慢性硬膜下血腫被膜の自然退縮におけるapoptosisの役割

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26462174
• 研究機関: 愛知医科大学
• 研究代表者: 大須賀 浩二 愛知医科大学, 医学部, 教授 (40378013)
• 研究分担者: 渡辺 泰男 昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (10273228) ; 高安 正和 愛知医科大学, 医学部, 教授 (60216794)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 慢性硬膜下血腫 / apoptosis

研究実績の概要

昨年度に引き続き、高齢者の軽微な頭部外傷後に発生する慢性硬膜下血腫術後において、被膜の自然退縮による治癒に至るメカニズムを解明するために本研究を続行してきた。術中に採取された慢性硬膜下血腫被膜を用いてWestern blotにて、apoptosisと関連が示唆されているCaspase signaling, Autophagy signalingやNF-kB signalingについて検討を加えた。
まず、Caspase signalingにおいては、Caspase3, Cleaved Caspase-3, PARPなどの発現を認め、免疫染色においては、血管内皮やfibroblastにおいて発現が認められた。すなわち慢性硬膜下血腫被膜においてapoptosisがおこっており被膜の増大ならびに縮小に関与している可能性が示唆された。
NF-kB signalingにおいては、IKKbeta, IKKgamma, IkappaBalpha, NF-kBなどの発現が確認されたが、免疫染色では被膜の血管内皮において発現を確認した。また、マウス脳血管内皮培養細胞を用いて慢性硬膜下血腫内溶液を添加することによりNF-kBの活性化が確認され、VEGF inhibitorによりNF-kBの活性化が抑制されることが確認できた。これすなわちVEGFからNF-kBのシグナル伝達系の活性化が引き起こされ、被膜の増大に関与していることが判明した。
Autophagy signalingにおいては、beclin, Atg3, 7, 12, LC 3A/Bの発現をWestern blotにて認め、免疫染色ではこれらの発現はfibroblastにおいて認められた。
以上のように、これらのシグナル伝達系が深く慢性硬膜下血腫被膜術後の自然退縮に深く関与している可能性が示唆された。

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

研究実績において記載させていただいたように、apoptosisと関連の深いシグナル伝達系蛋白の発現をWestern blotならびに免疫染色において、新たな結果を得ることができ、おおむね順調に進展していると判断します。
研究実績の概要では記載できませんでしたが、慢性硬膜下血腫被膜の血管内皮においてSTAT3の活性化の確認をWestern blotならびに免疫染色において確認し、ラット脳血管内皮培養細胞を用いて血腫内容溶液中のinterleukin-6によってSTAT3の活性化が引き起こされ血管新生に深く関与していることをWorld Neurosurgeryにおいて発表できました(in press)。
今後も引き続き検索範囲をひろげ、十分に検討を加えていきたいと思っています。

今後の研究の推進方策

今後の研究の推進方策としては、apoptosisと関連が深いBCL family signalingに関しても、Western blotならびに免疫染色にて検討を加える予定です。
また、術中ならびに術翌日に採取された慢性硬膜下血腫内溶液をもちいて、質量分析器にて新たに産生された蛋白質を探索し、血腫被膜の再発ならびに退縮への因果関係について検討する。
血管内皮ならびにfibroblastの培養細胞をもちいて、血腫内容液を添加しあらたなるシグナル伝達系の活性化の有無につき検討を加える予定です。

次年度使用額が生じた理由

今まで検討してきたCaspase, AutophagyならびにNF-kBなどのシグナル伝達系に関しては、結果が出る可能性が高い抗体を必要最小限の購入に心がけてきました。よって、BCL familyシグナル伝達系に関しては施行しておらず、それに伴う抗体や試薬など未購入のため次年度使用額が生じました。

次年度使用額の使用計画

今までの結果から有意な結果が得られたシグナル伝達系に関しては、その近傍のシグナル伝達系に関して網羅的に検討を行っていく予定で、それに伴う抗体や試薬の購入を予定しています。
慢性硬膜下血腫の術前後におけるあらたな発現蛋白の質量分析器をもちいて検討においては、様々な試薬の購入が必要となり、そちらにもあてていく予定です。

