JUNE

2023

VOLUME 48

NUMBER 1

投稿

1. 本誌には金沢医科大学医学会正会員の総説，原著，症例報告および短報を掲載するが，正会員以外でも編集委員会の承認があれば掲載することができる。そのほか学会抄録，雑報，本学学位論文の審査要旨を掲載することがある。
2. 倫理規定：投稿論文は基礎研究，臨床研究のいずれにおいても生命倫理に十分な配慮がなされたものであること。また，個人情報の保護のために必要な処置を講じたものでなければならない。
1) ヒトを対象とする研究はヘルシンキ宣言の理念を踏まえ，「臨床研究法」「人を対象とする生命科学・医学系研究に関する倫理指針」および金沢医科大学等の人を対象とする医学系研究に関する規定を遵守し，金沢医科大学等の各倫理審査委員会の承認を得た上で実施した旨を明記すること。特に，「患者の権利，プライバシーの保護」に努め，論文作成に際して，下記の指針を遵守すること。
a. 患者個人の特定が可能となる氏名やイニシャル，住所，カルテ番号，
入院番号等は記載しない。
b. 患者の職業や紹介先施設名・診療科名などについても，患者個人が特定される可能性のある場合は記載しない。
c. 日付は，患者個人を特定できないと判断される場合でも，年月までの記載とする。
d. 顔写真を掲載する場合は，患者個人を特定できぬよう目隠しを付す。
e. 以上の配慮をしても患者個人が特定される場合は，論文内容を提示したうえで，患者本人 ( または遺族か代理人，小児では保護者 ) から発表に関する同意を得ること ( 同意書のコピーは投稿時に添付すること )。
2) 動物実験は「研究機関等における動物実験等の実施に関する基本指針( 文部科学省 )」もしくは「厚生労働省の所管する実施機関における動物実験等の実施に関する基本指針」の規定を遵守し，金沢医科大学等の動物実験委員会の承認を得た上で実施した旨を明記すること。遺伝子組換
え動物実験においては，金沢医科大学等の組換え DNA 実験安全委員会の承認を得た上で実施した旨を明記すること。
3) 遺伝性疾患やヒトゲノム・遺伝子解析を伴う症例の報告では，「人を対象とする生命科学・医学系研究に関する倫理指針」および金沢医科大学
等のヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する規定を遵守し，金沢医科大学
等の倫理審査委員会の承認を得た上で実施した旨を明記すること。
4) 遺伝子治療臨床研究に関しては，「遺伝子治療等臨床研究に関する指針」の規定を遵守すること。
5) その他，国が告示した倫理指針に該当する研究は，各指針にそれぞれ合致している旨を明記すること。
3. 原稿様式：原稿は英文または和文とし，標題，要約，キーワード，ランニ
ングタイトル，本文，図，表，文献を基本とする ( 本文が和文の場合のみ，
英文抄録が必要 )。また原稿は，A4 版用紙に Microsoft Word で作成した文書ファイルまたは PDF とし，図表は Microsoft Word，Microsoft Excel，Microsoft PowerPoint 等で作成したファイルとする。図・写真は 300dpi 以上の解像度で作成された JPEG，TIFF および PNG 形式のファイルでも受け付ける。原稿は，文字サイズ 11 ポイント，英文は 1 ページ当たり 20 行で 300
語程度，和文は 40 字 ×20 行を目安に作成すること。また用紙の上下左右は十分にあけ，用紙の下余白にページ番号を付記すること。原稿の長さは原則として，本文，図，表を合わせて 30 枚 ( 和文 20,000 字，英文 8,000 語 ) 以
内とすること。本文が英文の場合は半角入力とし，和文の場合は横書き，
ひらがな，現代かなづかいとし，原則として当用漢字を使用する。和文中の外国語 ( 薬物一般名等 ) はすべて英語綴りの小文字とし，文頭・人名・固有名詞・動植物学名・ドイツ語名詞・商品名・製品名は大文字ではじめる。
4. 標題：原稿第 1 頁に標題，著者名，所属の順で記入し，掲載希望区分を左肩に記入する。連絡著者名の右肩にアスタリスク (＊) を付し，連絡先として，連絡著者の所属機関・氏名・住所および E-mail アドレス等を記載する。
5. 要約：本文が英文の場合は 300 語以内，和文の場合は 600 字以内の要約をつける。論文の概要が具体的にわかるように，目的・対象と方法・結果・
結論，または背景・症例・所見・結論などに分けて記載する。
6. キーワード：5 個以内のキーワードをつけること。
7. ランニングタイトル：本文が英文の場合は英文 ( 半角 80 字以内 )，和文の場合は和文 ( 全角 40 字以内 ) のランニングタイトルを記入すること。
8. 本文：実験研究は，緒言 ( はじめに )，実験方法，結果 ( 成績 )，考察 ( 考按 )に区分する。臨床報告は，緒言 ( はじめに )，症例，考察 ( 考按 ) に区分する。
金沢医科大学等の倫理審査委員会の承認を得た研究である場合は，本文中にその旨を明記すること。倫理規定を逸脱していると編集委員会が判断したものについては，査読の結果にかかわらず不採択とすることがある。和文の場合，外国の人名，地名，物質名などは原則として外国語そのままを用いる。ただし，慣用の和名がある場合はカタカナで書く。適当な日本語訳のない用語は原綴を用いる。動植物，微生物などの学名はイタリック体で記載する。薬品名は原則として日本語の一般名を用いる。特殊な，あるいは特定分野のみで用いられている単位，符号，略語ならびに表現には必ず簡単な説明を加える。数字は原則としてアラビア数字を使用するが，「十数回」，「百分率」などの場合は例外とする。度量衡の記載は原則としてメートル法による。本文中に見出し符号を付す場合は，1，1)，(1)，i) の順に付すこと。ただし，緒言，実験方法等の論文構成の各項目には付けないこととする。しばしば繰り返される語は略語を用いてもよいが，初出の際は規程

完全な用語を用い，以下に略語を使用することを明記する。統計処理を行った際には統計学的検定法を明記する。
9. 利益相反 (conflict of interest) の開示：投稿論文の内容に関する利益相反の有無を筆頭著者，共著者全員について論文の末尾に明記すること。またすべての著者は本誌所定の利益相反自己申告書を別途添付すること。
10. 文献：本文中の文献引用は，引用順に一連番号を本文と同行に (1)，(1-3)，(1，3-5) などと記し，肩付とはしない。文献欄の記載は，下記の要領により番号順に配列する。
1) 雑誌の場合は著者名 ( 筆頭著者から 3 名までとし，3 名をこす場合は「ほか」または「et al」と記載する )，標題，掲載誌名 ( 略名 )，発行年 ( 西暦 )，巻数，頁数 ( 開始頁 - 終了頁 ) の順に記載する。
・ Johnstone BM, Taylor KJ, Boyle AJ: Mechanics of the Guinea pig cochlea.
J Acoust Soc Am 1970; 47: 504-8.
・ Ferguson B, Matyszak MK, Esiri MM et al: Axonal damage in acutemultiple sclerosis. Brain 1997; 120: 393-9.
・ 柴田整一 , 三村信英 , 木村二郎ほか : 進行しない所謂“慢性腎炎”．日腎誌 1962; 4: 31-7.
2) 単行本の場合は著者名 , 標題 , 編集者名 , 書名 , 版数 , 発行所所在地 , 発行
所 , 発行年 , 頁数 ( 開始頁 - 終了頁 ) の順とする。
・ Mostofi FK: Benign hyperplasia of the prostate gland. In Campbell MF,
Harrison JH (Eds), Urology (3rd ed), Philadelphia, WB Saunders, 1970;
1065-129.
・ 丸野義和 : 体液平衡異常と腎臓 , 東京 , 南江堂 , 1970; 75-7.
・ 河野祐治 , 吉良潤一 : HIV-1 と免疫変化概説 . 杉田秀夫 , 田平武 ( 編 ),HIV-1 感染による神経障害の診療マニュアル , 東京 , 新興医学出版社 ,1997; 118-37.
3) インターネット上の資料や情報を引用する場合，URL とアクセスした年月日を記載する。
・ 厚生労働省：がん対策推進基本計画 , http://www.mhlw.go.jp/bunya/
kenkou/dl/gan_keikaku02.pdf (2016 年 7 月 1 日にアクセス ) ．
4) 著者名が人名でないときは次のようにする。
・ 日本病理学会編 : 日本病理剖検輯報 , 14 輯 , 東京 , 日本病理剖検輯報刊行
会 , 1972.
5) 引用雑誌の略名は，MEDLINE または Index Medicus および医学中央雑誌収載誌目録によること。
6) オンラインジャーナル (Epub のみ ) および早期公開 (Epub on ahead) の場合，電子出版 (Epub) 年月日や DOI があれば掲載する。
7) 原則として，特殊な報告書，投稿中原稿，私信などで一般的に入手不可
能な資料は文献としての引用を差し控えること。
11. 図：出来上がり寸法は横幅 8 ㎝にするか，17 ㎝にするかを指定のこと。
12. 表：原則として本文が英文の場合は英文，和文の場合は和文 ( ただし，和文で表現し難い語句および字句は例外とする ) にて作成する。
13. 図の説明：原則として本文が英文の場合は英文，和文の場合は和文にて別紙に一括する。
14. 英文抄録：本文が和文の場合は，英文の標題，氏名，所属，要約 ( 総説・原著の場合は 400 語以内，症例報告・短報の場合は 200 語以内 )，キーワード，連絡先を記載する。
15. 原稿の採否および掲載の順序は編集委員会で決定する。
16. 原稿の校正は初校・再校とも著者校正とし，校正時の大幅な変更は許されない。また校正期日は厳守のこと。
17. 投稿論文内容は他誌に発表されていないものに限る。また投稿論文の二重投稿や同時投稿は認めない。ただし，本誌掲載和文論文の他誌への英文化再掲載 (secondary publication) 等については編集委員会が特に認めた場合はこの限りではない。
18. 掲載費のうち，総説では組上がり 10 頁まで，原著では 8 頁まで，症例報告・短報では 5 頁までを無料とする。超過分および別冊はすべて著者の負担とするが，依頼原稿の超過分は無料とする。なお，原稿にカラー写真等のある場合，版代は著者の負担とする。
19. 原稿提出：紙原稿 1 部，原稿の電子データ，投稿申込書，チェックリスト，
誓約書，利益相反自己申告書を下記あてに提出する。論文が受理されたときは，最終版の電子データ ( 図表，写真含む ) を提出すること。
20. 本誌に掲載された著作物の著作権は，本医学会に帰属する。
＜連絡先＞ 〒 920-0293 石川県河北郡内灘町大学 1 − 1
金沢医科大学内 金沢医科大学雑誌編集委員会
TEL．076-286-2211 ( 内線 7242)
E-mail: hrc-jimu@kanazawa-med.ac.jp
この規定は 1979 年 1 月一部改正した。 この規定は 1985 年 5 月一部改正した。
この規定は 1986 年 11 月一部改正した。 この規定は 1988 年 2 月一部改正した。
この規定は 1989 年 9 月一部改正した。 この規定は 1995 年 2 月一部改正した。
この規定は 1997 年 2 月一部改正した。 この規定は 2000 年 3 月一部改正した。
この規定は 2003 年 3 月一部改正した。 この規定は 2013 年 4 月一部改正した。
この規定は 2020 年 2 月一部改正した。 この規程は 2022 年 3 月一部改正した。
以上

Submission Guidelines
1. This Journal publishes reviews, original articles, case reports, and shortreports by regular members of the Medical Society of Kanazawa Medical
University. It may also publish works by non-regular members if the Editorial
Board approves them. Conference abstracts, general news, and summaries
of Kanazawa Medical University theses are also published in the Journal.
2. Ethics Code: The manuscript in basic and clinical research must follow therelevant bioethical rules. In addition, the authors must protect the privacy of
personal information.
1) For experiments involving human subjects, the authors must understandthe Declaration of Helsinki principles and adhere to the Clinical Trials Act,
the Ethical Guidelines for Medical and Biological Research Involving
Human Subjects, and the guidelines for medical research involving humansubjects at Kanazawa Medical University or other institutes. The authors
must state that the research was carried out with the approval of therelated committee(s) of Kanazawa Medical University or other institutes.
In particular, the authors must follow the rules outlined below, to protect
the rights and privacy of the patients.
a. Do not include any information, such as patients’ names, initials,
addresses, medical record numbers, and hospitalization numbers that
could be used to identify individual patients.
b. Do not include any information, such as the patients’ occupations or thenames of referring institutions or departments that could be used to
identify the patients.
c. Even if the patient cannot be identified by the date, use month and year
instead.
d. Put black lines on the eyes of the patients’ photographs to prevent
identification of the patient.
e. When the patient can be identified despite the completion of all of thepreceding procedures, obtain the patient’s consent for publication. The
consent can be granted by bereaved family, deputies, or the child patient’s
guardians. At the time of submission, include a copy of the consent withthe manuscript.
2) For the animal experiments, the authors must follow the Guidelines for
Proper Conduct of Animal Experiments and Related Activities in
Academic Research Institutions issued by the Ministr y of Education,
Culture, Sports, Science and Technology or the Basic Guidelines for the
Conduct of Animal Experiments in Research Institutes by the Ministry of
Health, Labour and Welfare. The authors must state that the research was
car ried out after approval by the animal experiment committee ofKanazawa Medical University or other institutes. The authors must statethat the animal experiments with genetic recombination were carried out
after approval by the safety committee for recombinant DNA experiments
at Kanazawa Medical University or other institutes.
3) For reports of hereditar y disorders or cases involving human genome
and/or gene analysis, the authors must conform to the Ethical Guidelines
for Medical and Biological Research Involving Human Subjects, as well as
the guidelines on human genome/gene analysis research of Kanazawa
Medical University or other institutes. The authors must state that the
research was approved by the ethics review committee of Kanazawa
Medical University or other institutes.
4) For gene therapy clinical research, the authors must conform to the
Guideline for Gene Therapy Clinical Study.
5) For research that corresponds to the ethical guidelines by the Japanese
government, the authors must state that the research was carried out
properly according to the relevant guidelines.
3. Manuscript format: A title, an abstract, keywords, a running title, the main
text, figures, tables, and references are included in the manuscript. The text
must be in a file formatted in Microsoft Word or PDF and printed on A4
paper. Figures and tables should be created using Microsoft Word, Microsoft
Excel, Microsoft PowerPoint, or another software program. Figures andphotographs should be in JPEG, TIFF, or PNG format with a resolution of atleast 300 dpi. The text should be 11-point font, with 20 lines on a page, whichtakes approximately 300 words per page. There should be margins on thetop, bottom, left, and right sides of the page. Page numbers should be placedin the bottom margin. The manuscript should be no more than 30 pages
long, including text, figures, and tables (about 8,000 words).
4. Title: The title should be printed on the first page of the manuscript in thefollowing order: title, author(s) name(s), and affiliation(s). The publication
categor y should be located in the upper left corner. To the right of thecor responding author’s name, an asterisk (＊) should be added. The
corresponding author’s affiliation, name, address, and e-mail address must
be included.
5. Abstract: An abstract should be within 300 words. It should be divided into
the following sections: Purpose, Materials and Methods, Results, andConclusions or Background, Cases, Findings, and Conclusions.
6. Keywords: Provide up to five keywords.
7. Running title: Include a running title within 80 characters.
8. Main text: The following sections should be included in the research,
including experiments: Introduction, Methods, Results, and Discussion.

Introduction, Case, and Observations should be included in clinical reports(invention). The approval by Kanazawa Medical University’s or otherinstitutions’ ethical review committees should be stated in the text by theauthors. It should be noted that the manuscript might be rejected regardlessof peer review results when the Editorial Board determines that the authors
have violated the ethics. The authors should provide a brief explanation for
any units, symbols, abbreviations, and other expressions that are unique or
used only in particular fields. Heading codes in the text are as numbers in
the following order: 1, 1), (1), and i). These numberings do not apply tosection titles such as Introduction, Methods, and so on. For frequently
repeated terms, abbreviations may be used. To accomplish this, the term’s
name should be fully spelled out on its first appearance, with the statementthat it will be abbreviated in the future. The method of statistical processing
should be stated when it is used.
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declare whether or not they have any conflicts of interest related to themanuscript. Individual authors must attach the self-report form of conflict ofinterest prescribed by the Journal.
10.References: References in the main text should be numbered as (1), (1-3),(1, 3-5) in the order of appearance. Superscripts should not be used forcitations in the main text. The References section should be organized in thefollowing numerical order:
1) For journals, include the following information: author names (up to threeauthors beginning with the first author; in case of more than threeauthors, et al. should be used), title, journal name (abbreviated), year of
publication, volume number, and page number (start-end pages).
・ Johnstone BM, Taylor KJ, Boyle AJ: Mechanics of the Guinea pig cochlea.
J Acoust Soc Am 1970; 47: 504-8.
・ Ferguson B, Matyszak MK, Esiri MM et al: Axonal damage in acutemultiple sclerosis. Brain 1997; 120: 393-9.
2) For books, include the following information: author, title, editor, booktitle, editorial version, publisher’s address and name, year of publication,and page numbers (start-end pages).
・ Mostofi FK: Benign hyperplasia of the prostate gland. In Campbell MF,
Harrison JH (Eds), Urology (3rd ed), Philadelphia, WB Saunders, 1970;
1065-129.
3) Provide the URL and date of access when citing materials or informationfrom the Internet.
・ The Ministr y of Health, Labour and Welfare: Basic Plan to Promote
Cancer Control Programs, http://www.mhlw.go.jp/bunya/kenkou/dl/
gan_keikaku02.pdf (accessed on July 1, 2016).
4) Use the same abbreviations for names of cited journals as MEDLINE or
Index Medicus.
5) If available, the electronic publication (Epub) date and DOI should belisted for online journals (Epub format only) and early publications (Epubahead of print).
6) In principle, special repor ts, manuscripts under submission, private
letters, and other materials that are not commonly available should not becited as references.
11.Figures: Select the size for publication, 8 cm or 17 cm in width.
12.The Editorial Board decides acceptance or rejection of the manuscript, as
well as the order of publication of manuscripts.
13.The manuscripts were proofread by the authors in both the first proof andthe reprint. Significant changes are not permitted during the proofreading.
The authors must keep the deadlines of the proofreading.
14.Any contents of the manuscript must not have been published in any otherjournals. It is also forbidden to make two or more submissions at the sametime. The following is an exception. Only when a paper was originallypublished in Japanese in this Journal does the Editorial Board expressly
approve secondary publication in English in other journals.
15.No charge for publication, up to ten pages of the general reviews, up to eightpages of the original ar ticles, and up to five pages of the case or shor treports. The cost of extra pages and reprints is the responsibility of theauthors. For invited manuscripts, there is no additional page charge. The
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the manuscript’s electronic data, the application form for submission, thechecklist, the written oath, and the self-report of conflict of interest. Once themanuscript has been accepted, the final electronic data (including figures,tables, and photographs) must be submitted.
17.The copyrights to works published in this journal belong to the Medical
Society of Kanazawa Medical University.
Send submissions to: Editorial Board, Journal of Kanazawa Medical University
1-1 Daigaku, Uchinada, Kahoku, Ishikawa 920-0293, Japan
E-mail: hrc-jimu@kanazawa-med.ac.jp
These guidelines were partially revised in March, 2022.

