発達中の脳における麻酔薬の神経毒性に関する包括的研究

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293331
• 研究機関: 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究
• 研究代表者: 風間 富栄 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 医学教育部医学科専門課程, 教授 (40158837)
• 研究分担者: 佐藤 泰司 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 准教授 (10505267) ; 神尾 陽子 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, その他部局等, その他 (00252445) ; 照井 克生 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (90256074) ; 鈴木 康之 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, その他部局等, その他 (60179265) ; 遠藤 昌吾 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), その他部局等, その他 (60192514) ; 中田 隆博 常葉大学, 公私立大学の部局等, 教授 (40273932)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 麻酔 / 小児 / 発達 / 脳 / 全身麻酔薬 / ERK / 自閉症 / ノックアウトマウス

研究実績の概要

現在臨床で広く用いられている全身麻酔薬は、脳機能への不可逆的な影響は無いとして使われてきた。しかしながら近年、動物実験の結果から、小児期、胎児期などでは全身麻酔薬によって長期的には認知・精神機能が悪影響を受ける可能性が指摘されている。小児の外科手術において全身麻酔は不可欠なものであり、小児臨床医療への影響の大きさを考えると、この問題の解決が喫緊の課題である事は論を待たない。当該研究では小児麻酔の安全性の向上に資するため、動物実験から臨床応用を視野に入れた臨床応用可能な対処法の開発、ヒトでの疫学調査を含む包括的な研究を行った。その結果、幼若期のマウスのセボフルランへの曝露は成長後に学習障害のみならず、種の生存に必要な本能行動や性格にまで影響を及ぼすことを見出した。また発達期の脳においては麻酔薬によって酸化ストレスが増大し、さらに細胞外情報シグナル伝達キナーゼ（ERK）のリン酸化が大きく阻害されることが分かった。発達期マウスにおいてERKのリン酸化を薬剤によって抑制しても麻酔薬の毒性の大部分を再現できることから、ERKリン酸化の阻害が毒性メカニズムに大きく関わっていることを示した。さらに対応策として水素ガスを吸入麻酔薬と混入することで毒性を大幅に防げることが判明した。また、ヒトにおいても小児期に麻酔曝露を受けた患者に対する疫学調査を行い、小児麻酔と発達障害の発症リスクへの影響を解析した。その結果、１時間程度の麻酔では自閉症の発症リスクには大きな影響が無いことが判明した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] The Pharmacokinetics of Atomized Lidocaine Administered via the Trachea: A Randomized Trial (2016)
  • 著者名/発表者名: Takaenoki Yumiko, Masui Kenichi,Oda Yutaka, Kazama Tomiei
  • 雑誌名: Anesthesia and Analgesia 巻: 123 ページ: 74-81
  • DOI: 10.1213/ANE.0000000000001317
  • 査読あり
• [学会発表] Neurotoxicity of general anesthetics in the critical period and strategy for its prevention (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Satoh
  • 学会等名: 21th Annual Meeting of Korean Society of Obstetric Anesthesiologists
  • 発表場所: 大韓民国
  • 年月日: 2017-06-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 麻酔薬の発達段階の脳に対する神経毒性のメカニズムと脳保護戦略 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤泰司
  • 学会等名: 第64回日本麻酔科学会学術集会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2017-06-08
  • 招待講演
• [学会発表] Neurotoxicity of general anesthetics in the critical period and strategy for its prevention (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Satoh
  • 学会等名: the First Jinling International Anesthesia and Brain Function Forum
  • 発表場所: 中華人民共和国
  • 年月日: 2017-05-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 臨界期における全身麻酔薬の神経発達制御メカニズムへ及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤泰司
  • 学会等名: 第４回新胎児学研究会
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 2016-11-12
  • 招待講演
• [学会発表] 脳と水素 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤泰司
  • 学会等名: 第20回日本医療ガス学会学術大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2016-10-15
  • 招待講演
• [図書] Anesthesia and Neurotoxicity "Clinical findings including prevention and treatment" (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Satoh
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: Springer Japan
• [図書] エビデンスで読み解く小児麻酔 「麻酔薬の神経毒性」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤泰司
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 克誠堂出版