研究成果

• [雑誌論文] Prevalence of C7 level anomalies at the C7 level: an important landmark for cervical nerve ultrasonography. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Aoyama M, Wakao N, Tawada Y, Kamiya M, Osuka K, Matsuo N, Takayasu M
  • 雑誌名: Acta Radiol 巻: 57 ページ: 318-324
  • DOI: 10.1177/0284185115579078.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploitation of Simple Classification and Space Created by the Tumor for the Treatment of Foramen Magnum Meningiomas. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamahata H, Yamaguchi S, Takayasu M, Takasaki K, Osuka K, Aoyama M, Yasuda M, Tokimura H, Kurisu K, Arita K.
  • 雑誌名: World Neurosurg. 巻: 87 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2015.09.022.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of STAT3 in endothelial cells of chronic subdural hematoma outer membranes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Osuka K, Watanabe Y, Usuda N, Aoyama M, Kawaguchi R, Watabe T, Takayasu M
  • 雑誌名: World Neurosurg 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Compaction Bone Grafting Technique Leads to Early Bone Fusion in Cases of Posterior Lumbar Interbody Fusion. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Wakao N, Kamiya M, Hirasawa A, Hanamura S, Osuka K, Takayasu M.
  • 雑誌名: Neurosurgery 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of Mitogen-Activated Protein Kinases in Chronic Subdural Hematoma Outer Membranes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Aoyama M, Osuka K, Usuda N, Watanabe Y, Kawaguchi R, Nakura T, Takayasu M
  • 雑誌名: J Neurotrauma 巻: 32 ページ: 1064-1070
  • DOI: 10.1089/neu.2014.3594.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased ICP promotes CaMKII-mediated phosphorylation of neuronal NOS at Ser⁸⁴⁷ in the hippocampus immediately after subarachnoid hemorrhage. (2015)
  • 著者名/発表者名: Makino K, Osuka K, Watanabe Y, Usuda N, Hara M, Aoyama M, Takayasu M, Wakabayashi T
  • 雑誌名: Brain Res 巻: 1616 ページ: 19-25
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2015.04.048.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large volume inside the cage leading incomplete interbody bone fusion and residual back pain after posterior lumbar interbody fusion. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Kamiya M, Wakao N, Hirasawa A, Kawanami K, Osuka K, Takayasu M.
  • 雑誌名: Neurosurg Rev 巻: 38 ページ: 573-578
  • DOI: 10.1007/s10143-015-0610-x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lumbar extraforaminal entrapment: performance characteristics of detecting the foraminal spinal angle using oblique coronal MRI. A multicenter study. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Wakao N, Kamiya M, Hirasawa A, Osuka K, Joko M, Kawanami K, Takayasu M
  • 雑誌名: Spine J 巻: 15 ページ: 895-900
  • DOI: 10.1016/j.spinee.2015.02.011.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diagnostic accuracy of multifidus muscle spontaneous activity by needle electromyography for the detection of lumbar foraminal and lateral exit-zone stenosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Wakao N, Kamiya M, Gosho M, Osuka K, Hirasawa A, Niwa A, Aoyama M, Kawaguchi R, Shima H, Takayasu M
  • 雑誌名: Eur Spine J 巻: 24 ページ: 2281-2287
  • DOI: 10.1007/s00586-015-3846-9.
  • 査読あり
• [学会発表] 慢性硬膜下血腫被膜の 血管内皮におけるSTAT3の活性化について (2016)
  • 著者名/発表者名: 大須賀浩二、青山正寛、川口礼雄、高安正和、臼田信光
  • 学会等名: 第39回日本脳神経外傷学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-02-26 – 2016-02-27
• [学会発表] 慢性硬膜下血腫被膜の増大に対する 抑制機序について (2015)
  • 著者名/発表者名: 大須賀浩二、青山正寛、川口礼雄、高安正和
  • 学会等名: 第74回日本脳神経外科学会総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-10-14 – 2015-10-16
• [学会発表] Effect of Adiponectin on Cerebral Arteries after SAH (2015)
  • 著者名/発表者名: Koji Osuka, Masakazu Takayasu
  • 学会等名: Vasospasm 2015
  • 発表場所: Karuizawa
  • 年月日: 2015-09-17 – 2015-09-19
  • 国際学会
• [学会発表] Activation of the NF-κB Signaling Pathway and STAT3 in Endothelial Cells of Chronic Subdural Hematoma (2015)
  • 著者名/発表者名: Koji Osuka, Nobuteru Usuda, Masahiro Aoyama, Masakazu Takayasu
  • 学会等名: 83rd AANS Annual Scientific meeting
  • 発表場所: Washington, D.C.
  • 年月日: 2015-05-02 – 2015-05-06
  • 国際学会