金沢医科大学雑誌
第 48 巻 第 1 号

2023 年 6 月

目

次

総

説
Toxic AGEs (TAGE) と健康：I. 細胞障害因子としての TAGE ……………………………………………
坂井 ( 逆井 ) 亜紀子，竹田 健史，竹内 正義

1

Toxic AGEs (TAGE) と健康：II. 生活習慣病予測マーカーとしての TAGE ……………………………… 12
竹内 正義，竹田 健史，坂井 ( 逆井 ) 亜紀子
原著
Usefulness of Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography/Computed Tomography
in Prognosis of Primary Uterine Carcinosarcoma ………………………………………………………… 22
Hiroaki Takagi, Kazuki Mibe, Sakurako Takata,
Tsukasa Yamanouchi, Yoshihiko Saeki, Sumire Shimada,Emi Takata, Jinichi Sakamoto, Takeo Shibata, Satoko Fujita,
Masahiro Takakura, Naoto Watanabe, Toshiyuki Sasagawa
金沢医科大学病院での周術期 ( 等 ) 口腔機能管理の現状 ………………………………………………… 29
東川 久代，中野 旬之，村山 智子，山村真由美，新谷 麻美，
沖田奈々葉，水野 絢菜，首田 千尋，岡田真里奈，出村 太一，
山内 陽太，出村昇
Association of Dispatcher-Assisted Compression-Only Resuscitation with Survival Ratein Unwitnessed Out-of-Hospital Cardiac Arrest: A Temporal Trend
and Analyses of 8-Years Trend ……………………………………………………………………………… 33
Tomoyuki Ushimoto, Hideki Morita, Yukihiro Wato, Hideo Inaba
Decorin Improves Wound Contracture for the Treatment of Skin Defects in a Mouse Model …………… 43
Haotian Chen, Yasuo Yoshitomi, Kenichi Shimada,
Hideto Yonekura, Toru Miyanaga

症

例 報 告
An Adult Man with Incomplete Amputation of Traumatic Left Upper Arm withan Aggravated Clinical Course and Unexpected Asthma Attack: An Autopsy Case …………………… 54
Shuice Liu, Horyu Hirakawa, Jia Han, Motona Kumagai,
Akihiro Shioya, Sohsuke Yamada

第 23 回 KMU 研究推進セミナー ………………………………………………………………………………… 59
金沢医科大学総合医学研究所 2022 年度 研究セミナー 抄録 ……………………………………………… 60※ 新型コロナウイルス感染拡大防止のため，2022 年度精神神経科学教室懇話会は開催中止となった。

編

集

金沢医科大学医学会

編集委員

西野 善一（委員長），清川 悦子（副委員長），朝比奈正人，岩脇 隆夫，
櫻井勝，高村 博之，林康彦，古市 賢吾，正木 康史，
山田 壮亮，米倉 秀人

金医大誌（J Kanazawa Med Univ）48：1−11, 2023

Toxic AGEs (TAGE) と健康：I. 細胞障害因子としての TAGE
坂

井 (逆井) 亜 紀 子♯，竹

田

健

史，竹

内

正

義♯＊

金沢医科大学総合医学研究所先端医療研究領域糖化制御研究分野

要 約：果糖ブドウ糖液糖 (high-fructose corn syrup, HFCS) や砂糖の習慣的過剰摂取は，生活習慣病(lifestyle-related diseases, LSRD) の発症・進展に関連している。近年，終末糖化産物 (advanced glycation endproducts, AGEs) は，LSRD に関する研究の焦点となっている。AGEs の影響を抑えることが，LSRD の予防および治療に応用できると考えられるが，AGEs の構造は反応する糖やカルボニル化合物の種類によって異なる
ため，どの AGEs構造が病因であるかを確定することは困難を極めている。筆者らは，glucose および fructoseの代謝中間体である三炭糖の glyceraldehyde (GA) に由来する GA-AGEs の細胞内蓄積が，様々な細胞に障害を及ぼして LSRD の発症・進展に関連していることを明らかにし，toxic AGEs (TAGE) という概念を提唱している。
現代の食生活の特徴 (HFCS や砂糖，食事性AGEs の習慣的な過剰摂取) に伴って生じる糖代謝の歪みから，細胞内で過剰に産生された GA が細胞内蛋白質と結合して TAGE を生成・蓄積し，各種細胞障害を引き起こすことが示されている。本総説では，ヒトの健康に対する「新規ターゲット TAGE」の細胞障害因子としての研究概要について述べる。
キーワード：終末糖化産物 (AGEs)，toxic AGEs (TAGE)，細胞障害因子，生活習慣病

は

じ

め

に

果糖ブドウ糖液糖 (high-fructose corn syrup, HFCS) や砂糖などを多く含む飲料ならびに加工食品の習慣的な過剰摂取は，肥される AGEs の構造に影響を及ぼす。また，AGEs は複雑な反応を繰り返して生成されるため，生体内では数十種類の AGEs構造が共存していると推定されるが，未だ全ての AGEs構造の解明には至っていない (5-9)。

満やメタボリックシンドローム (metabolic syndrome, MetS) の糖質の過剰摂取による糖代謝経路 (解糖経路，ポリオール経発症に関連しているほか，糖尿病 (diabetes mellitus, DM) や DM路，および果糖代謝経路) の亢進は，細胞内における GA の過剰

血管合併症，心血管疾患 (cardiovascular disease, CVD)，非アル産生につながり (10, 11)，GA由来AGEs (GA-AGEs) の生成・蓄

コール性脂肪肝炎 (nonalcoholic steatohepatitis, NASH)，アルツ

積に関与する。GA-AGEs は他の AGEs に比べて細胞毒性が強い

ハイマー病 (Alzheimer’s disease, AD) などの発症・進展に関与ため，toxic AGEs (TAGE) という概念を提唱している (12, 13)。

していることが報告されているが，そのメカニズムは不明な点

これまでの研究により，体内における TAGE の生成・蓄積は，が多い (1-4)。高血糖状態で促進的に形成される終末糖化産物

DM および DM血管合併症，NASH，CVD，AD，および癌など(advanced glycation end-products, AGEs) は，蛋白質と糖の間のの生活習慣病 (lifestyle-related disease, LSRD) の発症・進展の病

非酵素的糖化反応 (別名，Maillard反応) を介して生成される (5,因に関与していることが示唆されている (14-24)。最近の研究で6)。この反応に関与する糖 (glucose, fructose, glyceraldehyde (GA)は，TAGE の細胞内蓄積は多くの細胞で細胞障害を引き起こすなど ) またはカルボニル化合物 (glyoxal (GO), methylglyoxal

ことが明らかになってきている (25-37)。また，細胞障害に伴っ(MGO), 3-deoxyglucosone (3-DG), glycolaldehyde など ) は，生成て細胞外へ漏出した TAGE は，AGEs受容体 (receptor for AGEs,＊

金沢医科大学総合医学研究所先端医療研究領域糖化制御研究分野
石川県河北郡内灘町大学 1-1
金沢医科大学
機能再建外科学
E-mail:takeuchi@kanazawa-med.ac.jp#
石川県河北郡内灘町大学1-1
坂井 ( 逆井) と竹内は共同筆頭著者とみなす
2023年 3月 31日受理
平成19年２月13日受理

RAGE) に結合して細胞内シグナル伝達や遺伝子発現，炎症誘発性分子の放出などに影響を与え，様々な細胞において活性酸素
種 (reactive oxygen species, ROS) の産生を増加させる (11, 17)。
本総説では，各種細胞内TAGE蓄積と細胞障害に関する研究概要について述べる。
1

坂井 (逆井)/竹田/竹内2．TAGE 前駆体GA の産生経路
生体内における TAGE前駆体GA の産生経路として，次の 3 つの経路が知られている (10, 11)。1) 解糖経路中間体として生成する glyceraldehyde-3-phosphate (GA-3-P) が，非酵素的な脱リン酸化を受けて GA が産生する経路。2) 果糖代謝経路の鍵酵素である
fructokinase および aldolase B の作用により，fructose から直接GA が産生される経路。3) 高血糖状態において解糖経路の副経路であるポリオール経路で生成された fructose が，上記果糖代謝
経路により GA を産生する経路である。
このようにして産生された GA は，化学構造上極めて反応性の高い還元糖であることから，細胞内蛋白質と速やかに反応してTAGE を生成する。従って，glucose および fructose から GA を産生する経路を有する多くの細胞では，細胞内でTAGE が生成・蓄
図 1．生体内におけるAGEs 生成経路の概要
GA-AGEs: グリセルアルデヒド由来AGEs，TAGE: 毒性AGEs，
Glu-AGEs: グルコース由来AGEs，Fru-AGEs: フルクトース由来
AGEs，CML: Nε- カルボキシメチルリジン，GO-AGEs: グリオキ
サール 由 来AGEs，Glycol-AGEs: グ リ コール ア ル デ ヒ ド 由 来AGEs，MGO-AGEs: メ チ ル グ リ オ キ サール 由 来AGEs，
3-DG-AGEs: 3- デオキシグルコソン由来AGEs，HFCS: 果糖ブドウ
糖液糖。

積することが示唆される。実際に，免疫組織染色において，DM
ラット血管壁 (47)，NASH患者肝組織 (48)，AD患者脳 (49)，およびヒトメラノーマ組織 (50) などに TAGE の局在を確認している。また，
GA前駆体の一つであるGA-3-Pを1,3-bisphosphoglycerateに変換する GA-3-P dehydrogenase (GAPDH) は解糖経路の鍵酵素であるが，AD患者脳では GAPDH活性の低下が報告されている (51) ことから，「AD，糖代謝異常，およびGA産生によるTAGE
蓄積」の三者の関連性が示唆される。

1．AGEs 生成経路

3．細胞内TAGE 蓄積と各種細胞障害

これまで AGEs は，生体内において主に glucose と蛋白質から筆者らは，TAGE が RAGE を介し，DM および DM血管合併症生成される (glucose由来AGEs, Glu-AGEs) と考えられてきたが，の発症・進展に強く関わっていることを明らかにしてきた (14-glucose の代謝中間体や分解物，Maillard反応中間体などからも17)。一方，TAGE は糖代謝が行われる細胞内が産生源と考えら生成されることが明らかになっている。実際，糖尿病性腎症

れるため，血中TAGE量の上昇は，各種細胞内TAGE の生成・蓄(diabetic nephropathy, DN) の血液透析 (hemodialysis, HD) (DN-

積に伴う直接的な細胞障害に付随していると予想される (「II.

HD) 患者血中においては，7 つの異なるクラスの AGEs (GO-,

生活習慣病予測マーカーとしての TAGE」参照)。そこで，細胞glycolaldehyde (Glycol)-, MGO-, 3-DG-, Glu-, fructose (Fru)-AGEs，

内TAGE蓄積と細胞障害との関連について検討した結果，細胞内および TAGE) と Nε-(carboxymethyl)lysine (CML) が検出されてTAGE の生成・蓄積は，肝細胞 (25-28) のほか，心筋細胞 (29)，いる (38-41)(図1)。

心臓線維芽細胞 (30)，中枢神経細胞 (31-33)，膵β細胞 (34)，筋

各種AGEs のなかでも，CML や MGO-AGEs あるいは Glu-AGEs
が LSRD の分野での研究の焦点となっている。一方，DN-HD患

芽細胞 (35)，骨芽細胞 (36)，および膵管上皮細胞 (37) において各細胞障害を引き起こすことが明らかになってきている。

者の血清AGEs画分は神経細胞毒性を発揮することが示されているが，この細胞毒性作用は TAGE構造に対し中和作用を発揮する

1) TAGE 蓄積と肝細胞障害

抗TAGE抗体の添加によってのみ抑制されることが明らかとなっ

生活習慣の欧米化に伴って MetS の有病率は世界的に増加している (22, 42)。言い換えれば，神経細胞障害は抗TAGE抗体にており，MetS の表現型である非アルコール性脂肪性肝疾患

よって認識される TAGE構造によって誘発される。また，TAGE(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD) は，現在最も多い肝疾は RAGE に対して強い結合親和性を持ち (43, 44)，その結合は患である (4)。NAFLD は非アルコール性脂肪肝 (nonalcoholic fatty

nicotinamide adenine dinucleotide phosphate reduced (NADPH)

liver, NAFL) から線維化を起こす NASH を包括する疾患群であoxidase (NOX) による ROS の産生，血管内皮増殖因子 (vascular

り，肝硬変，肝不全，肝癌 (hepatocellular carcinoma, HCC) へ

endothelial growth factor, VEGF) の発現，および多くの細胞におと進行する可能性がある疾患スペクトラムである。筆者らは肝ける炎症性サイトカインの産生を誘導し (11, 17, 45, 46)，これ

細胞内における TAGE の生成・蓄積と NASH の発症・進展とのら全ての現象が LSRD の発症・進展に関与することが知られて関連について検討してきた。高果糖条件下で培養した肝細胞内いる。

(52)，あるいは高果糖・高脂肪食で飼育したラットの肝臓内においては複数の TAGE修飾を受ける蛋白質の生成・蓄積が観察

2

TAGE と健康：I. TAGE蓄積と細胞障害されることを明らかにしている (53)。また，正常ラットに 10%の poly(ADP-ribose) polymerases の切断が行われなくなること

HFCS を自由摂取させると，肝組織内での TAGE の蓄積およびからアポトーシス経路の動作阻害につながることが明らかに

血中TAGE レベルの上昇がみられている (54, 55)。さらに，高なっている (26)。(iii) GA処理または高果糖含有培地で培養した

AGEs含有飲料を正常ラットに投与すると肝臓内で Glu-AGEs のHep3B細胞内では，RNA結合蛋白質である heterogeneous nuclear

蓄積をきたすのみならずRAGEの発現上昇傾向が観察され (56)，ribonucleoprotein M (hnRNPM) が TAGE修飾蛋白質として同定

飲料中には含まれていない TAGE の生成・蓄積も観察されていされている。hnRNPM は，転写および翻訳の調節，選択的スプる (17, 未発表データ )。以上の研究から，HFCS や砂糖，食事性

ライシング，mRNA の安定性など，核酸代謝における多くの過AGEs (主に，Glu-AGEs (57)) の習慣的な過剰摂取に伴う代謝異程に関与している。また，hnRNPM のノックダウンにより，細常などが原因で肝細胞内に GA が過剰産生されて TAGE の生成・胞から分泌されるエクソソームを含む細胞外空間に関連する遺蓄積が促進されることが示唆されている。

伝子の発現レベルが変化することから，エクソソームの機能変(1) 細胞内TAGE と肝細胞障害化と関連していることが示唆された (52, 59)。

臨床検体における TAGE の局在は，疾患との関連性について

iii) 細胞内TAGE 蓄積と酸化ストレス

論ずるにあたり重要な知見である。実際に，ヒトの NAFL患者のTAGE修飾による蛋白質の機能不全は，細胞におけるストレ肝細胞には TAGE はほとんど検出されない一方，NASH患者の肝ス防御機構の脆弱性もしくは異常蛋白質の増加といったストレ臓にはTAGEが蓄積されていることが明らかになっている (48)。

スそのものの誘発につながり，細胞死を容易に引き起こすこと

しかしながら，TAGE が疾患にどのように関与しているのかにが予想される。細胞内において引き起こされる代表的なストレ

ついては不明な点が多い。そこで，本章では疾患の発生機序とスとして酸化ストレスが挙げられる。NASH との関係においてTAGE蓄積に伴う細胞毒性の共通点から，TAGE の NASH発症・は，疾患の発症への酸化ストレスの関与が報告されている (60,進展への関与の可能性について議論する。

61)。そこで，細胞内TAGE蓄積と酸化ストレスについて解析をi) TAGE と細胞死行った結果，TAGE の細胞内蓄積によって引き起こされる肝細肝実質細胞の細胞死は，NASH における特徴の一つである。

胞死が抗酸化物質である N-acetyl-L-cysteine によって抑制される

肝細胞死を引き起こす原因の解明は病態解明につながるため，ことが明らかになった (27)。また，細胞内TAGE蓄積と相関し筆者らはTAGEと細胞死の関係について解析を進めてきている。

た ROS の上昇が観察され，TAGE蓄積による細胞死の引き金がヒト肝実質細胞由来の株化細胞HepG2/Hep3B や初代培養肝細ROS であることが示唆された。細胞内酸化ストレス上昇の原因

胞，およびヒト人工多能性幹細胞 (human induced pluripotent

としては抗酸化機構の破綻，もしくは酸化ストレスの亢進が挙stem cells, hiPSC) から分化した肝細胞様細胞 (hepatocyte-like

げられる。抗酸化機構については細胞内TAGE蓄積した細胞におcells, HLC) (hiPSC-HLC) を TAGE前駆体である GA で処理する

いても正常な細胞と同程度の catalase活性が観察され，抗酸化機と，TAGE蓄積と相関して細胞死が引き起こされた (25-28)。特能は維持されていることが示された。加えて，TAGE蓄積によりに HepG2細胞においては周辺の細胞に大規模な炎症反応を引き酸化ストレス応答に働く nuclear factor erythroid 2-related factor 2

起こす可能性のあるネクローシス様の細胞死が観察されている(Nrf2) および hemeoxygenase-1 の mRNA発現レベルの上昇がみ(26)。ネクローシス様細胞死は NASH疾患部位において実際にられ，酸化ストレスに対して防御機構が働くことが示唆された

検出されていることから (58)，これらの細胞死の原因の一つが(27)。以上の結果から，これらの抗酸化機構が破綻した可能性は

TAGE蓄積によるものである可能性が示唆される。

低いと考えられる。一方，TAGE蓄積した肝細胞においては，ミii) 細胞内におけるTAGE 修飾の標的蛋白質

トコンドリア膜電位に異常がみられた。すなわち，ミトコンド

肝細胞における TAGE蓄積と細胞死が相関することが示唆さ

リア異常により細胞内の ROS レベルが増加して，酸化ストレス

れるが，その過程においては様々な蛋白質の TAGE修飾によるの上昇につながったと考えられる。NASH においてはミトコン

機能異常が予想される。実際に，これまでに細胞機能の維持なドリアの形態異常や機能障害が発症に関与することが報告されどに重要な働きをもつ蛋白質が TAGE修飾を受けていることがており (62)，これらの異常における TAGE の関与が示唆される。

報告されている。(i) Hep3B細胞においては，GA処理により分子加えて，ROS は，NASH における炎症反応を引き起こすこと

シャペロンとして働く熱ショック蛋白質70 (heat shock proteinが知られている。ROS は，ヒト正常肝実質細胞株L-02細胞にお70, Hsp70) ファミリーである heat shock cognate 70 (Hsc70) のいて，炎症のマーカーである C-reactive protein (CRP) の発現レ

TAGE修飾による異常架橋構造が観察され，シャペロン活性の低ベルを増加させることが示されている (63)。hiPSC-HLC におい

下が引き起こされることが示されている (25)。(ii) HepG2細胞にては，TAGE の蓄積に伴い，炎症関連遺伝子Interleukin-6 (IL-6),

おいては，GA処理によりアポトーシス実行因子である caspase-3

IL-8 および単球走化性因子 (monocyte chemoattractant protein-1,

が TAGE修飾による異常架橋構造を形成することが明らかとなっ

MCP-1) の発現が上昇していることが明らかとなった (28)。これ

た。Caspase-3はアポトーシス誘導条件下においてはプロテアー

らのことから，NASH に特徴的な ROS による炎症反応の開始がゼ活性を発揮するが，TAGE修飾により酵素活性が失活し，下流

細胞内TAGE蓄積に依存して引き起こされることが示唆された。
3

坂井 (逆井)/竹田/竹内(2) 細胞外TAGE と肝実質細胞障害
細胞内のみならず，細胞外TAGE も肝細胞の炎症反応に関与することが報告されている。Hep3B細胞においては，TAGE の添加により CRP の発現レベルを上昇させることが示されている(64)。一方，TAGE-RAGE相互作用を抑制する抗RAGE抗体で前処置することにより，CRP の発現は抑制される。また，CRP の発現は RAS-related C3 botulinus toxin substrate 1 (Rac-1) により転写因子である nuclear factor-kappa B (NF-κB) や NOX が活性化される経路により制御されるが，NF-κB や NOX4 のいずれもNASH患者およびモデルマウスで強く発現している (65, 66)。
NOX は ROS を発生させることから，細胞外TAGE による作用においても細胞内での ROS の上昇が引き起こされ，炎症反応を誘発することが示唆される。
細胞外TAGE の作用は炎症反応のみならず，癌への進展にも関与する可能性が示唆されている。癌細胞は VEGF を分泌し，周囲の血管新生を促すことが明らかとなっている。Hep3B細胞において，細胞外TAGE の添加処理によって VEGF の発現量が増加することが示されている (45)。また，TAGE で刺激された
Hep3B細胞の培養液中には，血管内皮細胞 (endothelial cells,EC) の増殖，遊走，管腔形成を促進するなんらかの物質が含まれていることが報告されている (45)。すなわち，TAGE-RAGE
シグナルによって Hep3B細胞における VEGF の発現が上昇し，癌細胞の血管新生能が上昇することが示唆された (19)。
さらに，in vivo においても肝臓における TAGE蓄積と VEGFの関連性が報告されている。高AGEs飲料を経口投与したラッ

図 2．TAGE 蓄積と肝細胞障害
糖分入り飲料や加工食品の習慣的な過剰摂取は，糖代謝中間体のGA 濃度を上昇させ，細胞内蛋白質のTAGE 修飾を促進する。
TAGE の生成・蓄積は，蛋白質の機能障害やミトコンドリア機能障害を引き起こしてROS 産生を上昇させ，最終的には肝細胞死を引き起こす。肝細胞死に伴ってTAGE が細胞外に漏出し，TAGERAGE軸を介して周囲の細胞に影響を及ぼすことが示されている。
HFCS: 果糖ブドウ糖液糖，GA: グリセルアルデヒド，TAGE: 毒性
AGEs，RAGE: AGEs 受容体，NOX: ニコチンアミドアデニンジヌ
クレオチドリン酸還元型 (NADPH) オキシダーゼ，Hsc70 ：heatshock cognate 70，hnRNPM：ヘテロ核リボ核蛋白質M，ROS：活性酸素種，NF-κB: 核内因子カッパB，CRP: C- 反応性蛋白，VEGF: 血管内皮増殖因子，TGF-β1: 形質転換増殖因子-β1，COL-1: コラーゲ
ンI 型，α-SMA: α- 平滑筋アクチン，MCP-1: 単球走化性因子-1。

トにおいて肝VEGF の発現と TAGE の蓄積が誘発され (17, 56,
未発表データ )，HCC への進展に食事性AGEs が関与することが示唆される。これらの知見を総合すると，TAGE は RAGE とRAGE を介して ROS の産生と HSC の活性化を促進するため，肝の相互作用により，癌細胞の増殖や浸潤に関与する可能性があ

線維化の発症・進展に関与していることが示唆された。

る (「７) TAGE蓄積と癌細胞障害」参照)。
(3) 細胞外TAGE とヒト肝星細胞障害

さらに，TGF-β1処理した HSC株LX-2細胞では caspase経路を介したアポトーシスが検出され，この効果は TAGE の併用によ肝線維症は，NASH を含む慢性肝障害による細胞外マトリッ

り有意に抑制された (68)。また，各細胞における COL-I の mRNAクス (extracellular matrix, ECM) 分子の蓄積を特徴とし，その発現量に大きな変化は見られなかったが，TGF-β1 と TAGE の共

進行は肝硬変を誘発する。正常な状態ではヒト肝星細胞 (human

処理により，COL-I蛋白質の培養液への分泌が有意に増加した。

satellite cells, HSC) は静止しており，その主な機能はビタミン A

これらの知見を総合すると，TGF-β1処理により活性化されたを貯蔵することである。一方，慢性肝障害では，transforming

HSC において，アポトーシスの抑制を介して TAGE が COL-I な

growth factor-β1 (TGF-β1)，tumor necrosis factor-α (TNF-α)，

どの ECM分子の総産出を促進することが示唆された。

platelet-derived growth factor receptor-β (PDGFR-β) およびそのリガンドPDGF subunit B などの様々なサイトカインによって HSC

以上の結果は，NASHによる慢性炎症時における肝実質細胞死が活性化され，その後，線維芽細胞様細胞への分化と collagenとそれに伴う活性化HSC による線維化亢進の過程などにおいてtype I (COL-I) などの ECM物質の大量分泌を引き起こす。

も，TAGE が重要な役割を果たしていると考えられる (69)(図2)。

細胞外TAGEがHSC株LI90細胞に与える影響を解析した結果，
TAGE-RAGE-NOX シグナル伝達を介して細胞内の ROS産生の上2) TAGE 蓄積と心筋および心臓線維芽細胞障害

