2017 Fiscal Year Research-status Report
Development of neuroprotective therapy with selective intra-arterial infusion of cold artificial oxygen carrier
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16K10708
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鐙谷 武雄 北海道大学, 大学病院, 助教 (80270726)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松 晃之 中央大学, 理工学部, 教授 (30298187)
中山 若樹 北海道大学, 医学研究院, 講師 (40421961)
数又 研 北海道大学, 大学病院, 講師 (60634144)
七戸 秀夫 北海道大学, 大学病院, 准教授 (80374479)
寳金 清博 北海道大学, 大学病院, 教授 (90229146)
長内 俊也 北海道大学, 大学病院, 助教 (90622788)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 人工酸素運搬体 / 虚血再灌流傷害 / 活性酸素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度と同様に雄SDラット一過性中大脳動脈閉塞モデル(tMCAO：2時間虚血)において、再灌流時にHemoActを再開通動脈に灌流し、HemoActの脳保護効果について検討を加えた。特に今年度は脳保護効果のメカニズムに迫る目的で、再灌流早期の数時間（2時間後、6時間後）において、脳血流量、組織酸素分圧の測定を行い、さらに微小血管における灌流状態の評価、血管径の変化を検討し、HemoAct投与がもたらす作用を検討した。
脳血流量、組織酸素分圧の検討では、コントロール群では再灌流6時間後にpost-ischemic delayed hypoperfusionによると思われる脳血流の低下、組織酸素分圧の低下を認めたが、HemoAct投与群ではそれらの変化が抑えられていた。また、微小血管の灌流状態の検討では、コントロール群では再灌流6時間後に赤血球の灌流している微小血管の数が減少するが、HemoAct群ではHemoActの灌流している血管数の減少はなかった。微小血管の形態変化の検討では、コントロール群では再灌流6時間後に血管周囲腔の拡大を伴った微小血管の狭小化を認めたが、HemoAct群ではその変化が軽減されていた。
今年度はさらにHemoActの抗酸化作用を調べる目的で培養ラット脳微小血管内皮細胞を用いて、細胞に2時間の低酸素、6時間の再酸素化の負荷を加え、再酸素化開始時に培養液中にHemoAct等を加えることにより（未治療群、HemoAct群、アルブミン群、ヘモグロビン群の4群比較）、どのような変化を来すかを検討した。その結果、未治療群、ヘモグロビン群では活性酸素が産生するのに対して、HemoAct群、アルブミン群ではその産生が抑制されていた。この結果はHemoActがアルブミンと同様に抗酸化作用を持ち合わせていることを示していると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度はラットtMCAOモデルにおいて、再灌流開始時のHemoActの経動脈的投与が脳保護効果を示すことを明らかにした。そして、今年度は、その脳保護メカニズムが脳血流量と酸素運搬能の低下の改善、微小血管での灌流状態の改善、さらにはアルブミンと同様の抗酸化作用によって生じている可能性を示すことが出来た。この結果をまとめて脳血管障害関連の国内学会にて発表を行った。また英語論文を作成し、現在、英文雑誌に投稿して、レビュープロセスに入っている段階である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度はHemoAct投与＋局所脳冷却灌流の併用療法による脳保護効果の検討を行う。治療方法としては、①HemoActそのものを冷却して単独で経動脈投与する方法と、②常温HemoActを経静脈的に前投与して、冷却した生理食塩水を経動脈投与にする方法の二通りを行ってみる。今までの検討と同様に、2時間虚血、24時間再灌流でまず、効果を調べる。この①、②の投与法のうち、より有効であった方法をその後の検討に用いる。差がなければ①の投与法を適用する。
次いで、長時間経過（72時間）での脳保護効果の検討を行う。糸栓子をmodifyして虚血領域を小さくするか、もしくは虚血時間を短くすること（1時間虚血）で、長期生存が可能となる虚血再灌流モデルを本検討では用いる。この長期生存が可能なモデルを用いて、上記で有効であった併用療法が72時間後においても脳保護効果を持続して示すかを検討する。①未治療コントロール、②37℃HemoAct（6ml/㎏）経動脈単独投与、③15℃生理食塩水（6ml/㎏）経動脈単独投与、④上記実験で選択した併用療法の4群で比較検討する。
最後にTherapeutic time window拡大についての検討を行う。2時間を超える虚血後に再開通を行う虚血再灌流モデルにおいて、上記で有効であった併用療法が脳保護効果を持続して示すかを検討する。上記の実験と同様の①～④の4群で比較検討する。再灌流の時間は24時間を予定している。未治療コントロール群で死亡例が出てくる可能性があるが、その際は生存率などを比較して検討する。まず3時間虚血を行い、治療効果があれば、さらに4時間虚血と虚血時間を延長していき、どこまでの時間域で治療効果が得られるかを検討する。
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| Causes of Carryover |
研究に使用する試薬が予定していた額よりも安価で購入することができ、また、研究が順調に進んでいるため、ラットの購入数を抑えることができた。
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Research Products
(2 results)
