立しておらず、有効性も解明されていない。我々は酸化ストレス細胞死の一種のフェロトーシスを解析する過程で、ラジカル捕捉剤の2,2,6,6-Tetramethylpiperidine-1-oxyl(通称TEMPO)に着目した。in vitro実験を進め、安定なラジカル化合物として知られるTEMPOが容易に揮発することを見出し、TEMPOは気化することによって離れた場所にある細胞に作用し、フェロトーシスおよび酸化ストレス性神経細胞死を止めることを示した。続いてマウス虚血モデルでも気化したTEMPOを自然吸入したマウスは、脳の虚血で誘導される神経細胞死が顕著に抑制されることを示した。

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

TEMPOの化学的・物理的特性の解明で、in vitro実験において揮発性の一端を明らかにできたため。

今後の研究の推進方策

マウス実験において(吸入)投与法確立に向けたTEMPOの化学的・物理的特性の解明、検討を継続している。またTEMPOのマウス内での経路および吸入量を明らかにするため、TEMPOを自然吸入したマウスの体内でのTEMPOの動態解析を繰り返し行っている。今後も臨床応用を見据えた研究展開、そして実用化へのステップアップを図っていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

covid19流行のため、学会旅費が減少したため。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Impact of craniotomy area on improvement of cerebral blood flow in combined revascularization surgery for moyamoya disease2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Tatsuya、Aihara Masanori、Yamaguchi Rei、Aishima Kaoru、Shintoku Ryosuke、Tosaka Masahiko、Yoshimoto Yuhei
    • 雑誌名

      Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases

      巻: 32 ページ: 107110~107110

    • DOI

      10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2023.107110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine-1-oxyl acts as a volatile inhibitor of ferroptosis and neurological injury2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Hiroyuki、Kubota Chisato、Takigawa Yuta、Shintoku Ryosuke、Kannari Naokatsu、Muraoka Takako、Obinata Hideru、Yoshimoto Yuhei、Kanazawa Masato、Koshiishi Ichiro、Torii Seiji
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 172 ページ: 71~78

    • DOI

      10.1093/jb/mvac044

  • [雑誌論文] Carotid artery stenosis concomitant with severe aortic stenosis treated by combination of staged angioplasty and transcatheter aortic valve implantation: A case report2022

    • 著者名/発表者名
      Shintoku Ryosuke、Hayakawa Mikito、Hoshi Tomoya、Okune Sho、Hiramine Takato、Takahashi Toshihide、Hosoo Hisayuki、Ito Yoshiro、Marushima Aiki、Ishikawa Eiichi、Matsumaru Yuji
    • 雑誌名

      Surgical Neurology International

      巻: 13 ページ: 469~469

    • DOI

      10.25259/SNI_560_2022

  • [雑誌論文] Evaluation of Occluded Distal Vessels with Variable Flip-Angle 3-Dimensional Turbo Spin-Echo Magnetic Resonance Imaging Before Acute Mechanical Thrombectomy2022

    • 著者名/発表者名
      Aihara Masanori、Shimizu Tatsuya、Yamaguchi Rei、Aishima Kaoru、Shimauchi Hiroya、Wada Hajime、Shintoku Ryosuke、Yoshimoto Yuhei
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 167 ページ: 9~16

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2022.08.085

  • [学会発表] 2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル(TEMPO)の揮発投与によ るフェロトーシス阻害及び脳保護効果2022

    • 著者名/発表者名
      水野 寛之, 久保田 知里, 瀧川 裕太, 神徳 亮介, 金澤 雅人, 輿石 一郎, 好本 裕平, 鳥居 征司
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第81回学術総会

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公開日: 2023-12-25  

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