昇が誘導された。さらに，TAGE処理細胞では線維化遺伝子 (αCVD は，心筋細胞の機能不全と細胞死によって引き起こされ-smooth muscle actin, TGF-β1, COL- I alpha 2 chain) の mRNA発る。心臓線維芽細胞 (cardiac fibroblasts, CF) は，心筋細胞から現量が増加することが明らかとなった (67)。また，炎症に関与の TGF-βなどの特定のシグナルによって活性化および分化し，する MCP-1 の発現量も上昇した。これらの結果から，TAGE は細胞障害に重要な役割を果たしている。筆者らは，細胞内4TAGE と健康：I. TAGE蓄積と細胞障害
TAGE が心筋細胞の拍動数の低下および細胞死を誘発することを明らかにした (29)。また，急性心筋梗塞患者では atorvastatinによる血中TAGE量の低下に伴う心保護作用の効果が示されて
おり，TAGE による CVD への関与が示唆された (13, 70, 71)。
(1) 細胞内TAGE と心筋細胞障害
TAGE の生成・蓄積と心筋細胞障害との関連について，心拍動の観察が可能なラット新生仔から単離した初代培養心筋細胞を用いて検討した結果，GA処理によりオートファジー活性の指標の一つである microtubule-associated protein 1 light chain-3 (LC3)-I
および LC3-II/LC3-I比が時間依存的に減少することから，細胞内TAGE蓄積はオートファジー機能の阻害と関連することが示された。また，オートファジー機能の低下を伴った拍動数の低下と，細胞死を誘導することを見出した (29)。さらに，心疾患と血中TAGE量との相関については，多くの研究成果が明らかになってきている (13, 70, 71)。加えて，GA処理による TAGE の細胞内蓄積は，ヒトの初代培養心筋細胞でもみられ，細胞内TAGE は細胞障害を誘発して心疾患に関与する可能性が考えられる。
最近，心筋細胞内で TAGE修飾を受ける蛋白質の一つとして
Hsp90βおよびその高分子量複合体を免疫学的に同定し，Hsp90
βの TAGE修飾に伴って LC3-II および LC3-II/LC3-I比の蛋白質レ
ベルが低下することを明らかにした (未発表データ)。すなわち，

図 3．TAGE 蓄積と心筋および線維芽細胞障害
心筋細胞内におけるGA の産生は，蛋白質を含む細胞成分のTAGE
修飾につながり心筋細胞死を引き起こす。その結果，細胞外に漏出したTAGE はRAGE を発現している周辺の心筋細胞や線維芽細胞に影響を及ぼす可能性が示唆される。心臓線維芽細胞におけるTAGE の細胞内生成・蓄積とその細胞毒性，および心臓線維芽細胞に対する細胞外TAGE の影響はまだ詳細に解明されていない。
GA: グリセルアルデヒド，TAGE: 毒性AGEs，LC3 (MAP1LC3):
microtubule-associated protein light chain 3，RAGE: AGEs受容体。

TAGE は LC3-II の生成に関与する蛋白質など，オートファジー
関連経路の調節に関与する蛋白質の機能を変化させることが示
唆されている。

胞の拍動を直接阻害せず，心筋細胞の細胞死も誘発しなかった(2) 細胞内TAGE とCF 障害(29, 30)。細胞外TAGE の関与については，モデルとして使用しCF は，心筋細胞からの TGF-βなどの特定のシグナルによって活性化されて心臓線維芽細胞に分化し，collagen などの ECM

た TAGE修飾BSA では心筋細胞や CF における影響が観察されにくい可能性が考えられ，さらなる解明が必要である。

に関連する蛋白質を産生および分泌して心臓組織を保護する(72)。また，障害を受けた心臓組織のリモデリングにも重要な

3) TAGE 蓄積と神経細胞障害役割を果たしている。CF を GA で処理した結果，細胞内TAGE

筆者らは，中枢神経細胞初代培養系において，細胞外TAGE がの生成・蓄積に伴って細胞死が誘導された (30)。一方，生理的他の AGEs や CML よりも強い細胞毒性を引き起こすことを明ら

濃度よりも約10〜30倍高い TAGE の添加処理では細胞死を誘発かにした (22, 42)。また，ヒト血中を循環している各種AGEs のしなかった (30)。すなわち，細胞内TAGE が CF の細胞死を誘なかでも TAGE が唯一神経細胞毒性を示し (42)，さらに，AD患

発し，心臓の修復を直接抑制する可能性が推察された。

者剖検脳においては TAGE が AD脳病変部の海馬および海馬傍回(3) 細胞外TAGE と心筋細胞およびCF 障害の神経細胞内に局在していることを明らかにしている (49)。

細胞外TAGE は CVD との関連性が示されており (13, 70, 71)，(1) 細胞内TAGE と神経細胞障害

CVD に関与すると考えられる血管系の細胞 (内皮細胞，周皮細ヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞を用いて GA処理による細胞内胞，平滑筋細胞) と TAGE による細胞障害性について解析が行わ

TAGE生成・蓄積と神経細胞障害との関連を検討した結果，i) GAれている。細胞外TAGE-RAGE軸の活性化が ROS の細胞内産生と濃度依存的な神経細胞内TAGE蓄積に伴った神経細胞死が観察さ周皮細胞における NF-κB の活性化につながることが報告されてれること，ii) GAPDH の活性低下および解糖経路の阻害を誘発いる (17)。これはさまざまな遺伝子の発現を上昇させることがすること，iii) 細胞培養上清中の amyroid β protein 42 (Aβ42) の報告されているアテローム性動脈硬化症と炎症に関連し，DM減少と総タウ蛋白質 (tTau) およびリン酸化タウ蛋白質 (pTau) のにおける CVD の発症・進展を促進する。心筋細胞と CF は両細

増加は，AD患者脳脊髄液 (cerebrospinal fluid, CSF) 中の変化と胞ともに RAGE を発現するため，TAGE-RAGE軸によってこれら一致していたこと，iv) 細胞内tTau および pTau/tTau比は GA添加の細胞に細胞毒性反応が誘発される可能性がある (図3)。しか処理により有意に上昇していたことから，AD患者脳内の神経原しながら，CF と同様TAGE修飾を受けた bovine serum albumin

線維変化の形成と相関することが明らかになった (31)。また，(BSA) をモデルとして行った研究では，細胞外TAGE は心筋細AD患者CSF中では，VEGF のほか，TGF-βや amyroid precursor5坂井 (逆井)/竹田/竹内
protein (APP) の増加が報告されているが，GA処理した SH-SY5Y

体で完全に抑制されること，iii) AD患者剖検脳病変部に TAGE お

細胞では VEGF, TGF-βの発現量がいずれも増大していることがよび RAGE が局在することから，生体内で生成・蓄積する各種

示されている (31)。さらに，GA処理した SH-SY5Y細胞を用いてAGEs の中でも TAGE が RAGE を介して神経細胞障害を引き起こ

TAGE修飾された蛋白質を網羅的に解析した結果，細胞骨格蛋白

し，AD の発症・進展に関与することを明らかにしている (15, 22,質であるβ-tubulin が著しく TAGE修飾を受けることが明らかに42)(図4)。

なった (32)。加えて，β-tubulin の TAGE修飾は微小管形成の異(3) 細胞外TAGE と脳EC 障害

常重合を引き起こして軸索伸長を抑制する結果，神経軸索の形

EC は，血管内を通る血液成分の浸透を調節するバリアとし成に異常をきたし，神経機能を障害していることが示唆されたて機能している。TAGE が正常な止血と病的血栓症の主要な調(32)。最近では，AGEs生成阻害作用を有する aminoguanidine や節因子である組織因子 (tissue factor, TF) を増加させ，TF の発

pyridoxamine が TAGE修飾β-tubulin の形成を抑制して GA による

現が ROS の過剰産生に関連していることが示されている (73)。

神経突起伸長の阻害を軽減し，かつ pTau レベルの上昇を抑制す

また，大動脈EC に比べて脳内細小EC が TAGE に対する感受性

ることが明らかになった (33)。一方，グリア細胞内TAGE蓄積が高く，TAGE -RAGE-ROS軸を介して血管透過性促進作用をあはラット初代培養アストロサイトの細胞死を誘導して血液脳関

わせもつ VEGF の発現を増加させて，脳内の血管透過性を亢進門の破綻に関与している可能性があることも示されている (未発させることが明らかになっている (74)。

表データ )。
従って，細胞内TAGE の生成・蓄積は AD の発症・進展の原

最近，TAGE が ROS および非ROS経路を含む複雑なシグナル伝達を介して EC の接着結合および密着結合を破壊して血管透過因となる可能性がある。

性の増強を誘導することが明らかになった (75)。一方，small(2) 細胞外TAGE と神経細胞障害

G proteins を活性化する Ras guanyl nucleotide releasing protein

AD との関連において，ラット胎仔大脳皮質神経細胞を各種

2 (RasGRP2) は，血管の透過性亢進を阻害する接着結合の破壊

AGEs で処理したところ，i) TAGE の添加処理においては強力なを防ぐことを明らかにした。これらの知見は，血管透過性に対

神経細胞死がみられ，この細胞毒性は抗TAGE抗体の添加によりする保護因子としての RasGRP2 の重要な役割を示唆しており，抑制されること，ii) DN-HD患者血中から得た AGEs画分を神経

TAGE誘発性LSRD の新しい治療戦略の開発に貢献できること

細胞に添加すると神経細胞死が再現され，この作用は抗TAGE抗が期待される。従って，DM患者の脳では血管透過性が高まり，
血中TAGE の脳内への移行が促進されることが危惧される。
4) TAGE 蓄積と膵β細胞障害
インスリンを産生および分泌する膵β細胞の細胞数の減少は，
DM の病態生理に関与しており，β細胞死と機能不全は糖毒性や脂肪毒性，酸化ストレスの発症などに関係している (76, 77)。一方，オートファジーは DM における機能不全と細胞死からβ細胞を保護することが知られている (77)。TAGE と膵β細胞について解析を行った結果，細胞内TAGE蓄積はβ細胞死を誘導してLC3-I や LC3-II，ならびに p62 を減少させ，それらの分解を抑制することによりオートファジーを阻害する可能性が示唆された(34)。一般的に，オートファジーは LC3-II の蛋白質レベルの増加と LC3-I および p62 の蛋白質レベルの減少に関連しており，これらすべての蛋白質のレベルは DM においては減少することが知られている。LC3-I，LC3-II，および p62 の蛋白質レベルのいず

図 4．TAGE 蓄積と神経細胞障害
TAGE は主にAD 脳神経細胞体に局在している。GA は神経細胞内におけるTAGE の生成・蓄積を誘導して，神経細胞障害を引き起こ す。 神 経 細 胞 死 の 結 果， 細 胞 外 へ 漏 出 し たTAGE はTAGERAGE-ROS 軸を介して周囲の細胞に影響を与える可能性がある。
TAGE 蓄積は，細胞外Aβ42の濃度を低下させ，細胞内pTau レベ
ルを増加させる。GA 処理は異常なβ-tubulin の凝集を誘発し，TAGE 修飾β-tubulin を形成して神経突起の伸長を阻害する。また，アストロサイト内におけるTAGE 蓄積は血液脳関門破綻に関与していることが示唆される ( 未発表データ)。GA: グリセルア
ルデヒド，TAGE: 毒性AGEs，RAGE: AGEs 受容体，ROS: 活性酸
素種，Aβ42: アミロイドβ蛋白質 42，pTau: リン酸化タウ蛋白質。

6

れもが減少するこのようなパターンはまれであり，膵β細胞内
TAGE の生成・蓄積によるオートファジー機能の阻害を示唆している。DM と膵β細胞の損傷は糖毒性について明らかにする上でも非常に重要であり，今後のオートファジーとの関連性の解明が待たれる。
5) TAGE 蓄積と筋芽細胞障害
T2DM や NASH を含む LSRD の患者では，サルコペニアのリス
クが高くなることが報告されている (78)。サルコペニアは進行

TAGE と健康：I. TAGE蓄積と細胞障害性で全身性の骨格筋障害であり，筋肉量と機能の喪失が加速す

肝癌患者の細胞内シグナルカスケードを変化させ，血管新生，ることを特徴とし，日常生活動作 (activities of daily living, ADL)

浸潤，移動，増殖，線維化を誘導することが示唆されている。

や生活の質 (quality of life, QOL) の低下に加えて，転倒と死亡のまた，細胞を用いた研究においても，TAGE は肝癌細胞に CRP

リスクが上昇する (79, 80)。骨格筋前駆細胞の筋芽細胞は，分化の発現を誘導するが，抗RAGE抗体で前処置することで，そのして筋管を形成し，最終的には筋線維を形成する。以前の研究

発現は抑制された。さらに，RAGE のデコイ受容体として機能

では，筋芽細胞死または機能不全が骨格筋の喪失をもたらすこする可溶型RAGEは，肝癌の悪性化を抑制した (19)。このように，とが示されているが (78, 81, 82)，筋芽細胞死が誘発されるメカ

TAGE-RAGE軸は NASH および NASH関連肝癌の治療標的とな

ニズムはまだ詳細に解明されていない。

る可能性がある。

筆者らは，マウス筋芽細胞株C2C12細胞を GA で処理すると，加えて，肝癌細胞株HuH7 および HepG2細胞を用いて TAGE-

細胞内TAGE の生成・蓄積に伴って細胞死が誘導されることを

RAGE軸の影響を検討した結果，RAGE の mRNA および蛋白質レ

明らかにした (35)。加えて，C2C12細胞に対する細胞外TAGE のベルでは両細胞間で差がみられないが，フローサイトメトリー

影響を検討した結果，生理的濃度より 5倍高い量の TAGE の添加による解析では HuH7細胞表面に過剰の RAGE発現が見出された処理においても細胞死を誘発しなかった。細胞外TAGE の関与に(88)。また，細胞表面に RAGE を過剰発現している HuH7細胞でついては，実験に用いた TAGE修飾BSA では筋芽細胞におけるは，TAGE の添加処理により細胞増殖の亢進がみられる一方，細影響が観察されにくい可能性が考えられ，さらなる解明が必要

胞表面での RAGE発現の微量な HepG2細胞においては，影響がである。

全くみられないことが明らかになった。さらに，梅肉抽出物である MK615 は HuH7細胞における RAGE発現を抑制し，TAGE に

6) TAGE 蓄積と骨芽細胞障害

よる細胞増殖亢進作用を減弱させることが示されている (88)。

骨は，破骨細胞による継続的な骨吸収と，骨芽細胞によって(2) 結腸直腸癌

形成される新しい骨との置換によってリモデリングされている。

TAGE は炎症誘発性および ROS産生促進性を有しており，結新生骨の形成には骨芽細胞の分化・成熟が必須であり，骨芽細腸直腸癌 (colorectal cancer, CRC) の進展および生存率の低下に胞の枯渇は骨粗鬆症を引き起こす。DM は，骨粗鬆症性骨折の関与する可能性がある。TAGE-RAGE軸は，複数のシグナル伝達

危険因子の一つとして認識されており，DM患者においては骨折

経路 (NF-κB および phosphadilinositol-3-kinase/proteinkinase Bのリスクが高いことが示されている (83, 84)。骨折は，ADL やなど ) を活性化し，CRC細胞の過剰増殖および転移能，CRC のQOL を著しく低下させ，生命予後を悪化させる (85)。

進展を増加させることが示唆されている。さらに，慢性高血糖

筆者らは最近，マウス骨芽細胞の GA処理が様々な蛋白質をは TAGE の生成・蓄積を促進し，インスリン成長因子経路を含TAGE修飾させ，TAGE の蓄積と相関して細胞死を引き起こすこ

むさまざまな代謝経路を介した CRC の進展に関連している可能とを報告した (36)。さらに，骨芽細胞の分化に必須な転写因子性がある。これらの知見は，CRC生存者の TAGE レベルに関すである Runt-related transcription factor 2 (Runx2) や COL の発現る調査が，CRC進展の予防と CRC生存率関連の outcome の改善

量低下と細胞内TAGE生成・蓄積の間に相関があることも確認さに関する新たな洞察を提供することを示唆している (89, 90)。

れた。また，GA処理により細胞内の COL の正常な蛋白質レベル(3) 膵管上皮癌が減少したことから，TAGE による COL蛋白質の修飾が異常なヒト膵管上皮癌細胞株PANC-1細胞を GA で処理すると，細胞構造を形成していることが推察される。これらの知見は，DM

内TAGE の生成・蓄積と細胞死が誘導された (37)。Hsp90β，に伴う骨粗鬆症性骨折の病態に TAGE が関与していることを示

Hsp70，および Hsp27 の高分子量複合体は，GA処理後に用量依唆している。

存的に産生され，これらの高分子量複合体は TAGE修飾を介した凝集を伴う二量体および三量体であると考えられた。また，

7) TAGE 蓄積と癌細胞障害

細胞外TAGE は PANC-1細胞の増殖を促進した (37)。従って，細

TAGE は RAGE に結合し，炎症性サイトカインの放出，細胞

胞内TAGE蓄積は膵癌細胞の細胞死を誘発し，細胞内TAGE の漏損傷の増加，および癌細胞における VEGF などの高発現をもた出は周辺の膵癌細胞の増殖を促進する可能性があることが示唆らすことが報告されている (17, 45, 46)。また，2種類の癌細胞をされた。

用いた研究においては，TAGE がメラノーマ (悪性黒色腫) 細胞(4) 肺癌(50) および肺癌細胞 (86) の遊走と浸潤を促進し，癌の進展に関

肺癌細胞株A549細胞を用いて，TAGE が癌の悪性度を高める

与する可能性が示されている。

メカニズムを検討した結果，i) TAGE の添加処理により細胞増殖(1) 肝癌が抑制されること，ii) TAGE が細胞の遊走および浸潤能を増加

筆者らは，非B非C型肝癌 (NBNC-HCC) 患者では HCC を伴させること，iii) 細胞外TAGE が RAGE を介して ROS の産生を誘わない NASH患者に比べ，血中TAGE レベルが有意に高いこと導することが示された。また，Rac1 は細胞の遊走能を高めるを報告した (87)。TAGE は TAGE-RAGE軸を介した作用により，

ROS の産生によって活性化され，matrix metalloproteinase 2 の活
7

坂井 (逆井)/竹田/竹内
性化は浸潤能を促進した (86)。すなわち，TAGE-RAGE軸は肺話になりました多くの大学ならびに病院関係の先生方をはじめ，癌細胞内での ROS の産生亢進を介して，癌細胞の増殖段階から研究奨学寄付金などでご支援頂いた多くの企業や医療機関の転移・浸潤段階へとより悪性度を増加させていることが示唆さ

方々に深謝致します。本研究の遂行にあたり，科学研究費補助れる。

金 (基盤研究 (A): 21H04865/16H0181, 基盤研究(B): 25282029/2(5) メラノーマ

2300264/19300254/13470197/11557069, 基盤研究(C): 21K11583

ヒトメラノーマ株G361細胞の増殖と遊走および浸潤が TAGE

/21K11607/18K11003/18K11139， 若 手 研 究 (B): 15K16239/の添加処理によって促進されることが示されている (50)。抗26750056)，文部科学省地域イノベーション戦略支援プログラム

RAGE抗体の投与は，ヌードマウスにおけるメラノーマ細胞異種事業補助金 (2013〜2017年度)，北國がん基金研究助成金 (2022

移植片による腫瘍の形成を防いだ。また，細胞生存率は担癌マ

年度，2015年度)，金沢医科大学アシスト科研 (K2020-26/K2019-

ウスの方が高く，抗RAGE抗体はメラノーマの自然発生的な肺転24) ほかを受けたことを記し，ここに感謝致します。

移を抑制した。さらに，TAGE はヒトメラノーマ組織内に豊富にみられるのに対し，正常皮膚ではほとんど認められなかった。
加えて，色素上皮由来因子 (pigment epithelium-derived factor)を過剰発現させた動物では血管新生が抑えられてメラノーマ

利益相反の開示
本研究に関して，筆者らの開示すべき利益相反はない。

細胞の増殖が抑えられること (91) や，bisphosphonate製剤のminodronate が VEGF シグナルをブロックすることによりメラノーマ細胞の増殖を抑制し，ヌードマウスにおける生存率を改善することが明らかになっている (92)。
すなわち，TAGE-RAGE軸は癌細胞の増殖のみならず，癌の悪性度に関連する転移・浸潤に及ぶまで影響を与えている可能性が示唆される。

お

わ

り

に

国内外で様々な疾患に対する AGEs研究が行われているが，
glucose あるいは MGO などのカルボニル化合物から作製した
Glu-AGEs/MGO-AGEs に注目する研究者人口が多い中，筆者らは TAGE に対する研究を長年に渡り継続して遂行してきた。その結果，生活習慣病の新規原因物質として体内で生成・蓄積される TAGE を世界に先駆けて特定し，TAGE の影響を抑えること
が生活習慣病の予防や治療戦略に結びつくことを明らかにした(11, 13, 70, 71)。また，抗TAGE抗体を用いた細胞内TAGE の微量定量法を開発し，細胞内TAGE蓄積が各種細胞障害を引き起こすことを明らかにしてきており (11, 25-37, 69)，他の研究者の追随を許さない状況にある。このように，「TAGE理論」の斬新なコンセプトは，人間の健康に関する研究に新しい洞察を提供する新規概念であり，多くの疾患の研究に新たな展望を開くことが期待される。

謝辞

金沢医科大学創立51年目を迎え，新たな礎を築く最初の年に，本学総合医学研究所 (2011年度〜現在に至る ) ならびに姉妹校の北陸大学薬学部 (1996年度〜2010年度) において遂行した TAGE
研究の概要を金沢医科大学雑誌に総説としてまとめることができたことは，この上ない栄誉です。また，共同研究などでお世
8

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TAGE と健康：I. TAGE蓄積と細胞障害

Toxic AGEs (TAGE) and Health: I. TAGE as a Cytotoxic Factor
Akiko Sakai-Sakasai♯, Kenji Takeda, Masayoshi Takeuchi♯＊Department of Advanced Medicine, Medical Research Institute, Kanazawa Medical University

Abstract: Overconsumption of high-fructose corn syrup(HFCS) and sugar is linked to the onset and progression oflifestyle-related diseases (LSRD). Recently in the field of
LSRD, focus on advanced glycation end-products (AGEs) has
increased, especially on studies that suggest that LSRD can beprevented and treated by suppressing the effects of AGEs.
However, determining which AGE structure is the primarycause of LSRD is extremely difficult because AGEs structure
varies depending on the type of sugar or carbonyl compoundthat reacts with them. We previously showed that intracellularaccumulation of glyceraldehyde (GA)-AGEs, which arederived from GA, a tricarbohydrate and a metabolic

intermediate of glucose and fructose, plays a role in the onset
and progression of LSRD by causing cell damage. Based on
our findings, we proposed the concept of toxic AGEs (TAGE).
Due to dysregulated glucose/fructose metabolism caused by
the characteristics of modern diets (habitual overconsumptionof HFCS, sugar, and dietary AGEs), excess GA produced incells binds to intracellular proteins, leading to the production
and accumulation of TAGE, which subsequently causes
different types of cellular damage. In this review, we present
an overview of studies on “novel target TAGE” as a cytotoxic
factor in the context of human health.

Key Words: advanced glycation end-products (AGEs), toxic AGEs (TAGE), cytotoxic factor, lifestyle-related diseases (LSRD)
Department of Advanced Medicine, Medical Research Institute, Kanazawa Medical University, 1-1 Daigaku,
Uchinada, Kahoku, Ishikawa 920-0293, Japan
E-mail: takeuchi@kanazawa-med.ac.jp♯
These authors contributed equally.

＊11

金医大誌（J Kanazawa Med Univ）48：12 − 21, 2023

Toxic AGEs (TAGE) と健康：II. 生活習慣病予測マーカーとしての TAGE
竹

内

正

義＊，竹

田

健

史，坂

井 ( 逆井 ) 亜 紀 子

金沢医科大学総合医学研究所先端医療研究領域糖化制御研究分野

要 約：近年，終末糖化産物 (advanced glycation end-products, AGEs) は，生活習慣病 (lifestyle-relateddiseases, LSRD) の発症・進展に関与する要因の一つと考えられている。従って，AGEs の影響を抑えることが
LSRD の発症・進展の予防および治療につながると期待されるが，体内では色々な経路から様々な AGEs が生成されていることが明らかになっている。筆者らは，体内で生成される各種 AGEs の中でも，特に細胞障害性の強い toxic AGEs (TAGE) が LSRD の発症・進展の直接原因となっていることを明らかにしてきた (「I. 細胞障
害因子としての TAGE」参照 )。また，各種細胞障害に伴って誘引される血中 TAGE レベルの上昇は，糖尿病および非糖尿病を問わず，未病も含めた LSRD の発症・進展の予防や早期診断，治療の有効性を評価する有用な
新規バイオマーカーになり得ることが示されている。すなわち，血中 TAGE レベルの把握により将来的な病気の発症・進展予測が早期に可能となって，LSRD の予防や健康寿命の延伸に貢献できることが期待される。本
総説では，LSRD の発症・進展予測マーカーとしての血中 TAGE の研究概要について述べる。
キーワード：終末糖化産物 (AGEs)，toxic AGEs (TAGE)，新規バイオマーカー，生活習慣病，健康寿命

は

じ

め

に

び非 DM を問わず，LSRD の発症・進展の危険因子であることを明らかにした (1, 2)。血中 TAGE 量の高レベルでの推移は，血液前項「I. 細胞障害因子としての TAGE」で述べたように，細検査項目の数値が全て正常範囲内にある健常者においてさえ，胞内における毒性終末糖化産物 (toxic advanced glycation end-

将来的な LSRD の発症・進展を予測している。従って，TAGE は

products, toxic AGEs: TAGE) の生成・蓄積は各種細胞障害を引

LSRD の予防や早期診断，治療の有効性評価のための有用なバイ

き起こし，それに伴って TAGE が周囲の細胞外液中や循環液中

オマーカーとしての可能性を示している。すなわち，血中 TAGEに漏出し，生活習慣病 (lifestyle-related disease, LSRD) の発症・レベルの把握により将来的な病気の発症・進展予測が早期に可進展を促進することが明らかになってきている (1-3)。体内で生能となって，LSRD の予防や健康寿命の延伸に貢献できることが成される各種 AGEs のなかでも，glucose/fructose 代謝中間体の期待される (8)。

glyceraldehyde (GA) に由来する GA-AGEs は，強い細胞障害性を示すことから TAGE という概念を提唱している (4)。TAGE の生

本総説では，LSRD の発症・進展予測マーカーとしての血中TAGE の研究概要について述べる。

成・蓄積が，糖尿病 (diabetes mellitus, DM) や DM 血管合併症のみならず，心血管疾患 (cardiovascular diseases, CVD)，非ア

1．抗 TAGE 抗体

ルコール性脂肪肝炎 (nonalcoholic steatohepatitis, NASH)，癌，

国内外で様々な疾患に対する AGEs 研究が行われているが，不妊症，アルツハイマー病 (Alzheimer’s disease, AD) などの多glucose あるいはカルボニル化合物の methylglyoxal (MGO) など様な疾患にも関与することが明らかになっている (3, 5-7)。筆者から作製した AGEs (Glu-AGEs, MGO-AGEs など ) に注目する研らは，世界に先駆けて TAGE が LSRD の発症・進展に強く関与究者人口が多い中，筆者らは長年に渡り TAGE に関する研究をしていることを解明し，また，血中 TAGE 量の増加は DM およ

継続して遂行してきている。その結果，LSRD の新規原因物質と＊金沢医科大学総合医学研究所先端医療研究領域糖化制御研究分野
金沢医科大学
機能再建外科学石川県河北郡内灘町大学1-1
石川県河北郡内灘町大学
1-1
E-mail: takeuchi@kanazawa-med.ac.jp
2023 19年 年２月
3 月 31 日受理
平成
13 日受理12

して体内で生成される TAGE を世界に先駆けて特定し，TAGE の影響を抑えることが LSRD の予防や治療戦略に結びつくことを明らかにした (1-3, 8)。

TAGE と健康：II. 血中 TAGE と生活習慣病
1) 抗 TAGE ポリクローナル抗体の作製は認識せず，新規の GA-AGEs 構造を認識することが示された。

抗 TAGE ポリクローナル抗体は，次のような手順で作製した

最近，筆者らは特異蛍光および架橋構造を有する 2 種類の 1, 4-(1, 9)。最初に TAGE-rabbit serum albumin (TAGE-RSA) を作製

dihydropyrazine 化合物を TAGE 候補構造として推定した ( 未発

して Freund’s complete adjuvant とエマルジョンを調製し，日本

表データ )。

白色ウサギの背部皮下に免疫した。TAGE に対する抗体価の上昇がみられるまでこの手順を毎週繰り返した後，抗体価の上昇

2．TAGE 測定系が確認された時点から 2 週間後に最終感作を行い，その 10 日後

筆者らが開発した抗 TAGE 抗体は，ヒトおよび動物血中の高に全採血を行って抗血清を分離した。得られた抗血清からTAGE-

分子量および低分子量の TAGE を検出することが可能であっbovine serum albumin (TAGE-BSA) および Nε-(carboxymethyl)

た (1, 9, 10)。また，抗 TAGE 抗体を用いた競合 enzyme-linked

lysine (CML)-BSA アフィニティーカラムを用いて抗 TAGE 抗体

immunosorbent assay (ELISA) 法による循環液中 TAGE 量の測定を精製した。

(1, 2, 8) は，各種疾患リスクの高い患者の予測を容易にし，LSRDの予防および健康寿命の延伸に重要な情報を提供することが期

2) 抗 TAGE モノクローナル抗体の作製待される。

抗 TAGE モノクローナル抗体は，以下の手順で作製した ( 特

血中および硝子体液中 TAGE 量の測定は，次のような手順で

許第 7149509 号 )。TAGE-mouse serum albumin (TAGE-MSA) を実施した (1, 9)。ELISA 用の 96-well 専用プレートの各ウェルに作製して Freund’s complete adjuvant とエマルジョンを調製し，1 μg/mL の TAGE-BSA を 0.1 mL 添加し，4℃で一晩コーテイング

GANP マウス ( 抗体の可変領域により多くの変異が入りやすいした。プレートをphosphate buffered saline (PBS)-Tween-20 (PBS-

遺伝的背景を持ったマウス ) の背部皮下に免疫した。2 回目以降

Tween-20) で 3 回洗浄した後，各ウェルに 1 mg/mL BSA を含む

は Freund’s incomplete adjuvant とエマルジョンを調製し，TAGE

PBS溶液を0.2 mL加えてブロッキングを行った。PBS-Tween-20に対する抗体価が上昇するまで免疫を繰り返した。抗体価が良で洗浄した後，TAGE-BSA 標準品 (0.003-100 μg/mL) あるいは血好であれば，融合 3 日前に生理食塩水で調整した抗原を腹腔内

清/硝子体液の希釈液50 μLと抗TAGE抗体希釈液50 μLを各ウェ投与し，融合日に脾臓を摘出してミエローマ細胞 (P3U1) を用ルに添加し，振盪条件下で競合実験を行った。各ウェルを PBS-

いて常法に従い融合した。HAT ( ヒポキサンチン，アミノプテ

Tween-20 で洗浄後，p-nitrophenyl phosphate を比色基質として利リン，チミジン ) 選択培地を用いて培養した後，1 次スクリー

用する alkaline phosphatase-conjugated 抗ウサギ / 抗マウス 2 次抗

ニングを行った。TAGE 抗体産生候補クローンについて限界希体で発色させ，450 nm の吸光度を測定した。TAGE-BSA 標準品

釈法によるクローニングを行い，2 次スクリーニングを行った。

の検量線から血中および硝子体液中の TAGE 量を算出した。な同様の操作をもう一度行って，TAGE 抗体産生クローンを選択

お，測定感度およびintra-/inter-assayの変動係数は，それぞれ0.01

した。クローン化された 14 クローンについて抗体精製用無血清

U/mL (1 U は TAGE-BSA 標準品 1 μg に相当 ) および 6.2%/8.8% で培地を用いて拡大培養を行い，培養上清を回収した。TAGE 抗

あった (10, 14)。

体産生ハイブリドーマを大量培養して得た培養上清を Protein
G-Sepharose カラムに通して精製抗体を作製した。

3．血中 TAGE レベルと LSRD の臨床的関連性

3) 抗 TAGE 抗体の特異性への TAGE の漏出は循環液中 TAGE レベルを上昇させる。した得られた抗 TAGE ポリクローナル / モノクローナル抗体は，既がって，血中 TAGE レベルは LSRD の発症・進展を予測するた知構造の CML や N -(carboxyethyl)lysine (CEL)，還元糖あるいめの新たなバイオマーカーとしての可能性を秘めている。本章

はカルボニル化合物から生成される各種 AGEs 構造 (pyrraline,

では，血中 TAGE レベルと様々な病態との相関および治療効果

pentosidine, crossline, argpyrimidine, glyoxal (GO)-/MGO-lysineについて述べる ( 表 1，表 2)。

細胞内 TAGE の蓄積は多くの細胞障害の一因となり，細胞外εdimers など ) は認識しなかった (10)。また，glucose, fructose,GO, glycolaldehyde, MGO, 3-deoxyglucosone (3-DG) 由来の未知

1) 健常者の AGEs (Glu-AGEs, Fru-AGEs, GO-AGEs, Glycol-AGEs, MGO-

筆者らは，健康診断で実施されている血液検査項目の数値がAGEs, 3-DG-AGEs) も認識しなかった (9, 10)。さらに，GA-AGEs

全て正常範囲内にある健常者において，血中 TAGE 量の高い集として報告されている 3-hydroxy-5-hydroxymethyl-pyridinium

団では，「血管内皮前駆細胞の数の減少と機能の低下」がみられ(GLAP) (11) や triosidine (12)，MGO-derived hydroimidazolone

ることを明らかにした (15)。また，一般集団において血清 TAGE

1 (MG-H1) (13) などの GA 由来の AGEs 構造も認識しなかった。

レベル (hemoglobin A1c (HbA1c) 値あるいは Glu-AGEs や CML

すなわち，抗 TAGE 抗体は，既知の GLAP や triosidines などのレベルではなく ) は，血栓マーカーである plasminogen activator

pyridinium 環あるいは MG-H1 の imidazolone 環 ( いずれも AGEs

inhibitor-1 (PAI-1) (16) や fibrinogen (17) レベルなどと相関する

特異的な蛍光および架橋を持たない構造 ) を持つ GA-AGEs 構造

ことが示されている。さらに，健康診断において，上腕動脈を13竹内 / 竹田 / 坂井 ( 逆井 )表 1．血中 TAGE の臨床的関連性 .

対象者
健常者
健康診断(一般集団)

非糖尿病の一般人口(外来患者)

非糖尿病の男性
非糖尿病性慢性腎臓病
2型糖尿病

心血管疾患(CVD)/心不全

主な結果

Ref.

TAGEは血管内皮前駆細胞の数の減少および遊走活性の低下と相関

15

TAGEはPAI-1レベルと相関

16

FibrinogenレベルとTAGEとの間に相関関係

17

血管内皮機能検査(FMD)値はTAGEとsRAGE，TAGE/sRAGE比と相関

18sRAGEレベルはTAGEと相関

20

LDL-CはTAGEと相関

21

TAGEはPEDFレベルと相関

22

TAGEはHOMA-IRと相関

23

Adiponectinは血管炎症に対してsRAGEおよびTAGE/sRAGE比と逆相関

24

ApoB48はTAGEおよびPEDFレベルと相関，adiponectinとは逆相関

25

DPP-4レベルはTAGEなど様々な代謝パラメーターと相関

26

HOMA-IRは高TAGEおよび低testosterone値と相関

27

TAGEとsRAGEは互いに相関しておりTAGEとHMGB-1はADMAと相関28

sRAGEはTAGEと相関

31

sRAGEはTAGEおよびsVCAM-1レベルと相関

32

TAGEおよびsRAGEはMCP-1レベルの決定因子

33

TAGEはFDG-PETによって評価された血管炎症の程度と相関(TAGEがアテローム性動脈硬化領域内の血管炎症を反映)

10

糖尿病予備群においてもTAGEは低MAGE群よりも高MAGE群で高値

40

TAGEと高血圧治療薬の投与は内臓脂肪組織TBR値と相関
TAGEおよびPEDF，IMT，DM治療薬の投与は皮下脂肪組織TBR値と相関

41

TAGEはlogTMAと相関
TAGE/sRAGE比は心臓代謝障害のマーカーであるlogTMAOと相関

42

TAGEおよびTNF-αレベルは糖尿病性有害心臓リモデリング患者の左室駆出率およびBNP値と相関

43

非アルコール性脂肪肝炎(NASH)TAGEはNAFLまたは健常者よりもNASH患者で高値
TAGEはHOMA-IRと相関しadiponectinレベルとは逆相関

46

非B非C型肝癌

TAGEはNASHおよび健常者よりもNBNC-HCC患者で高値

48

TAGEは結腸癌とは関連せず直腸癌の発症と相関

49

CRC観察研究

TAGEはCRC患者のCRC特異的および全死因死亡率と相関(特に遠位結腸癌患者ではTAGEとCRC特異的死亡率の間に強い関連)

50

不妊症の女性高TAGE群は卵胞および胚の発達が不十分であり継続妊娠率の低下と相関

14

統合失調症

急性統合失調症患者ではTAGEは高くsRAGEは低い

53

敗血症性ショック患者ではADMAレベルが上昇しTAGEはADMAの決定因子

62

TAGEはブドウ膜炎(Vogt–Koyanagi–Harada病など)患者で高値

63

網膜症と腎症の病期が進行するにつれてTAGEが上昇

64

網膜症の患者では硝子体液中のTAGEとVEGFレベルの間に相関

70

結腸直腸癌(CRC)

敗血症性ショック患者
自己免疫性ブドウ膜網膜炎
糖尿病性網膜症/腎症
糖尿病性網膜症

TAGE: toxic AGEs, PAI-1: plasminogen activator inhibitor-1, FMD: flow-mediated vasodilation, sRAGE: soluble form of
receptor for AGEs, LDL-C: low density lipoprotein cholesterol, PEDF: pigment epithelium derived factor, HOMA-IR:
homeostasis model assessment of insulin resistance, apoB48: apolipoprotein B48, DPP-4: dipeptidyl peptidase-4, HMGB-1:
high mobility group box-1, ADMA: asymmetric dimethylarginine, sVCAM-1: soluble form of vascular cell adhesion
molecule-1, MCP-1: monocyte chemoattractant protein-1, CVD: cardiovascular disease, FDG-PET: [18F] fluorodeoxyglucose-positron emission tomography, MAGE: mean amplitude of glycemic excursions, TBR: target-to-background ratio,
IMT: intima-media thickness, TMA: trimethylamine, TMAO: trimethylamine-N-oxide, TNF-α: tumor necrosis factor-α,
BNP: brain natriuretic peptide, NASH: nonalcoholic steatohepatitis, NAFL: nonalcoholic fatty liver, NBNC-HCC: non-B,
non-C hepatocellular carcinoma, CRC: colorectal cancer, VEGF: vascular endothelial growth factor.
14

TAGE と健康：II. 血中 TAGE と生活習慣病
表 2．治療による血中 TAGE の変動

対象者

治療薬

健常者

コラーゲントリペプチド(CTP)

非糖尿病性CKD
非糖尿病高血圧性CKD

相関因子

Ref.

CTP服用後ではTAGEおよびCAVIレベルが低下

19

スタチン(Atorvastatin)

AtorvastatinはTAGEを低下させて，脂質異常症を伴う
非糖尿病性CKD患者の蛋白尿を軽減

29カルシウムチャネル遮断薬(Azelnidipine)

AzelnidipineはTAGEおよびsRAGEを低下また，蛋白尿を減少

30α-グルコシダーゼ阻害薬(Acarbose)

AcarboseはTAGEおよび遊離脂肪酸レベルを低下

34

DPP-4阻害薬(Alogliptin)

AlogliptinはベースラインTAGE量が7 U/mLを超える患者でTAGEを低下35

GlimepirideはTAGEを低下させて組織損傷を修復

36

スタチン(Atorvastatin)

Atorvastatinは高コレステロール血症のT2DM患者のTAGEを低下

37インスリン(Glulisine)

Glulisineによる注射療法への切り替えはTAGEおよびsRAGEを低下

38

T2DM/脂質異常症合併

Atorvastatin/Ezetimibe

Atorvastatinあるいはezetimibeを追加投与する治療により
TAGEは両者で減少

39

JAPAN-ACS Sub-study

スタチン(Pitavastatin/Atorvastatin)

スタチン療法ではTAGEが低下(sRAGEは変化せず)

44

SAMIT(Statin for
Acute Myocardial
InfarctionTrial)

スタチン(Atorvastatin)

発症後早期に開始されたatorvastatin治療ではTAGEが低下

45

脂質異常症を伴うNASH

スタチン(Atorvastatin)

Atorvastatinは脂質異常症を合併したNASH患者のTAGE量を低下

47

DPP-4阻害薬(Sitagliptin)

卵巣機能不全患者にsitagliptinを投与したART群ではTAGEが低下し継続妊娠率が有意に増加

51

ヒシ(TrapabispinosaRoxb.)エキス

ヒシエキス服用後のART治療ではTAGEが低下して出生数を増加

52

AST-120の投与はCRF患者のTAGEを低下

65

2型糖尿病
（T2DM）

スルホニル尿素薬(Glimepiride)

不妊症の女性

非糖尿病性
CRF患者

経口吸着薬
(AST-120/Kremedin)

Sevelamerの高容量(4.5 g/日)投与ではTAGEが低下

67

血液透析(HD)患者

リン結合性ポリマー(Sevelamer)

低容量(1.5 g/日)投与でもTAGEおよび脂質レベルが低下

68

L-カルニチン

L-Carnitineの血管保護作用はTAGEの低下に部分的に起因

69

光凝固

光凝固術で十分に治療された網膜症患者では硝子体液中
TAGEおよびVEGFレベルの間に相関71

糖尿病性網膜症

TAGE: toxic AGEs, CTP: collagen tripeptide, CAVI: cardio-ankle vascular index, CKD: chronic kidney disease, sRAGE:
soluble form of receptor for AGEs, T2DM: type 2 diabetes mellitus, DPP-4: dipeptidyl peptidase-4, JAPAN-ACS: Japan Assessment of Pitavastatin and Atorvastatin in Acute Coronary Syndrome, NASH: nonalcoholic steatohepatitis, ART: assisted reproductive technologies, CRF: chronic renal failure, HD: hemodialysis, VEGF: vascular endothelial growth factor.

15竹内 / 竹田 / 坂井 ( 逆井 )用いた血管内皮機能検査 flow-mediated vasodilation (FMD) を実

T2DM 患者において，α- グルコシダーゼ阻害薬 acarbose (34)，

施した結果，FMD 値と血中 TAGE および可溶型 RAGE (soluble

DPP-4 阻害薬 alogliptin (35)，スルホニル尿素薬 glimepiride (36)，form of receptor for AGEs, sRAGE) レベル，TAGE/sRAGE 比とスタチンの1種であるatorvastatin (37) が，血中 TAGE量を減少さの間に相関関係があることが明らかになった (18)。

せることを明らかにした。Alogliptin の投与では，血中 TAGE 量

一方，健常者が TAGE 阻害作用を有する collagen tripeptideの減少に伴いアルブミン尿が改善された (35)。また，insulin治療(CTP) を半年間服用した結果，血中 TAGE 量の減少に伴って血では，DM 患者の血中 TAGE 量が減少することが示されている

管壁の硬さを示す心臓足首血管指数 (cardio-ankle vascular index,(38)。さらに，DM と脂質異常症の合併患者に対して atorvastatin

CAVI) も低下することから，TAGE レベルの改善は血管の弾力性

あるいは小腸コレステロールトランスポーター阻害薬ezetimibeを回復させて動脈硬化を予防することが期待される (19)。

を追加投与する治療法では，両者とも血中 TAGE 量を減少させすなわち，TAGE が健常者においても LSRD の発症・進展を予測するバイオマーカーとしての可能性があることが示されている。

ることが明らかになっている (39)。
すなわち，血中 TAGE レベルは，DM の有無に関係なく LSRDの予防や早期診断，治療戦略の有効性の評価における新たなバイオマーカーとしての可能性を有している。

2) 非 DM の一般人
非 DM 者においても血中 TAGE レベルは，sRAGE (20), low4) CVD/ 心不全density lipoprotein cholesterol (LDL-C) (21), pigment epithelium

軽症 DM や耐糖能異常 (impaired glucose tolerance, IGT) では，

derived factor (PEDF) (22) と独立して相関することを明らかに

食後の血糖値の異常がしばしば観察される。そして IGT の時期した。また，非 DM の一般集団において TAGE はインスリンから既に動脈硬化症の進展が認められ，CVD や脳卒中による死

抵抗性の指標である homeostasis model assessment of insulin

亡率が高くなることが報告されている。筆者らは血中TAGEレベ

resistance (HOMA-IR) (23)，adiponectin ( 逆相関 ) (24, 25)，およルと CVD との関連についても多くの研究成果を報告してきた。

び dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4) (26) レベルと相関していること

循環器外来患者においては，頸動脈エコーによるプラークのを明らかにした。さらに，HOMA-IR は高 TAGE レベルおよび低局在と positron emission tomography (PET) で評価された [18F]

testosterone 値と独立して相関していることも明らかになった

fluorodeoxyglucose (FDG) 集積の一致がみられている。また，(27)。加えて，TAGE と sRAGE レベルは互いに相関していたが，血中 TAGE レベルと target-to-background ratio (TBR) 値で表示しTAGE と細胞内蛋白質 high mobility group box 1 (HMGB1) は非た血管炎症の程度とが相関する ( 一方，HbA1c および CML レベ

DM性慢性腎臓病 (chronic kidney disease, CKD) 患者のasymmetric

ルとの相関はみられない ) ことから，TAGE が動脈硬化巣におdimethylarginine (ADMA) と独立して相関していた (28)。

ける血管炎症の程度を反映するバイオマーカーとしての可能性

HMG-CoA 還元酵素阻害薬である ator vastatin は，TAGE の血も秘めていることが示唆されている (10)。さらに，DM 予備群

中レベルを低下させることにより，脂質異常症を伴う非 DM 性においても，血中 TAGE 量が高い群では平均血糖変動幅 (meanCKD 患者の蛋白尿を低下させる可能性が示されている (29)。まamplitude of glycemic excursions, MAGE) も大きいことが明らかた，カルシウム拮抗薬である azelnidipine は，血中 TAGE およびになった (40)。

sRAGEレベルを低下させ，蛋白尿も減少させた (30)。Azelnidipine

FDG-PET で評価した内臓脂肪組織の TBR 値は，血中 TAGE レ

は，TAGE-RAGE 軸の独自の阻害を介して非 DM 性高血圧 CKD

ベルおよび高血圧治療薬の投与と独立して相関していた。一方，患者に腎保護効果を発揮する可能性が示唆される。

皮下脂肪組織の TBR 値は TAGE および PEDF レベル，平均内膜
中膜厚 (intima-media thickness, IMT)，および DM 治療薬の投3) DM 患者

与と独立した相関関係がみられ (41)，脂肪組織の炎症における2 型 DM (type 2 DM, T2DM) 患者においては，血中 TAGE レベ

TAGE の関与が示唆された。また，非 DM 者における血中 TAGE

ルが健常者よりも高いことが示されている (31)。非 DM およびレベルが CVD 発症のリスク因子の一つである trimethylamine

DM の被験者において，血中 TAGE レベルと sRAGE の間に相関(TMA) レベルと相関することを明らかにした (42)。さらに，がみられ，これは組織の RAGE 発現を反映しており (20, 32, 33)，

TAGE と sRAGE の比率は，心臓代謝障害のマーカーである log

TAGE-RAGE 軸の活性化のバイオマーカーとしての可能性を示

TMA-N-oxide (TMAO) と相関していた (42)。最近，DM 性の有している。T2DM 患者においては，血中 TAGE レベルと可溶型

害な心臓リモデリングの患者において，TAGE および腫瘍壊死

vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) (32) および monocyte

因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α) レベルは，左心室駆出率

chemoattractant protein-1 (MCP-1) (33) などの炎症性バイオマー

および脳性ナトリウム利尿ペプチド (brain natriuretic peptide,

カーの間にも相関関係がみられている。

BNP) 値と密接な関連が認められた (43)。すなわち，TAGE およ

筆者らは，血中 TAGE レベルの変動が DM 治療の有効性を評価しうるかについても検討した。これまでの臨床研究により，
16

び TNF-αは，DM 性の有害な心臓リモデリングの発症において病理学的役割を果たしている可能性が示唆される。

TAGE と健康：II. 血中 TAGE と生活習慣病
筆者らは，血中 TAGE レベルによる CVD 治療の有効性評価

た，DM と癌との関連は広く知られており，久山町研究においについても検討してきた。Japan Assessment of Pitavastatin andては DM のみならず IGT で胃癌，肺癌，肝癌による死亡率が有Atorvastatin in Acute Coronary Syndrome (JAPAN-ACS) sub-study

意に増加する結果が示されている。

において，治療開始前の急性冠症候群 (ACS) 患者のうち血中(1) 非 B 非 C 型肝癌 (non-B, non-C hepatocellular carcinoma,

TAGE レベルが高い患者群では，プラークの進展と血中 TAGE レ

NBNC-HCC)

ベルが相関することを示した (44)。また，JAPAN-ACS sub-study

肝癌においては近年ウイルス性肝癌患者数の減少が見込まれでは，ACS 患者に対する pitavastatin や ator vastatin 投与が血中るなか，NASHを基盤とした肝癌の増加が懸念されている。現代

TAGE レベルを減少させることを明らかにした (44)。急性心筋の食生活習慣の歪みから患者数が急増してきている NBNC-HCC

梗塞 (acute myocardial infarction, AMI) 患者における atorvastatin

患者では，糖代謝異常の有無にかかわらず血中 TAGE レベルが投与 (Statin for Acute Myocardial Infarction Trial, SAMIT) 研究でNASH単独患者よりもさらに高値であることを見出した (48)。重は，血中 TAGE レベルの低下に伴い炎症誘導因子 angiopoietin-

回帰分析により，年齢とγ-GTP および high density lipoprotein

like protein 2 (ANGPTL2) レベルも低下することを見出した (45)。

cholesterol (HDL-C) 値 ( 逆相関 ) が TAGE レベルと独立して相関

このように動脈硬化を介して誘導される CVD と TAGE との関していることが明らかになっている。TAGE は NBNC-HCC の病連については多くの事実が明らかとなり，血中 TAGE レベルが因に関与しているようであり，NBNC-HCC と NASH を区別する

CVD リスクを評価する新規バイオマーカーとして期待できるこ

ためのバイオマーカーとしての可能性も秘めている。

とが証明されつつある。

(2) 結腸直腸癌 (colorectal cancer, CRC)

5) NAFLD/NASH

Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) Cohort

筆者らは欧米を中心に実施された癌と栄養に対するEuropean
非アルコール性脂肪性肝疾患 (nonalcoholic fatty liver disease,

研究の一環として，CRC 患者における血中 TAGE 量と CRC との

NAFLD) は，非アルコール性脂肪肝 (nonalcoholic fatty liver,

関連性を検討した。その結果，血中 TAGE レベルの高い群におNAFL) から NASH に至るまでの一連の疾患であり，肝疾患の最いても結腸癌との間には相関がみられないが，4 年後の直腸癌も一般的な原因の 1 つである。臨床現場においては，患者がの発症との間には相関がみられた ( オッズ比：1.90) (49)。また，

NAFL で留まるのか，あるいは NASH に進展するのかを判断する

アルコール飲酒者 ( コントロールの総アルコール摂取量の中央

診断マーカーの開発が喫緊の課題であることから，肝細胞障害に値は，男性 18.1 g/ 日，女性 5.7 g/ 日 ) においては，直腸癌のリ伴って血液中に漏出してくる TAGEのバイオマーカーとしての可スクがさらに高くなる ( オッズ比：2.70) ことが示された (49)。

能性について検討した。その結果，i) 血中TAGE量は健常者およ

この飲酒による直腸癌のリスクの増加は，NASH の概念に相当

び NAFL群に比べて NASH患者では高値を示し，また肝組織内にする飲酒量 ( エタノール換算で男性 30 g/ 日，女性 20 g/ 日未満 )TAGE が蓄積していること，ii) 8.53 U/mL (Receiver Operatingでみられることから，血中 TAGE 量の高い NASH 患者では肝癌

Characteristic (ROC) 曲線下面積 =0.78) の閾値で評価するとあるのほか，直腸癌のリスクも上昇することが危惧される。

程度の感度 (66.7%) と特異度 (88.9%) が得られ，NAFLとの鑑別にさらに，CRC 診断前の血中 TAGE 量と死亡率との関連性につ有用なマーカーとなり得ること，iii) 血中 TAGE 量は HOMA-IR

いて観察研究を実施した結果，平均 48 ヵ月の追跡期間中，血とは正相関し，一方，インスリン抵抗性を改善する adiponectin

中 TAGE レベルは CRC 患者の CRC 特異的死亡率および全死因死レベルとは負の相関がみられることを明らかにした (46)。

亡率と正の相関を示した。特に，遠位結腸癌患者では TAGE レ

さらに，脂質代謝異常を伴う NASH 患者に atorvastatin を投与

ベルとCRC特異的死亡率の間に強い関連があることが明らかにすると，治療 6 ヵ月後で有意に血中 TAGE 量が減少し，肝機能なった (50)。従って，この調査結果は，CRC 患者における診断

障害も改善することを明らかにした (47)。Atorvastatin による 6前の血中 TAGE レベルと CRC 患者の CRC 特異的および全死因死か月の治療は，全ての患者で alanine aminotransferase (ALT) お

亡率との間の直接的な関連性を支持している。

よびγ-glutamyl transpeptidase (γ-GTP) の活性を低下させた。さらに，血中 adiponectin レベルの上昇と TNF-αレベルの低下が観察された (47)。

7) 不妊
近年の不妊患者数の増加は，晩婚と不健康 ( 過食，偏食，運動

すなわち，血中 TAGE レベルの変動は，NASH の予防や診断，不足，ストレスなど ) が主たる原因と考えられる。LSRD の主因治療の評価において有用なバイオマーカーになり得ることが期の一つと考えられる TAGE の生成・蓄積は，卵巣機能障害にも待される。

関連することが明らかになってきている。

6) 癌 ( 非 B 非 C 型肝癌および結腸直腸癌 )卵数および継続妊娠率 ( 出産にまで至ることができた比率 ) との

日本人一般の平均寿命に比べて DM 患者では男性で 9.6 歳，女関連を検討した結果，i) 年齢に比例して両因子ともに低下する性で 12.0 歳短く早期死を迎えていることが報告されている。まが，年齢が若くても血中 TAGE レベルが高い群では，継続妊娠

未病状態と考えられる不妊治療患者の血中 TAGE レベルと採17竹内 / 竹田 / 坂井 ( 逆井 )率は不良であること，ii) 血中 TAGE レベルは生殖補助医療技術

可能性が大きいと考えられる (60)。

(assisted reproductive technologies, ART) における卵胞発育，受従って，CSF または血中 TAGE レベルは，AD の早期診断や発精，胚発育，妊娠成否と相関することが明らかになっている。

症・進展の予測における有用なバイオマーカーとしての可能性

また，TAGE レベルは年齢や day-3 卵胞刺激ホルモン値と独立しが期待される (61)。

た新しい卵巣機能不全の指標として有用であることが期待される (14)。
実際に妊娠できなかった卵巣反応不良者に生活指導およびDPP-4 阻害薬 sitagliptin を投与し，再び ART を施行した結果，血9) その他の疾患
上記以外の疾患と TAGE レベルとの関連においては，次のことが明らかにされている。

中 TAGE レベルが低下した群では卵巣機能障害が改善し，継続i) 敗血症性ショックの患者では，血管拡張の阻害物質である

妊娠率を 0% から 14% へと大幅に増加させた (51)。また，AGEs

ADMA レベルが有意に上昇し，血清 TAGE レベルは ADMA の独形成抑制作用が知られているヒシ抽出エキスを，AR T 反復不成

立した決定因子であった (62)。ii) 自己免疫性ブドウ膜炎患者で功の高齢不妊難治例に投与して再び ART を施行した結果，血中は，血中 TAGE レベルはブドウ膜炎の各病因 ( 白血球抗原 -B27，

TAGE 量が減少し，対照群に比べてヒシ投与群では累積出生率

Vogt-Koyanagi-Harada 病，ベーチェット病，およびサルコイドー(16%：47%) および胚移植あたりの出生率 (10%：28%) が有意にシス ) で，健康な対照よりも有意に高かった (63)。iii) DM 網膜高かった (52)。

症および腎症患者では，網膜症および腎症の病期が進行するにこのように，TAGE を指標にした不妊治療は卵巣機能障害の早期診断として有用であり，また，TAGE 蓄積の改善は卵巣反
応不良の新しい治療戦略となり得ることが期待される。

つれて血中 TAGE レベルが上昇した (64)。
筆者らは，非DM性CKD患者に経口吸着炭薬AST-120/kremezinを投与することにより，血中 TAGE レベルが低下することを明らかにした (65)。また，血液透析 (hemodialysis, HD) 患者にリ

8) 統合失調症と AD

ン結合性ポリマーである高リン血症治療薬の sevelamer を高容量筆者らは，急性統合失調症患者において，血中 TAGE レベル(4.5 g/ 日 ) 投与した結果，食事性 AGEs ( 主に，Glu-AGEs (66))の有意な増加および sRAGE レベルの減少を報告したが，これはの減少に伴って血中 TAGE レベルが有意に減少し，C-reactive

臨床経過にわたって安定したままであった (53)。また，統合失protein (CRP) レベルも低下する傾向がみられることを明らかに調症患者では，健康な対照者よりも TAGE/sRAGE 比が高いことしている (67)。さらに，便秘を起こしにくい低容量 (1.5 g/ 日 )も示された。これらの知見は，統合失調症の診断マーカーとし投与においても，血中 TAGE レベルの低下や脂質レベルの改善ての TAGE および TAGE/sRAGE 比の有用性が示唆される。しかが認められた (68)。加えて，HD 患者における L-carnitine の血管し，顕著な神経変性を伴わない統合失調症の神経病理学的研究

保護特性は，TAGE に対するその抑制効果に部分的に起因していでは，統合失調症は機能性疾患であると考えられており，統合る可能性が示されている (69)。

失調症と神経変性疾患における TAGE レベルの上昇の異なる役割を示唆している。

DM 網膜症患者においては，硝子体液中の TAGE および VEGF
レベルが，網膜症の進展とともに有意に高くなっており，両因脳脊髄液 (cerebrospinal fluid, CSF) 中の CML 濃度が健常老人

子ともに硝子体液中の抗酸化活性と逆相関している (70)。また，と比較して AD 患者で上昇していること (54) や，血中 CML 量が

TAGE と VEGF との間にみられる正相関は，光凝固が十分な症

DM 由来 AD 患者で高いこと (55) が報告されており，CSF/ 血中例では認められる一方で，光凝固が不十分な症例では認められTAGE レベルの変動が AD の発症・進展の指標になる可能性が期ない (71)。これらの事実は，虚血の所見が明らかでない単純性待される。また，年齢を一致させた健康な高齢者対照群よりも網膜症の初期には，TAGE が VEGF の発現，誘導の主たる刺激

AD 患者 CSF 中のアミロイドβ蛋白質 42 (amyroid β protein 42,因子であることを示唆しているのかもしれない。

Aβ42) レベルが低く，総タウ蛋白質 (tTau) およびリン酸化タウ
蛋白質 (pTau) T181 レベルが高いことが報告されている (56, 57)。
さらに，血管内皮増殖因子 (vascular endothelial growth factor,

お

わ

り

に

VEGF) (58) や形質転換増殖因子 -β1 (transforming growth factor-

果糖ブドウ糖液糖 (high-fructose corn syrup, HFCS) や砂糖入

β1, TGF-β1) (59) などの CSF 中の他のバイオマーカーの値も AD

り飲料，加工食品の習慣的過剰摂取は，TAGE 前駆体の GA の細患者で上昇している。筆者らは培養神経細胞に GA を添加して培

胞内レベルを上昇させることが示されている (3)。細胞内でのGA

養上清中に分泌されてくる Aβ42 と Tau の濃度変化を検討した結の産生が増加すると TAGE の生成・蓄積が上昇する結果，細胞果，両者の変化は AD 患者 CSF で報告されている変化 (Aβ42 濃障害から細胞死を招き，TAGE が細胞外液中に漏出して循環液度が減少し，Tau 濃度が上昇する ) と一致しており，また，培地

中の TAGE レベルが上昇する (1, 2, 8) ( 図 1)。

中の VEGF および TGF-β1 濃度も上昇していることから，神経細血中 TAGE レベルの変動は，DM および非 DM を問わず，未病

胞内での TAGE の生成・蓄積が AD の発症・進展に関与しているも含めた LSRD の発症・進展の予防や早期診断，治療の有効性を18

TAGE と健康：II. 血中 TAGE と生活習慣病
利益相反の開示
本研究に関して，筆者らの開示すべき利益相反はない。

文

図 1．生活習慣病の発症・進展予測マーカーとしての TAGE
生活習慣病の発症・進展は，習慣的な糖類の過剰摂取や食事性
AGEs の摂取と関連している。現代人の食生活に特徴的な糖分入
り飲料や加工食品の過剰摂取は，糖代謝中間体である GA の細胞内レベルを上昇させ，TAGE の生成・蓄積を促進する。細胞内TAGE の過剰産生は細胞に損傷を与えて TAGE の細胞外への漏出を引き起こし，循環液中の TAGE レベルを上昇させる。さらに，
食事性 AGEs ( 主に Glu-AGEs) の習慣的過剰摂取は，TAGE の蓄積を促進し，RAGE の発現を上昇して TAGE-RAGE 相互作用をもたらす。血中 TAGE レベルの変動は生活習慣病の発症・進展に関与しており，将来的な病気の予測が早期に可能となって，「先制医療」における予見的介入対象者選別の一助となることが期待される。HFCS: 果糖ブドウ糖液糖，AGEs: 終末糖化産物，GA: グリ
セルアルデヒド，GA-AGEs: GA 由来 AGEs，TAGE: 毒性 AGEs，
Glu-AGEs: グルコース由来 AGEs。

評価する有用な新規バイオマーカーになり得ることが明らかになってきている。すなわち，血中 TAGE レベルの把握により将来的な病気の発症・進展予測が早期に可能となって，先制医療における予見的介入対象者選別の一助となる可能性が期待され，LSRD の予防や健康寿命の延伸に貢献できるものと思われる。

謝辞

金沢医科大学創立 51 年目を迎え，新たな礎を築く最初の年に，本学総合医学研究所 (2011 年度〜現在に至る ) ならびに姉妹校の北陸大学薬学部 (1996 年度〜 2010 年度 ) において遂行した TAGE 研究の概要を金沢医科大学雑誌に総説としてまとめることができたことは，この上ない栄誉です。また，共同研究などでお世話になりました多くの大学ならびに病院関係の先生方をはじめ，研究奨学寄付
金などでご支援頂いた多くの企業や医療機関の方々に深謝致します。なお，本研究の遂行にあたり，科学研究費補助金 ( 基盤研究 (A):
21H04865/16H0181，基盤研究 (B): 25282029/22300264/19300254/
13470197/11557069)，文部科学省地域イノベーション戦略支援プロ
グラム事業補助金 (2013 〜 2017 年度 )，厚生科学研究費 (1999 年度 )，長寿科学振興財団助成金 (1999 年度 )，米国小児糖尿病財団助成金(2000 〜 2002 年度 )，北國がん基金研究助成金 (2015 年度 )，北陸産
業活性化センター研究助成金 (2001 〜 2002 年度 )，北陸大学特別研究助成金 (1999 〜 2003 年度 ) ほかを受けたことを記し，ここに感謝
致します。

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Toxic AGEs (TAGE) and Health: II. TAGE as a Marker of Lifestyle-Related Diseases
Masayoshi Takeuchi*, Kenji Takeda, Akiko Sakai-Sakasai
Department of Advanced Medicine, Medical Research Institute, Kanazawa Medical University

Abstract: Recent studies propose that advanced glycation endproducts (AGEs), among other factors, influence the onset andprogression of lifestyle-related diseases (LSRD). As a result,
reducing the effects of AGEs may be effective in preventing theonset and progression of LSRD, as well as in its treatment.
Numerous AGEs are produced by various pathways in the body,and we have previously shown that toxic AGEs (TAGE), which
are highly cytotoxic among the different AGEs produced in thebody, directly contribute to the onset and progression of LSRD
(refer to “I. TAGE as a Cytotoxic Factor”). It has also been
demonstrated that increased TAGE levels in the blood, induced

by different types of cellular damage, may be an effective new
biomarker for the early diagnosis, treatment responsemonitoring, and prevention of the onset and development of
LSRD, including diabetes and non-diabetes. In other words, by
evaluating TAGE levels in the blood, it is feasible to anticipate
the development and progression of LSRD at an early stage.
This will further contribute to the prevention of LSRD and theextension of a healthy life expectancy. In this review, we present
research on blood TAGE levels as a predictive marker for the
onset and progression of LSRD.

Key Words: advanced glycation end-products (AGEs), toxic AGEs (TAGE), new biomarkers, lifestyle-related diseases (LSRD),
healthy life expectancy* Department of Advanced Medicine, Medical Research Institute, Kanazawa Medical University, 1-1 Daigaku,
Uchinada, Kahoku, Ishikawa 920-0293, Japan
E-mail: takeuchi@kanazawa-med.ac.jp21

J Kanazawa Med Univ

48：22 −28, 2023

Usefulness of Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography/Computed
Tomography in Prognosis of Primary Uterine Carcinosarcoma
Hiroaki Takagi 1)*, Kazuki Mibe 1), Sakurako Takata 1), Tsukasa Yamanouchi 1), Yoshihiko Saeki 1),
Sumire Shimada 1), Emi Takata 1), Jinichi Sakamoto 1), Takeo Shibata 1), Satoko Fujita 1),
Masahiro Takakura 1), Naoto Watanabe 2), Toshiyuki Sasagawa 1)
1)
2)

Department of Obstetrics and Gynecology, Kanazawa Medical University
Department of Radiology, Kanazawa Medical University

Abstract: Objective: To assess the prognostic value of metabolic parameters measured using preoperative
18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography (18F-FDG PET/CT) in
patients with primary uterine carcinosarcoma (UCS).
Methods: This retrospective cohort study included 20 Japanese women with UCS. Metabolic parametersof primary tumors, such as standard maximum uptake value (SUVmax), peak standardized uptake value(SUVpeak), metabolic tumor volume (MTV), and total lesion glycolysis (TLG), were analyzed with 18FFDG PET/CT software, and prognostic values of metabolic parameters were evaluated using progressionfree survival (PFS) and overall survival (OS).
Results: The mean and standard deviation of the age of 20 enrolled patients was 65.5 ± 13.7 years and that ofbody mass index (BMI) was 22.6 ± 4.5 kg/m2. The log-rank test revealed significant differences in 5-year PFS
and OS between groups with low and high MTV (P = 0.014 and P = 0.002, respectively). SUVmax, SUVpeak,and TLG did not show any significant differences in PFS or OS. The study data was used to calculate hazard
ratios (HR) and 95% confidence intervals (CI). Increased MTV was associated with poorer PFS and OS in
UCS (HR, 3.71; 95% CI, 1.71 – 58.47 and 5.39; 95% CI, 3.77 – 21.84, respectively) in the study’s 14 subgroups.
Conclusion: MTV, which reflects tissue size and spread, may serve as a prognostic indicator in patientswith UCS.
Key Words: positron emission tomography/computed tomography, maximum standard uptake value, peak standard uptake
value, metabolic tumor volume, total lesion glycolysis

Introduction
Primary uterine carcinosarcoma (UCS), a malignant
mixed Müllerian tumor, is a rare, aggressive gynecologic
malignancy (1). UCS accounts for less than 5% of all
gynecologic malignancies. However, UCS contributes
to 15% of deaths from gynecologic malignancies (2).
The 5-year survival rate for The International Federationof Gynecology and Obstetrics (FIGO) stages I-II is only
*1)Kohzaburo
DepartmentFujikawa-Yamamotoof Obstetrics and Gynecology, Kanazawa Medical
Division of Cell
Medicine,Uchinada,
Research Institute
Medical920-0293,
Science,
University,
1-1 Daigaku,
Kahoku, of
Ishikawa
Kanazawa Medical University, 1-1 Daigaku, Uchinada,
Japan
Ishikawa
920-0293, Japan
Tel: +81-76-218-8143,
Fax: +81-76-286-2629
Corresponding
author: Kohzaburo Fujikawa-Yamamoto
E-mail: terry-1@kanazawa-med.ac.jp
Accepted:
30, 2006
Accepted:November
March 6, 2023
2250%, and that of FIGO stages III-IV is significantly
reduced to 10–20% (3, 4). According to Japanese 2004
histological statistics, uterine sarcomas include
carcinosarcoma (46%), leiomyosarcoma (36%), andendometrial stromal sarcoma (13%) (5). Endometrial
stromal sarcoma is further divided into low-grade
endometrial stromal sarcoma and undifferentiatedendometrial stromal sarcoma, and adenosarcoma is very
rare. From these results, it can be concluded that UCS
accounts for approximately half of all uterine sarcomas.
Clinically, UCS is more of a carcinoma than a sarcoma,
and treatment is similar to poorly differentiatedendometrial carcinoma. (6).
The recommended and effective treatment for uterine
sarcoma is currently unknown, and early detection by
image retrieval, such as 18F-fluorodeoxyglucose

Prognostic evaluation of primary uterine carcinosarcoma by PET/CT

positron emission tomography/computed tomography(18F-FDG PET/CT) can significantly impact prognosis(7). 18F-FDG PET/CT is used in diagnosing malignant
tumors as a semi-quantitative indicator of the standard
uptake value (SUV). Normally, the maximum
standardized uptake value (SUVmax) of the maximum
value is used (8). However, SUVmax shows high uptake
values in high glucose-metabolizing tissues in someareas and is not reflected in the glucose metabolism of
the whole tumor. Therefore, the peak standardized uptake
value (SUVpeak), which has better reproducibility andstability than SUVmax, is expected for analysis, suchas treatment effect judgment (9). In addition, metabolic
tumor volume (MTV) and total lesion glycolysis (TLG),
which reflect the size and spread of tissues with highglucose metabolism, have been reported to be useful as
adjunct diagnoses for the evaluation of tumor activity(10, 11).
We evaluated the prognosis of UCS using 18F-FDG
PET/CT and investigated the factors that influence theprognosis.
Patients and methods

1. Patients
We conducted a retrospective study of 20 patients with
UCS that underwent 18F-FDG PET/CT between April
2008 and March 2021 at our institution. 18F-FDG PET/CT was not performed during the menstrual period to
avoid physiological FDG uptake. Tumor markers wereassessed within 1 week of 18F-FDG PET/CT. In
addition, we excluded patients with conditions such as
diabetes mellitus-related high blood glucose (> 150 mg/
dL BSL at the time of the tracer injection), which could
impact the SUVmax. Informed consent was obtained
from all patients. This study was approved by theInstitutional Review Board of Kanazawa Medical
University (No.1220).
2. Classification of uterine sarcoma
UCS is difficult to diagnose and is often determined
preoperatively using magnetic resonance imaging(MRI) or 18F-FDG PET/CT.
All the patients were diagnosed with postoperative
UCS by multiple pathologists. UCS was classified
according to the 2009 FIGO staging system for UCS.
3. Image acquisition conditions on PET/CT
All PET/CTs were performed using Biograph Sensation
16 scanner (Siemens, Bayern, Germany). After at least
6 h of fasting, patients were intravenously administered
FDG at an equivalent uniform dose of 185 MBq. At 60
minutes after administration, a low-dose non-contrast CT
scan for absorption correction was performed to collectanatomical information. The PET/CT images had amatrix size of 256 × 256, corresponding to a pixel sizeof 2.6 × 2.6 mm2. PET data were reconstructed with animage resolution of approximately 6.5 mm full width at
half maximum (FWHM) using an ordered subset
expected value maximization iterative reconstruction
algorithm (eight subsets and two iterations).
4. Method for measuring tumor
The area of the tumor was determined by two-way
measurements of the major and minor axes of the solid
tumor. Multiple radiologists performed the clinicaldiagnosis based on 18F-FDG PET/CT.
5. Method for measuring SUV
SUVs were measured in the regions of interest (ROI)of the primary tumor. The SUV of a tissue sample wascalculated as the SUVmax in the tissues in which FDG
accumulation was confirmed. The SUV was expressedusing the following formula: radiation dose of the tissue(Bq/g)/ [dose (Bq)/weight (kg)].
The SUVmax is the highest SUV of a voxel withina specific volume of interest. The SUVpeak is theaverage value in a 1 cm cubic sphere measured in theregion of interest and shows the highest value of theaverage values. MTV is the volume of the region
showing the SUV value above the defined value andrepresents the tumor volume considering biologicalactivity. MTV was measured from attenuation-corrected
18F-FDG PET/CT images using an SUV-based
automated contouring program. TLG was calculated
as the MTV × SUV mean.
6. Statistical analysis
We measured the mean and standard deviation (SD)of all participants and divided the target population
into two groups (low and high groups) according toSUVmax, SUVpeak, MTV, TLG, cancer antigen 125(CA125), lactate dehydrogenase (LDH), and tumor
area. The categories associated with primary tumors(SUVmax, SUVpeak, MTV, TLG, CA125, LDH,
tumor area, FIGO stage, histology, peritoneal washingcytology, diabetes mellitus, and current smoking) werestratified, and progression-free survival (PFS) andoverall survival (OS) were analyzed. The Mann–
Whitney U test was used to assess the association of
metabolic parameters between groups. Furthermore,
the 5-year PFS and OS were calculated using the
Kaplan–Meier method, and statistical significance wasassessed using the log-rank test. The hazard ratio (HR)with a 95% confidence interval (95% CI) for the
subgroups was schematized using the forest plot.
Statistical analyses were performed using the GraphPad
Prism 9 version 9. 2. 0 (GraphPad Software, San Diego,
CA, USA). The level of statistical significance was set
at P < 0.05.
23		

Takagi/Mibe/et al.

Results
Between 2008 and 2021, we identified 20 patients
eligible for 18F-FDG PET/CT (Table 1). All patients
underwent surgery and chemotherapy upon thecompletion of all imaging studies. Of the 20 patientswith UCS, 14 had recurrences, and 12 died. The mean
± standard deviation of the age and BMI were 65.5 ±13.7 years and 22.6 ± 4.5 kg/m2, respectively. The Table
1. summarizes the general characteristics of the study
participants.
The PFS and OS were estimated to be 5 years for
the SUVmax, SUVpeak, MTV, and TLG prognostic
indicators, using the Kaplan–Meier method (Figure 1,2). The Mann–Whitney U test revealed significant
differences in SUVmax, SUVpeak, MTV and TLG
between the low- and high-value groups (P < 0.001).
The log-rank test for PFS and OS showed no significant
Table 1. Characteristics of patients with primary uterine carcinosarcoma.

Characteristics

Values n=20
(Mean ± SD, Range)

Age (years)
BMI (kg/m 2 )FBS (mg/dL)
SUV max
SUV peakMTV
TLG
CA 125 (U/L)
LDH (U/L)
Tumor area (cm 2 )65.5 ± 13.7, 45 – 88
22.6 ± 4.5, 16.8 – 33.2
104.9 ± 17.1, 90 – 149
17.26 ± 8.08, 5.77 – 43.42
14.84 ± 7.60, 4.05 – 39.48
58.07 ± 92.85, 3.72 – 395.89
617.05 ± 1030.74, 12.89 – 4361.90
126.6 ± 381.4, 6.1 – 1734.2
271.5 ± 189.1, 150.0 – 987.0
38.02 ± 39.90, 3.09 – 145.64

FIGO stageⅠ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Histology
homologous
heterologous
lymphatic invasion
vascular invasion
Cytology
peritoneal washing cytology
Treatment
surgery alone
surgery and chemotherapy
biopsy and chemotherapy
Diabetes Mellitus
Current smoking
24n, (percentage)
10 (50.0)
0 (0.0)8 (40.0)
2 (10.0)
7 (35.0)
13 (65.0)
9 (45.0)
7 (35.0)
10 (50.0)
3 (15.0)
16 (80.0)
1 (5.0)3 (15.0)
4 (20.0)

difference between the low and high SUVmax groups(P = 0.551 and P = 0.427, respectively). The log-rank
test for PFS and OS showed no significant differences
between the low and high SUVpeak groups (P = 0.551
and P = 0.427, respectively). The log-rank test for PFS
and OS showed significant differences between the
low and high MTV groups (P = 0.014 and P = 0.002,
respectively). The log-rank test for PFS and OS showedno significant difference between the low and high
TLG groups (P = 0.257 and P = 0.136, respectively).
The study contained 14 subgroups, and Forest Plotdescribed the association between UCS and subgroups
by HR and 95% CI (Figure 3, 4). Among the 14 patientswith low tumor area and six patients with high tumor
area with UCS lesions, the log-rank test for PFS andOS revealed significant differences in the groups withlow and high tumor areas (P = 0.007 and P = 0.005,
respectively). Among the 10 patients for FIGO stage
I–II and 10 patients for stage III–IV with UCS lesions,the log-rank test for PFS and OS showed a significant
difference in the groups of stage I–II and III–IV (P <0.001 and P = 0.001, respectively). Among the 11 patientswith negative lymphatic invasion and nine with positive
lymphatic invasion with UCS lesions, the log-rank testfor PFS and OS showed significant differences between
the negative and positive groups (P < 0.001 and P =0.002, respectively). Among the 10 patients withnegative peritoneal washing cytology and 10 patientswith positive peritoneal washing cytology with UCS
lesions, the log-rank test for PFS and OS showedsignificant differences between the negative and positive
groups (P < 0.001 and P = 0.001, respectively). The othersubgroups showed no significant difference in either
PFS or OS.
Discussion
In our study data, MTV showed a significant difference
between PFS and OS, and SUVmax, SUVpeak and TLG
did not show a significant difference between PFS andOS. Yahata et al. (10) noted that the SUVmax of the
primary tumor might be a useful biomarker for predicting
the clinical outcomes of patients with endometrial
cancer. However, further studies are needed to clarify
its utility in UCS. In addition, Ghooshkhanei et al. (11)showed in their review that the usefulness of the
SUVmax for classifying patients with endometrial
cancer into pre-defined risk groups appears to be limited.
The SUVpeak improves the reproducibility of SUV
measurements in the tumor’s most metabolically
active region (12). On the other hand, changing the size,
shape, and position of the ROI peak results in large
variations in both the SUVpeak and the tumor responseof individual tumors. These significant uncertainties cast
doubt on recommendations that favor the SUVpeak over

Prognostic evaluation of primary uterine carcinosarcoma by PET/CT

Fig. 1. Analyses for SUVmax, SUVpeak, MTV, and TLG for predicting 5-year PFS using the Kaplan-Meier method.

Fig. 2. Analyses for SUVmax, SUVpeak, MTV, and TLG for predicting 5-year OS using the Kaplan-Meier method.

25

		

Takagi/Mibe/et al.

Fig. 3. Analysis of prognostic factors for PFS in patients with primary uterine carcinosarcoma.

Fig. 4. Analysis of prognostic factors for OS in patients with primary uterine carcinosarcoma.

26

Prognostic evaluation of primary uterine carcinosarcoma by PET/CT

the SUVmax, which quantifies the therapeutic response(12, 13). MTV and TLG determined by 18F-FDG
PET/CT may help stratify high-risk patients and predictthe prognosis of patients with UCS (14, 15). In addition,
Lee et al. (16) reported that MTV and TLG of the UCS
were significant prognostic factors for predicting PFS
and OS in univariate analysis. These reports suggest that
MTV is a better prognostic indicator in patients with
UCS than SUVmax and SUVpeak.
Our study data showed that tumor area wassignificantly different for both PFS and OS. Huang et al.
(17) predicted that the larger the tumor size, the greater
the presence of deep invasion of the myometrium andcervical stromal invasion. In other words, an increase intumor size is equivalent to an increase in the myometrial
invasion, and myometrial invasion is considered aprognostic factor.
FIGO stage study data showed a significant
difference in PFS and OS between stage I–II and III–IV.
Horn et al. (18) reported that the strongest prognostic
factor is tumor stage, followed by lymph nodemetastases, deep myometrial invasion, involvement of
the cervix, and tumor size. In addition, Lee et al. (16)analyzed that FIGO Stage III–IV was an important
prognostic factor for both PFS and OS by univariate Cox
proportional hazard analysis. From these, the FIGO stageof UCS speculated to be a prognostic factor.
Histological data showed no significant difference in
PFS and OS between the homologous and heterologous
groups. Ferguson et al. (19) found that the 3-year OS
rates were 45% versus 93% in women with heterologous
UCS compared with homologous stage I UCS (P<0.001). Matsuo et al. (20) reported that the prognosis of
women in the heterologous group was worse than thatin the homologous group for tumors without sarcoma
dominance. Furthermore, in cases where sarcoma waspredominant, the survival rates were similar between
the homologous and heterologous groups. UCS is amalignant tumor that is a combination of sarcoma andcarcinoma, and its proportion varies from case to case.
No significant difference was observed in the UCS
group collected in this study, and it is possible that thetumor was mainly a sarcoma component.
In our study, lymphatic invasion and peritoneal
washing cytology showed significant differences in PFS
and OS. Veade et al. (21) showed that lymphovascularspace invasion (LVSI) is an independent prognostic
factor for nodal recurrence in stage I endometrial cancer
with lymph node assessment. In addition, the authors
reported that LVSI is a better prognostic indicator ofendometrial cancer (22-24). Lee et al. (25) reported that
positive peritoneal cytology in patients with early- stage
endometrial carcinoma was significantly associatedwith other prognostic factors and survival, suggesting
its potential as a prognostic factor. UCS resembles

endometrial cancer, and lymphatic invasion tends tohave many prognostic effects. In addition, many studies
have suggested that LVSI and peritoneal washingcytology are effective prognostic factors.
In this retrospective study, 18F-FDG PET/CT iscommonly used in real- world clinical practice andhas a high sensitivity as an indicator of malignancy.
However, SUVmax and SUVpeak do not accuratelyreflect overall tumor activity, because they represent
maximal tracer accumulation regardless of tumor size.
In contrast, metabolic parameters, such as MTV and
TLG are based on tumor volume and may accuratelyreflect tumor volume and activity.
Our findings indicate that FIGO stage, especiallythe tumor area, is a prognostic factor for 5-year survival.
That is because UCS shows a rapid expansion ofmyometrial invasion, MTV, which reflects the size andspread of tissues with high glucose metabolism, may behighly valued as a prognostic indicator.
The limitation is that UCS is a malignant tumor
composed of sarcomas and carcinomas, the proportionof tumor features varies from case to case. Thesevariables can bias the significant uptake value of 18FFDG PET / CT. In addition, depending on the stage ofthe tumor, treatment cases are divided into surgery alone,
surgery and chemotherapy, and chemotherapy alone.
which may affect PFS and OS. MTV and TLG
workstations have limited capabilities and can only
measure as many lesions as possible, but extralesional
accumulation may be detected. Furthermore, due to thesmall sample of UCS patients, the results of the statisticalanalysis may be imprecise.
In conclusion, MTV, which reflects tissue size andspread, may serve as a prognostic indicator in patientswith UCS. TLG, a parameter similar to MTV, showedno significant difference in 5-year survival between
patients with low and high UCS. The sample size may
be too small, and a larger study is required to confirm
these results.
Acknowledgement
We would like to express our gratitude to all those who
helped me in the writing of this manuscript.
Disclosure statement
The authors declare no conflict of interest associatedwith this manuscript.
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金医大誌（J Kanazawa Med Univ）48：29−32, 2023

金沢医科大学病院での周術期 (等) 口腔機能管理の現状
東 川 久 代1)，中 野 旬 之2)＊，村 山 智 子1)，山 村 真 由 美1)，
新 谷 麻 美1)，沖 田 奈 々 葉1)，水 野 絢 菜1)，首 田 千 尋1)，
岡 田 真 里 奈1)，出 村 太 一2)，山 内 陽 太2)，出
村
昇2)
1)
2)

金沢医科大学病院 医療技術部 心身機能回復技術部門
金沢医科大学医学部顎口腔外科学

要 約：2012年4月の診療報酬改定で周術期 (等) 口腔機能管理が保険導入された。金沢医科大学病院歯科口腔科でも体制の構築を行い，周術期 (等) 口腔機能管理が必要な患者を積極的に受け入れている。今回，われわれは金沢医科大学病院歯科口腔科での周術期 (等) 口腔機能管理の現状について検討を行ったので報告する。
対象：2012年4月から 2021年3月までに周術期 (等) 口腔機能管理目的に歯科口腔科に紹介され受診した患者を対象とした。検討項目は，1．総紹介患者数，2．紹介診療科数，3．紹介患者数の多かった上位3診療科，4．
上位3診療科からの紹介で最も多かった疾患，5．上位3診療科からの紹介で最も多かった疾患患者数とした。
結果：2012年度の開始時には 125人であったが，2018年度より 1000人を超えていた。紹介診療科数は，2012年
度は 18診療科であったが，2021年度は 28診療科に増加していた。紹介患者数の多かった診療科は，2012〜2014
年度は消化器外科，2015〜2016年度は呼吸器外科，2017年度から整形外科であり，それぞれ最も多かった疾患
は大腸がん，肺がん，変形性関節症であった。
考察：本検討により，周術期 (等) 口腔機能管理目的に紹介される患者数や紹介診療科が増加していることが明らかとなった。今後はマンパワー不足が懸念されることより，地域の医療機関と協力できる体制の構築を行うことが必要と思われた。
キーワード：周術期 ( 等) 口腔機能管理，医科歯科連携，口腔ケア

諸言2012年4月の診療報酬改定で周術期 (等) 口腔機能管理が保険導入された。

口腔内には非常に多くの細菌が生息しており，歯垢の単位面

金沢医科大学病院歯科口腔科 (以下，当科) でも，2012年より積あたりの細菌数は身体中で最も多いと言われている。そうし体制の構築を行い，また医科へ周知し周術期 (等) 口腔機能管理た細菌を全身麻酔時の挿管操作によって気管内へ侵入させてしが必要な患者を積極的に受け入れている。実際には，医科にてまうことや，歯周病により血行性に体内に侵入することがある。

手術，化学療法及び放射線治療を行うことが決定し周術期 (等)

原疾患や手術により免疫機能が低下している患者では，これら

口腔機能管理が必要と診断されたのちに，当科を紹介され受診の細菌による肺炎や敗血症などの感染症が発症することがあし口腔内精査および X線検査を施行する。術前に治療が必要なる。周術期 (等) 口腔機能管理は，口腔ケアで術後肺炎や創部歯がある時には当科もしくはかかりつけ医にて加療を行い，動感染の発症を予防することや (1, 2)，入院期間減少や医療費の揺歯がある時には術中，特に挿管時の歯や補綴物の脱落を防止削減が図られ，がん治療の質の向上に貢献することが報告され，する目的にプロテクターを作製する。さらに，入院期間中は術前・術後に Professional Mechanical Tooth Cleaning及び口腔ケア＊

金沢医科大学医学部顎口腔外科学
金沢医科大学
機能再建外科学石川県河北郡内灘町大学1-1
石川県河北郡内灘町大学1-1
E-mail: nakano-h@kanazawa-med.ac.jp
2023年 3月 14日受理
平成19年２月13日受理を施行している。
今回，われわれは当科での周術期 (等) 口腔機能管理の現状について検討を行ったので報告する。
29

東川/中野/他
対象及び方法結2012年4月から 2021年3月までに金沢医科大学病院 (以下，当果

1．総紹介患者数

院) の医科より周術期 (等) 口腔機能管理目的に歯科口腔科に紹

2012年度の開始時には 125人であったが，2018年度には 1139

介され受診した患者を対象とした。検討項目は，1．総紹介患人と1000人を超えていた。2019年以降は減少傾向にあった (図1)。

者数，2．紹介診療科数，3．紹介患者数の多かった上位3診療

2．紹介診療科数

科の推移，4．上位3診療科からの紹介で最も多かった疾患，5．
上位3診療科からの紹介で最も多かった疾患患者数とした。
本研究は，金沢医科大学病院研究倫理委員会の承認のもと行った (H223)。

紹介診療科数は，2012年度は 18診療科であったが，2021年度
は 28診療科に増加していた (図2)。
3．紹介患者数の多かった上位 3診療科の推移
2012年度は消化器外科が最も多く，ついで血液免疫内科，頭頸部・甲状腺外科の順であった。2015年からは呼吸器外科，2017年からは整形外科が最も多くなっていた (表1)。

図 1．紹介患者数の推移

図 2．紹介診療科数の推移

表 1．紹介患者数の多かった上位 3診療科数・疾患名の推移

30

年度

依頼科

最も多い病名

件数

2012

消化器外科

大腸がん

2013

消化器外科

2014

依頼科

最も多い病名

件数

依頼科

25

血液免疫内科 悪性リンパ腫

20

頭頸部・
甲状腺外科

咽頭がん

13

大腸がん

43

血液免疫内科 悪性リンパ腫

42

頭頸部・
甲状腺外科

咽頭がん

18

消化器外科

食道がん

47

呼吸器内科

誤嚥性肺炎

36

呼吸器外科

肺がん

35

2015

呼吸器外科

肺がん

87

消化器外科

大腸がん

54

頭頸部・
甲状腺外科

咽頭がん

43

2016

呼吸器外科

肺がん

84

消化器外科

大腸がん

74

呼吸器内科

誤嚥性肺炎

55

2017

整形外科

変形性関節症

150

消化器外科

大腸がん

75

呼吸器外科

肺がん

65

2018

整形外科

変形性関節症

333

消化器外科

大腸がん

192

頭頸部・
甲状腺外科

甲状腺腫瘍

145

2019

整形外科

変形性関節症

438

消化器外科

大腸がん

420

頭頸部・
甲状腺外科

甲状腺腫瘍

341

2020

整形外科

変形性関節症

219

消化器外科

大腸がん

213

頭頸部・
甲状腺外科

甲状腺腫瘍

169

2021

整形外科

変形性関節症

416

頭頸部・
甲状腺外科

甲状腺腫瘍

320

呼吸器外科

肺がん

316

最も多い病名 件数

金沢医科大学病院での周術期口腔機能管理の現状
4．上位 3診療科からの紹介で最も多かった疾患ていた医師の異動が原因であった。2015年に青田ら (6) は，全消化器外科は大腸がん，血液免疫内科は悪性リンパ腫，呼吸

身麻酔手術患者における周術期口腔機能管理の紹介の多い診療

器外科は肺がん，整形外科は変形性関節症であった。頭頸部・科は，消化器外科，心臓血管外科，呼吸器外科，耳鼻咽喉科で甲状腺外科は，当初は咽頭がんが多かったが，2018年度以降はあったと報告しており，当院とほぼ同様の結果であった。一方

甲状腺腫瘍であった (表1)。

で，2017年以降は整形外科が多くなっており，これは当院の特5．上位 3診療科からの紹介で最も多かった疾患患者数

色として人工股関節置換手術が多く，変形性股関節症患者の紹

消化器外科から紹介のあった大腸がん患者数は 2012年度は 25介が多いことが要因である。

件であったが，2020年度には 213件に増加していた。呼吸器外

当科では周術期等口腔機能管理について広く周知してもらう

科からの紹介のあった肺がん患者数は 2014年度は 35件であったために，院内で啓蒙活動を行ってきた。実際には，2013年よりが2021年度には316件に増加していた。整形外科から紹介のあっがん看護を行うスタッフを対象としたセミナーでの講演を行い，た変形性関節症の患者数は 2017年度には 150件であったが 2021

希望があった病棟への出張セミナーなどを行ってきた。これら

年度には 416件に増加していた (表1)。

のセミナーでは，周術期の口腔機能管理が入院期間，治療の継続の可否に与える影響，摂食・嚥下機能に与える影響など，新考察しい知見を加えながら講演するだけでなく，特に病棟スタッフには実際の口腔ケアの方法などについて講演を行っている。ま

周術期 (等) 口腔機能管理は，医科保険でも周術期 (等) 口腔

た，近年では医学部の学生への講義やがん患者への講演も行い，機能管理を行った場合は歯科医療機関連携加算 (100点)，周術

広く周術期等口腔機能管理について知ってもらうための活動を期口腔機能管理後手術加算 (200点) などの算定が可能であり，行っている。その結果，当科では金沢医科大学病院全39診療科

医科歯科連携の中で重要な役割を担っている。周術期 (等) 口腔のうち 28診療科から紹介を得るようになっていた。しかしなが機能管理は，2年ごとの改定で適用範囲の拡大や充実がされてきら，本検討で適応拡大により紹介診療科に変化があることだけた (3)。2012年の診療報酬改定では，術後の誤嚥性肺炎等の外科でなく，担当医の異動による紹介診療科の変化など大学病院特的手術後の合併症等を軽減することを目的としていたが，実際有の問題も明らかになった。また，2019年度以降は紹介患者数には全身麻酔下で行われる手術のみではなく，口腔・咽頭領域が減少していた。これは，COVID-19感染拡大により，病院全体に合併症を生じる放射線治療や化学療法を受ける患者も管理のとして手術数を制限したことが要因であるが，実際には患者数対象となっていた。そのため，当院でも 2012年度に周術期 (等)は制限され減少しているものの，スタッフが COVID-19 に感染す

口腔機能管理を目的とした患者の受け入れ体制を確立した時にる，もしくは家族が感染し濃厚接触者になってしまい仕事を休は，口腔管理が術後の誤嚥性肺炎の予防につながることが報告

まなければならなくなり，実際の臨床の現場ではマンパワー不されていた消化器外科からが多く (1, 4, 5)，また口腔・咽頭領域

足も生じていた。丸岡ら (7) は，周術期等口腔機能管理を実施すに合併症が生じることが多い化学療法や放射線療法を行うことる上でマンパワーには限りがあり，近隣歯科医師会・歯科医院が多い血液免疫内科や頭頸部外科が多かった。2014年の改定でとの連携強化の必要性について報告している。当院でも，今後は，医科歯科連携の強化を目的に周術期口腔機能管理後手術加の周術期等口腔機能管理の適応拡大に伴いマンパワー不足が生

算 (手術部の通則加算) が新設された。これは歯科医師によるじる可能性が高く，近隣の歯科医院との連携も重要であり，地周術期口腔機能管理の実施後1 ヶ月以内に全身麻酔下で手術を域での周術期等口腔機能管理に対する体制の構築が必要である。

実施した場合に，手術料に加算されるものであった。そのため，本検討の結果より患者数や紹介診療科の推移は明らかとなっ当院でも呼吸器外科からの肺がん患者など，全身麻酔下に手術たが，本検討では周術期機能管理が術後肺炎や創部感染の発症を行う患者の受け入れが増加した。2016年の改定では，歯科衛をどの程度予防できていたかは検討できていない。今後は，紹生士による処置が評価され，周術期専門的口腔衛生処置の点数

介患者数の多かった疾患を対象とし，術後肺炎や創部感染の発が充実され，周術期口腔機能管理 (Ⅲ) の対象に緩和ケアを実施症などを評価するために，術後の発熱の有無や抗菌薬の使用期している患者が追加された。2016年の改定では，当院では患者間について検討を行う予定である。

数の推移に大きな変化は認めなかった。これは，当院は三次救急医療機関であり，緩和ケア患者の占める割合が少ないことが要因である。2018年の改定では，周術期等の口腔機能管理の対

ま

と

め

象者は，手術を受けない患者も含まれることから，「周術期等口周術期等口腔機能管理の適応の拡大及び当科からの各診療科

腔機能管理」に名称変更された。これに合わせて周術期口腔管への啓蒙活動により対象患者数は益々増加していた。しかしな

理の対象手術が拡大され人工股関節置換術等の整形外科手術とがら，本検討により様々な問題点が明らかとなった。今後は，脳卒中に対する手術が追加された。そのため，当院でも整形外各診療科への啓蒙活動を継続するとともに，地域の医療機関と科領域から変形性関節症患者の紹介数は増加していた。一方で，の協力できる体制の構築を行うことが必要である。

消化器外科からの紹介患者数が減少していた。これは，担当し31

東川/中野/他
利益相反の開示
本論文に関する著者の利益相反はない。

文献

1. 坪佐恭宏，佐藤弘，田沼明ほか：食道癌に対する開胸開腹食道切除再建術における術後肺炎予防．日外感染症会誌 2006; 3: 43-7．
2. 古土井春吾，元村昌平，服部真季ほか：血管柄付き遊離皮弁を用いた口腔癌即時再建症例の術後感染に対する口腔ケアの効果．日口腔感染症会

誌 2007; 14: 19-26．
3. 厚生労働省：周術期における口腔機能の管理等，チーム医療の推進．
https://www.mhlw.go.jp/bunya/iryouhoken/iryouhoken15/dl/gaiyou_2.
pdf (2022年10月15日にアクセス )．
4. 上嶋伸知，坂井謙介，長縄弥生ほか：食道癌手術患者に対する専門的口腔ケア施行の効果．日外感染症会誌 2009; 6: 183-8．
5. 足立忠文，三木仁美，松澤恵梨子ほか：食道癌周術期における術後肺炎に対する口腔ケアの効用について．日摂食嚥下リハ会誌 2008; 12: 40-8．
6. 青田桂子，山村佳子，山ノ井朋子ほか：徳島大学病院における周術期口腔機能管理の現状と課題．J Oral Health Biosci 2015; 28: 29-36．
7. 丸岡靖史，佐藤あや子，山口麻子ほか：昭和大学病院での周術期口腔機能管理の現状．昭和学士会誌 2020; 80: 382-9．

Current Status of Perioperative Oral Function Management in Kanazawa Medical University Hospital
Hisayo Higashikawa1), Hiroyuki Nakano2)＊, Tomoko Murayama1), Mayumi Yamamura1), Asami Shintani1), Nanaha Okida1),
Ayana Mizuno1), Chihiro Kubita1), Marina Okata1), Taichi Demura2), Yota Yamauchi2), Noboru Demura2)
Medical Technology Division, Physical and Cognitive Rehabilitation Technology Department,
Kanazawa Medical University Hospital2)
Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Kanazawa Medical University
1)

Abstract: This report described the status of perioperative oral
function management in Kanazawa Medical University
Hospital. Cooperation between facilities increased from 2012,
and the number of cases has exceeded by 1000 since 2018.
The number of departments that made referrals forperioperative oral function management was 18 in 2012 but
increased to 28 in 2021. Clinical departments with the mostreferrals were gastroenterological surgery in 2012–2014,

respiratory surgery in 2015–2016, and orthopedic surgery from2017. This study revealed an increase in the number ofpatients referred for oral function management, such as forperioperative care, and the number of departments making
referrals. Shortage of human resources might be a concern inthe future. Hence, building a cooperation system with anotherhospitals is necessary.

Key Words: perioperative oral function management, oral care, collaboration between medical and dental* Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Kanazawa Medical University, 1-1 Daigaku, Uchinada, Kahoku,
Ishikawa 920-0293, Japan
E-mail: nakano-h@kanazawa-med.ac.jp32

J Kanazawa Med Univ 48：33 −42, 2023

Association of Dispatcher-Assisted Compression-Only Resuscitation with Survival
Rate in Unwitnessed Out-of-Hospital Cardiac Arrest: A Temporal Trend andAnalyses of 8-Years Trend
Tomoyuki Ushimoto 1) *, Hideki Morita 1), Yukihiro Wato 1), Hideo Inaba 2)
1)
2)

Department of Emergency Medicine, Kanazawa Medical University
Department of Emergency Medical Sciences, Niigata University of Health and Welfare

Abstract: Background: Recent guidelines recommend that dispatchers instruct untrained bystanders to
perform compression-only cardiopulmonary resuscitation. However, how bystander cardiopulmonary
resuscitation (BCPR) composition and survival change in unwitnessed out-of-hospital cardiac arrest (OHCA)
cases remains unclear. The aim of this study was to investigate (1) the changes in BCPR based on combined
rescue breathing and dispatcher-assisted resuscitation; and (2) the association between changes in BCPR content
and annual outcome improvement in unwitnessed OHCA cases compared to bystander-witnessed OHCA cases.
Method: This study involved the retrospective analysis of data for OHCA cases that were prospectively
collected nationwide and population-based. OHCA cases from 2009 to 2016 were evaluated to provide acomplete dataset for the analysis. The primary outcome was neurologically favorable 1-month survival.
Results: The rate of dispatcher-assisted compression-only resuscitation increased annually. Further, there was ashift from standard resuscitation to compression-only bystander resuscitation and an increased rate of dispatcher
attempts of instructions in both unwitnessed and bystander-witnessed arrest cases. In a multivariable logistic
regression model for cases with dispatcher attempts, the neurologically favorable 1-month survival rate ofpatients who experienced unwitnessed arrest in the dispatcher-assisted standard BCPR group was higher thanthat in the dispatcher-assisted compression-only BCPR group (adjusted odds ratio 1.23 [95% confidence
interval: 95%CI 1.03–1.46]). Further, the outcome improvement for 8 years in the standard BCPR group was
more prominent than that in the compression-only BCPR group (p < 0.01, interaction test). The neurologicallyfavorable 1-month survival rate of patients with unwitnessed arrest in the voluntarily-initiated standard BCPR
group without the dispatcher’s attempt of instructions was higher than that in the voluntarily-initiatedcompression-only BCPR group (adjusted odds ratio 1.21 [95%CI 1.01–1.52]). However, the outcomes improved
similarly in both groups. The differences between standard and compression-only resuscitation were lessprominent in patients with bystander-witnessed OHCA, particularly in cases without dispatcher instructions.
Conclusions: Compression-only resuscitation may not be the ideal management strategy for unwitnessed
OHCA when dispatchers attempt resuscitation instructions.
Key Words: bystander resuscitation, dispatcher-assisted resuscitation, compression-only resuscitation, out-of-hospital cardiac
arrest, basic life support

Introduction
Dispatcher-assisted cardiopulmonary resuscitation (DACPR)
is effective
in increasing the rate of bystander
1)Kohzaburo
Fujikawa-Yamamoto
Division of Cell Medicine, Research Institute of Medical Science,
Kanazawa Medical
University,
Uchinada,
Ishikawa* Departmentof Emergency
Medicine,
Kanazawa
Medical 920-0293,
University,
Japan
1-1
Daigaku, Uchinada, Kahoku, Ishikawa 920-0293, Japan
Corresponding
author:Kohzaburo Fujikawa-Yamamoto
E-mail: ushi@kanazawa-med.ac.jp
Accepted:
30, 2006
Accepted:November
April 10, 2023

cardiopulmonary resuscitation (BCPR) (1, 2). Based on
previous American Heart Association guidelines (3), upondetecting cardiac arrest, dispatchers provide instructions
about standard cardiopulmonary resuscitation (CPR),
defined as the combination of chest compressions andrescue breathing. However, these guidelines weremodified in 2000. Dispatchers were recommended to
instruct rescuers who were unwilling to perform rescue
breathing or had no previous CPR training to give33		

compression-only CPR (4). In 2010, the level ofdispatcher-assisted compression-only CPR changed
from class II (weak) to class I (strong) (5, 6).
In Japan, the Japanese Resuscitation Council
Guidelines released at the end of 2011 recommended
that bystanders without previous basic life support (BLS)
training or experience should perform compression-only
CPR, and dispatchers should be educated on the accurate
detection of cardiac arrest (7). In response to theserecommendations, in 2014, the Fire and Disaster
Management Agency (FDMA) of Japan released astandard guideline for DA-CPR and an educational
program for the proper recognition of agonal breathing
and cardiac arrest (8). The 2015 Japanese Resuscitation
Council Guidelines reemphasized the role of dispatchers
in detecting cardiac arrest during communication withcallers (9). Therefore, the shift from standard CPR tocompression-only CPR has been accompanied by aquality improvement program for DA-CPR.
Through a trend analysis, previous studies conductedin the United States (10), Japan (11), and Sweden(12) showed that the rates of BCPR and survival in
bystander-witnessed out-of-hospital cardiac arrest(OHCA) continually increased after implementing theguidelines for dispatcher-assisted compression-only
CPR. However, how BCPR composition and survivalchange in unwitnessed OHCA cases remains unclear.
The aim of this study was to investigate the changes in
the composition of BCPR based on combined rescue
breathing and DA-CPR. Moreover, we assessed theassociation between changes in BCPR content andannual outcome improvement in unwitnessed OHCA
cases in Japan.
Methods
Study design and ethics
After obtaining consent from the Japanese FDMA, we
retrospectively analyzed their OHCA data, which were
prospectively collected between 2009 and 2016 usinga nationwide, population-based, Japanese registrysystem. Because the database was anonymized andsecondary, requirement for informed consent was waived
according to Japanese guidelines (13). This study
exclusively used previously de-linked and anonymized
existing material and, therefore, did not require ethicalreview.

Population and setting
In 2015, Japan had a population of 127 million, of which
26.6% individuals were over 65 years old (14). FDMA
data showed that 6184 ambulances operated in 750
fire departments (15). FDMA released a document forstandard DA-CPR instructions in 2014 (8). These
guidelines recommend that dispatchers instruct laypeople
to perform compression-only CPR. However, the content
34

Ushimoto/Morita/et al.

of the instructions was based on the discretion of thedispatchers. Currently, instructions regarding
compression-only CPR and standard CPR are selected
at the discretion of the dispatchers. Unless a patient with
OHCA is dead (in instances of decapitation) or displays
post-mortem changes, all emergency medical service(EMS) personnel must provide continuous resuscitation
at the scene. There were no existing guidelines regarding
the termination of resuscitation in the prehospital setting
during the study period. Patients with an extremely low
chance of survival were resuscitation-attempted andtransported to hospitals by EMS. Paramedics may use
several resuscitation methods, including semi-automatedexternal defibrillation, suprapharyngeal airway device
insertion, and Ringer’s lactate solution infusion via theperipheral vein. However, only authorized and speciallytrained paramedics can insert tracheal tubes andadminister epinephrine intravenously. Paramedics inJapan are not allowed to administer drugs other thanepinephrine. Since 2014, they have been able to perform
fluid resuscitation for patients with shock and suspectedcrush syndrome.
Data selection
The FDMA database includes Utstein-style information(16), such as the presence or absence of arrest witnesses,
composition of BCPR, contents of dispatcher instructions,recorded time of CPR initiation, emergency call, EMS
vehicle arrival, time when EMS was contacted, CPR
initiation by the EMS, and 1-month (1-M) survival.
Physicians and EMS technicians have clinically
identified the etiology of OHCA. The fire departments
obtained information on 1-M survival from hospitals
with cerebral performance categories (17).
Of 986,760 OHCA cases recorded between 2009
and 2016, 33,887 were excluded owing to incomplete
records or illogical data on fundamental patientcharacteristics and time points, 3141 were excluded
owing to the return of spontaneous circulation (ROSC)
before EMS contact, 7586 were excluded owing to
uncertain or unknown witness status, and 288 were
excluded owing to age (< 8 years, for whom advanced
life support was not indicated). Finally, 941,858 patientswith indications for advanced life support were included.
After excluding 81,108 patients with a low (overall rate
< 0.6%) chance of neurologically favorable 1-monthsurvival (30,805 patients with malignancies, 9,904
patients with traffic accidents, and 40,860 patients withan age ≥ 95 years), we classified the remaining cases
into three groups based on witness status as follows: n= 516,321, unwitnessed; n = 279,072, bystanderwitnessed; and n = 65,357, EMS-witnessed cases(Figure 1).

Association of Compression-Only Resuscitation with Survival Rate in Unwitnessed OHCA

2. dispatcher-assisted compression-only resuscitation(DA-COCPR)
3. dispatcher-assisted standard resuscitation (DASCPR)
Major group of cases without DA-CPR attempt or otherdispatcher assistance
4. No BCPR without DA-CPR attempt
5. voluntarily-initiated compression-only resuscitation(VI-COCPR)
6. voluntarily-initiated standard resuscitation (VI-SCPR).

Figure 1. Data selection process.
OHCA, out-of-hospital cardiac arrest; ROSC, return of spontaneous
circulation; EMS, emergency medical service; ALS, advanced life
support.

Outcome measures
The primary outcome was neurologically favorable 1month (1-M) survival, defined as a cerebral performance
category scale score of 1 or 2 (17). The secondary
outcomes were pre-hospital ROSC and 1-M survival.
The secondary outcomes are presented in Tables 1 and 2.
Major prehospital confounders in multivariate analysis
were defined when the following criteria were satisfied(Table 1, 2): P for trend < 0.001 and > 15% changes innominal variables or median value changes in continuous
variables.
Classification of BCPR
This study focused on dispatcher-assisted compressiononly CPR after attempted DA-CPR. Therefore, all cases
except EMS-witnessed cases were divided into two
major groups with and without the DA-CPR attempt,
and each major group was classified into three groups
according to the BCPR content as follows:
Major group of cases with DA-CPR attempt
1. no bystander resuscitation (No-BCPR) despite
DA-CPR attempt

Statistical analysis
The trend in outcomes was assessed using the CochraneArmitage trend, univariate logistic regression analysis,
and least square method. Outcomes that were unadjusted
odds ratio (OR) obtained by univariate logistic regression
analysis were expressed as values per year and/or for thewhole study period. Multivariate logistic regression
analysis including an interaction test between year (asa continuous variable) and BCPR groups included thefollowing factors which are well known to be associatedwith survival:• Sex and Age• Etiology of OHCA—cardiac or non-cardiac• Initial electrocardiogram rhythm—shockable ornon-shockable• Night-time (22:00–5:59) emergency call
• Time interval between emergency call and EMS
contact with patients (response time interval)
Multivariate logistic regression analysis included
comparisons of outcomes and trends among the
BCPR groups. Regression models were createdfor each major group with and without DA-CPR
attempts. All data were analyzed using JMP Pro
version 16 (SAS Institute, Cary, NC, USA). In eachanalysis, the null hypothesis was evaluated at a
two-sided significance level of p < 0.05, and 95%
confidence intervals (CIs) were calculated using
profile likelihood.
Results
Changes in the characteristics of OHCA cases
within the whole study period
As shown in Table 1 and 2, the proportion of cases with
presumed cardiac etiology slightly increased during thewhole study period (unadjusted OR) for the whole study
period in unwitnessed OHCA cases 1.34 [95%CI 1.31–
1.36], in bystander-witnessed OHCA cases 1.39 [95%CI
1.16–1.63]), and the ratios of prehospital epinephrine
administration (unadjusted OR for the whole study
period in unwitnessed OHCA cases 2.11 [95%CI 2.05–
2.17], in bystander-witnessed OHCA cases 2.26 [95%CI
2.20–2.32]) and DA-CPR (unadjusted OR for the wholestudy period in unwitnessed OHCA cases 2.27 [95%CI
2.27–2.31], in bystander-witnessed OHCA cases 2.21
35

		

Ushimoto/Morita/et al.
Table 1. Trends in major prehospital confounders and secondary outcomes of unwitnessed OHCA cases
Year

Unadjusted OR
for the wholestudy period a)

P b)

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

N

61,31864,85667,007

66,38063,491

65,98063,82063,459Age, median (IQR)

76(63–84) 77(64–84) 78(65–85) 78(66–85) 78(66–85) 78(66–85) 79(67–86) 79(67–86) Undetermined<0.001

Male patient, % (N)

56.7%(37,250)

56.1%(39,063)

55.0%(39,613)55.4%(39,725)55.4%(38,302)55.3%(39,539)55.4%(38,523)55.5%(38,219)0.97 (0.95–0.98)<0.001

Night-time(22:00–5:59) OHCA

20.8%
(13,686)

21.1%(14,671)20.9%(15,067)21.2%(15,230)

21.4%(14,784)

21.6%(15,444)21.5%(14,928)21.9%(15,058)

1.05 (1.03–1.07)<0.001

Dispatcher-assisted 51.7%
CPR, attempted,(61,313)
% (N)

52.5%
(34,016)

56.3%(37,701)

57.7%(38,300)

66.2%(38,506)

66.0%(40,569)

67.4%(40,111)

68.6%(40,759)

2.27 (2.27–2.31)<0.001Presumed cardiac,
% (N)

57.2%
(37,573)

56.1%(39,046)57.3%(41,311)

58.4%(41,885)61.5%(42,513)61.4%(43,940)

60.7%(42,182)62.1%(42,800)

1.34 (1.31–1.36)<0.001

Exogenous causes,
% (N)

19.1%
(12,510)

19.7%(13,682)

18.9%(13,627)17.6%(12,659)

15.9%(11,002)

15.6%(11,151)

15.0%(10,425)

14.2%(9,811)0.61 (0.60–0.62)<0.001

Shockable initialrhythm, % (N)3.5%(2,317)

3.4%(2,338)3.0%(2,185)

3.2%(2,219)5.6%(3,843)

3.1%(2,102)3.0%(2,048)2.9%(2,023)0.92 (0.88–0.96)<0.001Prehospital
epinephrine, % (N)

7.0%(4,609)8.0%(5,572)

9.4%(6,764)

10.5%(7,514)

11.5%(7,953)

12.3%(8,783)13.0%(9,048)14.1%(9,691)

2.11 (2.05–2.17)<0.001

Advanced airway
57.7%
management, % (N) (37,916)

59.0%(41,093)59.2%(42,642)59.1%(42,406)

60.3%(41,684)

61.2%(43,808)

61.7%(42,909)60.9%(41,987)

1.15 (1.13–1.17)<0.001Prehospital
involvementof physician, % (N)14.1%(9,782)4.0%(2,861)

7.2%(5,153)

8.4%(5,828)9.4%(6,737)8.8%(6,142)

8.2%(5,618)0.58 (0.56–0.59)<0.001Time factors, median (IQR), min
Call-to-first CPR 8 (7–11) 9 (7–11)

9 (7–11)

9 (7–11)

9 (7–11)5 (1–9)5 (1–9)5 (1–9)Undetermined<0.001

15.1%(9,911)

Call-to-EMS
contact to patient

8 (6–10)8 (6–10)8 (7–10)8 (7–10)8 (7–11)

8 (7–11)

9 (7–11)

9 (7–11)

Undetermined<0.001

EMS contact topatient-to-EMS
arrival at hospital

21(16–28)22(17–28)22(17–28)22(17–29)22(17–29)22(17–29)22(17–29)22(17–30)Undetermined<0.001

Outcomes
Prehospital ROSC, 2.9%
% (N)(1,906)

3.0%(2,113)

3.3%(2,381)

3.5%(2,480)3.7%(2,531)

3.8%(2,743)

3.9%(2,683)

3.9%(2,687)1.37 (1.31–1.43)<0.001

2.1%(1,439)1.8%(1,308)1.9%(1,382)

1.8%(1,283)1.8%(1,315)1.8%(1,315)1.9%(1,301)0.93 (0.87–0.98)

0.012

1-M survival

2.0%(1,308)a) Determined by a simple logit test.
b) Determined by Cochran-Armitage trend test for nominal variables and by least square method for continuous variables.

[95%CI 2.16–2.26]) also increased. Meanwhile, theproportion of cases with shockable initial rhythm slightly
decreased (unadjusted OR for the whole study period
in unwitnessed OHCA cases 0.92 [95%CI 0.88‒0.96],
in bystander-witnessed OHCA cases 0.95 [95%CI
0.92–0.98]) and the proportions of exogenous causes(unadjusted OR for the whole study period in unwitnessed
OHCA cases 0.61 [95%CI 0.60‒0.62], in bystanderwitnessed OHCA cases 0.16 [95%CI 0.15‒0.16]) andprehospital physician involvement in both unwitnessed(unadjusted OR for the whole study period 0.58 [95%CI
0.56–0.59]) and bystander-witnessed (unadjusted OR
36

for the whole study period 0.66 [95%CI 0.64–0.68])
OHCA remarkably reduced. The call-to-first CPR(performed by bystanders or the EMS team, whichever
started earlier) was shortened after 2014, reflecting an
increased BCPR rate. Moreover, the rate of prehospital
ROSC increased in both unwitnessed (unadjusted OR
for the whole study period 1.37 [95%CI 1.31–1.43]) andbystander-witnessed cases (unadjusted OR for the wholestudy period 1.47 [95%CI 1.43–1.52]).
Trends of neurologically favorable 1-M survival
The neurologically favorable 1-M survival rates ofAssociation of Compression-Only Resuscitation with Survival Rate in Unwitnessed OHCA
Table 2. Trends in major prehospital confounders and secondary outcomes of bystander-witnessed OHCA cases
Year

Unadjusted OR
for the wholestudy period a)

P b)

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

N

33,38135,582

36,19936,29333.883

34,79534,042

34,897Age, median (IQR)

77(64–84) 77(65–85) 77(65–85) 78(66–85) 78(67–86) 78(67–86) 79(67–86) 79(68–86) Undetermined<0.001

Male patient, % (N)60.4%(21,914)60.0%(23,375)

59.8%(23,760)

59.1%(23,670)

59.2%(22,727)59.8%(23,435)

59.4%(22,944)59.2%(23,363)

0.96 (0.94–0.99)

0.001

Night-time(22:00–5:59)
OHCA

19.3%
(6,986)19.0%(7,384)

19.1%(7,575)

18.5%(7,411)

18.8%(7,208)18.7%(7,326)18.7%(7,224)18.6%(7,329)0.95 (0.92–0.98)<0.001

Dispatcherassisted CPR,
attempted, % (N)42.3%(14,129)42.7%(15,191)44.9%(16,257)

46.7%(16,953)56.1%(17,060)

55.6%(17.733)

58.1%(18,111)59.0%(18,980)

2.21(2.16–2.26)<0.001Presumed cardiac,
% (N)

56.0%
(20,323)54.9%(21,379)

55.5%(22,085)55.9%(22,411)60.1%(23,100)

60.0%(23,530)

58.6%(22,656)59.6%(23,515)

1.39 (1.16-1.63)<0.001

Exogenous
causes18.2%(6,618)18.3%(7,135)

17.4%(6,905)

16.1%(6,471)

9.1%(3,479)7.8%(3,113)7.8%(3,017)

7.8%(3,090)0.16 (0.15–0.16)<0.001

Shockable initialrhythm, % (N)

14.4%(5,240)13.9%(5,419)12.9%(5,145)12.9%(5,153)14.0%(5,382)13.0%(5,080)12.8%(4,937)13.1%(5,154)0.95 (0.92–0.98)

0.003

Prehospital
epinephrine, % (N)15.2%(5,520)17.8%(6,949)21.0%(8,366)22.6%(9,062)

24.6%(9,454)26.1%(10,214)27.6%(10,655)

29.4%(11,601)

2.26 (2.20–2.32)<0.001

Advanced airway
management,
% (N)

53.7%
(19,500)

55.9%(21,765)

56.0%(22,257)

56.6%(22,689)

57.1%(21,944)57.9%(22,694)58.3%(22,532)

57.2%(22,587)

1.12 (1.09–1.14)<0.001Prehospital involvement ofphysician, % (N)

17.4%(6,296)16.5%(6,424)6.9%(2,751)

10.2%(4,095)

11.2%(4,296)12.1%(4,757)

11.6%(4,483)10.9%(4,285)0.66 (0.64–0.68)<0.001Time factors, median (IQR), min
Call-to-first CPR 8 (7–11) 9 (7–11)

9 (7–11)

9 (7–11)

9 (7–11)5 (1–9)5 (1–9)5 (1–9)Undetermined<0.001

Call-to-EMS
contact to patient

8 (6–10)8 (6–10)8 (7–10)8 (7–11)

8 (7–11)

9 (7–11)

9 (7–11)

9 (7–11)

Undetermined<0.001

EMS contact topatient-to-EMS
arrival at hospital22(17–29)23(17–30)23(18–30)23(18–30)23(18–31)23(18–31)23(18–30)24(18–31)

Undetermined<0.001

Outcomes
Prehospital ROSC, 12.0%% (N)(4,366)

12.5%(4,874)13.3%(5,302)

13.8%(5,537)15.2%(5,835)

15.5%(6,059)16.0%(6,181)

15.8%(6,237)

1.47(1.43–1.52)<0.001

1-M survival

8.6%(3,329)8.1%(3,238)8.4%(3,365)8.9%(3,423)8.7%(3,427)9.1%(3,503)9.5%(3,758)1.21 (1.16–1.26)<0.001

8.3%(3,015)a) Determined by a simple logit test.
b) Determined by Cochran-Armitage trend test for nominal variables and by least square method for continuous variables.

bystander- and EMS-witnessed OHCA increased
annually (trend test, p < 0.01) (Figure 2). Meanwhile,the neurologically favorable 1-M survival rates of
unwitnessed OHCA did not significantly increase basedon univariate logistic regression analysis (p = 0.19).
However, the multivariate logistic regression analyses
revealed that the neurologically favorable 1-M survival
rates significantly increased in all groups: the adjusted
unit OR per year, 1.06 (95%CI 1.04–1.09) in unwitnessedcases, 1.07 (95%CI 1.05–1.10) in bystander-witnessedcases, and 1.05 (95%CI 1.03–1.08) in EMS-witnessedcases.

Trends of BCPR
The changes in unwitnessed and bystander-witnessedcases in the six BCPR groups were similar (Figure 3).
After classifying BCPR cases into DA-COCPR and other
BCPR groups, the proportion of DA-COCPR cases
increased annually both unwitnessed and bystanderwitnessed cases (unadjusted OR per year in unwitnessed
OHCA cases 1.09, in bystander-witnessed OHCA cases
1.10). Meanwhile, the proportion of No-BCPR and other
BCPR decreased in both unwitnessed and witnessed
OHCA cases. After classifying BCPR cases into
dispatcher-assisted and voluntarily initiated BCPR groups,
37		

there was an evident change from standard BCPR tocompression-only BCPR in both groups.
Trends of neurologically favorable survival in the
BCPR groups
Actual trends in the neurologically favorable 1-M
survival in the six BCPR groups are shown in the four
panels of Figure 4 according to witness status and DACPR attempts. Interaction tests in the multivariablelogistic regression models revealed an evident variationin the improvement of unwitnessed cases with DA-CPR
attempts among the BCPR groups (upper part of Table 3,interaction test, p < 0.01). The neurologically favorable
1-M survival rate did not improve in the no BCPR group,
despite the DA-CPR attempt. The outcome was moresignificantly improved in the DA-SCPR group (adjusted
OR per year 1.16 [95%CI 1.09–1.24]) than in the DACOCPR group (adjusted OR per year 1.04 [95%CI
1.01–1.07]). Furthermore, the neurologically favorable
1-M survival rate in the DA-SCPR group was higher

Figure 2. Trends in the number of OHCA and in OHCA prognosis inunwitnessed, bystander-witnessed, and EMS-witnessed.
OHCA, out-of-hospital cardiac arrest; EMS, emergency medical service

38

Ushimoto/Morita/et al.

than that in the DA-COCPR group (adjusted OR 1.23
[95%CI 1.03–1.46]). Similar findings were obtained
in bystander-witnessed cases with DA-CPR attempts.
However, the variation in improvement among the BCPR
groups was not significant (lower part of Table 3,interaction test, p = 0.16). The augmentation ofneurologically favorable 1-M survival rate by theprovision of BCPR (in the DA-COCPR and DA-SCPR
groups) was more prominent in bystander-witnessed cases(adjusted OR 1.63 [95%CI 1.52–1.75] for DA-COCPR,
2.11 [95%CI 1.92–2.33] for DA-SCPR) than inunwitnessed cases (adjusted OR 1.25 [95%CI 1.11–1.41]
for DA-COCPR, 1.53 [95%CI 1.27–1.85] for DA-SCPR.
In cases without DA-CPR attempts (Table 4), thevariations among the BCPR groups in neurologicallyfavorable 1-M survival rate and outcome improvement
differed considerably between unwitnessed and bystanderwitnessed OHCA. The outcome of no BCPR without
DA-CPR attempt group was improved in patients withbystander-witnessed OHCA, but not in patients with

Figure 3. Trends in BCPR classification in unwitnessed and bystanderwitnessed OHCA cases.
OHCA, out-of-hospital cardiac arrest; BCPR, bystander cardiopulmonary
resuscitation
The proportion of dispatcher-assisted compression-only CPR (DA-COCPR)
was also shown.

Association of Compression-Only Resuscitation with Survival Rate in Unwitnessed OHCA

Figure 4. Actual trends in the neurologically favorable 1-M survival rate of BCPR groups.
BCPR, bystander cardiopulmonary resuscitation
Table 3. Comparisons of neurologically favorable 1-M survival among the BCPR groups in cases with DA-CPR attempt
Outcome comparisons for the whole study period

BCPR categories
N

Neurologicallyfavorable 1-M
surviva1, % (N)Analysis for trend

Adjusted OR (95% CI) for theoutcomeAdjusted OR (95% CI)

No BCPR
as reference

Adjusted OR
per year

Adjusted OR
for the wholestudy period

1.08(1.05–1.09)

1.69(1.38–2.07)

Dispatcherassisted,compressiononly BCPR
as reference

Unwitnessed OHCA

301,636

0.49% (1,466)

No BCPR despite
DA-CPR attempt

109,635

0.36% (392)Reference-

1.03(0.99–1.08)

1.25(0.91–1.72)

Dispatcher-assisted, 168,092
compression-only
BCPR

0.54% (904)

1.25(1.11–1.41)

Reference

1.04(1.01–1.07)

1.32(1.07–1.65)

Dispatcher-assisted,Standard BCPR

0.71% (170)

1.53(1.27–1.85)

1.23(1.03–1.46)

1.16(1.09–1.24)

2.85(1.78–4.57)

1.08(1.07–1.10)

1.74(1.57–1.93)

23,909Bystander-witnessed 134,414
OHCA

3.0% (6,418)

No BCPR despite
DA-CPR attempt

40,104

3.0% (1,207)

Reference-

1.07(1.04–1.10)

1.57(1.30–1.89)

Dispatcher-assisted,compression-only
BCPR

79,552

5.4% (4,277)

1.63(1.52–1.75)

Reference

1.08(1.06–1.09)

1.7(1.52–1.89)

Dispatcher-assisted,Standard BCPR

14,722

6.3% (934)

2.11(1.92–2.33)

1.29(1.19–2.33)

1.1(1.07–1.14)

2.01(1.60–2.51)

Difference intrend among
the groups(Interaction test)

P<0.01

P=0.1639

		

Ushimoto/Morita/et al.

unwitnessed OHCA. However, outcomes were similarly
enhanced in the VI-COCPR and VI-SCPR groups. The
neurologically favorable 1-M survival rate in the VISCPR group was higher than that in the VI-COCPR
group only in patients with unwitnessed OHCA.

Discussion
The aim of this study was to investigate changes in thecomposition of BCPR based on a combination of rescue
breathing and DA-CPR. Consistent with previous reports(18), the continuous shift to compression-only BCPR
was accompanied by an increase in the BCPR rate during
the study period, and the increase in the proportion of
DA-CPR attempts was particularly remarkable. Thisis because Japanese society is increasingly accepting
guidelines endorsing a shift to compression-only BCPR.
They also emphasized the role of dispatchers in detecting
OHCA and instructing callers and bystanders in
performing CPR. A continuous quality improvement
program for DA-CPR was activated and disseminatedthroughout Japan (19), similarly in other countries (2023). Furthermore, post-resuscitation care in hospitals
has also improved. A regional system that organizes
and optimizes transportation to hospitals providing
advanced care, including extracorporeal circulation andhypothermia, has been established (24, 25). Therefore,

the improvement in OHCA outcomes cannot be solely
attributed to the continuous shift to compression-only
BCPR.
We performed primary analyses after dividing
patients into two major groups: those with and those
without a DA-CPR attempt. The significant influence of
DA-CPR attempts confirmed the validity of this analytic
method for outcomes; the neurologically favorable 1-M
survival rate in patients with DA-CPR attempts wasconsistently lower than that in patients without DA-CPR
attempts, regardless of the year, BCPR group, andwitness status. The lower neurologically favorable 1-M
survival rate of patients with DA-CPR attempts should
not indicate a detrimental effect of DA-CPR on outcomes.
DA-CPR is initiated after confirming or detecting
cardiac arrest via communication between the callers
and dispatchers. It is well known that apparent signsof cardiac arrest, including apnea, completely pale skin,and a deathlike face, appear a few minutes after thecease of circulation. The lower neurologically favorable
1-M survival rate observed in patients with DA-CPR
attempts is likely to reflect the prolonged time after
patient collapse and not-sudden OHCA with gradualprogression into cardiac arrest. Indeed, even when BCPR
was not performed, the neurologically favorable 1-M
survival rate was lower in the DA-CPR attempt group

Table 4. Comparisons of neurologically favorable 1-M survival and its trend among the BCPR groups in cases without DA-CPR attempt

Unwitnessed OHCA

214,685

Outcome comparisons for the whole study period
Neurologically
Adjusted OR (95% CI) for thefavorable 1-M
outcomesurviva1, % (N) No BCPR
Voluntaryas reference initiated,compressiononly BCPR
as reference
0.70% (2,126)

No BCPR without
DA-CPR attempt

168,424

0.96% (1,619)

Reference-

1.02(0.99–1.04)

1.14(0.98–1.34)

Voluntary-initiated,compression-only
BCPR

34,616

1.04% (361)1.04(0.92–1.17)

Reference

1.06(1.01–1.12)

1.54(1.09–2.18)

Voluntary-initiated,Standard BCPR

11,645

1.25% (146)1.29(1.08–1.54)

1.21(1.01–1.52)

1.07(1.00–1.15)

1.6(1.01–2.73)

1.05(1.03–1.06)

1.44(1.38–1.52)

BCPR categories
N

40

Analysis for trend
Adjusted OR (95% CI)
Adjusted OR
per year

Adjusted OR
for the wholestudy period

1.04(1.01–1.08)

1.34(1.09–1.66)

Bystander-witnessed 144,658
OHCA

6.3% (6,845)

No BCPR without
DA-CPR attempt

99,978

3.9% (3,937)

Reference-

1.06(1.04–1.07)

1.48(1.34–1.64)

Voluntary-initiated,compression-only
BCPR

31,4806.6% (2,071)

1.63(1.53–1.73)

Reference

1.04(1.01–1.06)

1.22(1.08–1.40)

Voluntary-initiated,
standard BCPR

13,2006.3% (837)

1.66(1.53–1.81)

1.02(0.93–1.12)

1.05(1.01–1.09)

1.35(1.09–1.67)

Difference intrend among
the groups(Interaction test)

P=0.40P=0.28

Association of Compression-Only Resuscitation with Survival Rate in Unwitnessed OHCA

than in the no-DA-CPR attempt group.
One of the essential findings of this study was thatthe association between DA-COCPR and outcomesdiffered between the unwitnessed and bystanderwitnessed cases (Figure 4, Table 3). DA-COCPR was
significantly associated with an annual increase in theneurologically favorable 1-M survival rate in bystanderwitnessed cases compared with unwitnessed cases.
Augmentation of neurologically favorable 1-M survival
by DA-CPR was more prominent in bystander-witnessedcases. Therefore, outcome improvement by DA-COCPR
was fully evident in bystander-witnessed cases.
Another important finding is that the difference inthe neurologically favorable 1-M survival rate between
compression-only and standard BCPR varied depending
on witness status and DA-CPR attempt (Figure 4). When
DA-CPR was attempted, the neurologically favorable
1-M survival rate of patients receiving standard BCPR
(DA-SCPR group) was higher than that of patients
receiving compression-only BCPR (DA-COCPR group)in both unwitnessed and bystander-witnessed cases.
However, when DA-CPR was not attempted and BCPR
was voluntarily initiated, the neurologically favorable
1-M survival rate of patients receiving standard BCPR
(VI-SCPR group) was higher than that of patients
receiving compression-only BCPR (VI-COCPR group)
only in unwitnessed cases.
These differences can be attributed to two factors.
First, during the first few minutes of OHCA, rescue
breaths are less important than chest compressions
because the blood oxygen levels remain higher thanthe critical level. Thus, when CPR is voluntarily initiated,compression-only CPR (VI-COCPR) may be more
effective than standard CPR (VI-SCPR) for witnessed
OHCA, particularly in a community with a short EMS
response time (26). Second, a higher proportion ofuntrained bystanders performed compression-only BCPR
following the dispatcher’s instructions (DA-COCPR),
resulting in chest compressions with overall low quality
in the COCPR group. Hence, high-quality CPR may beessential for the neurologically favorable 1-M survivalof patients with unwitnessed OHCA, in which oxygen
is completely depleted in the whole body.
Outcome improvement was particularly observed in
EMS-witnessed OHCA cases, which could be associatedwith prehospital confounders after EMS contact withpatients and in-hospital confounders. In this context,
most paramedics were re-trained for high-quality CPR,
as they were qualified to establish intravenous access forpatients with shock and hypoglycemia. The application oftherapeutic hypothermia and extracorporeal circulation
for in-hospital advanced management of OHCA has
become common in core emergency hospitals (24, 25).
Similarly, these advanced management strategies forpatients with OHCA may explain the improved outcomesof bystander-witnessed OHCA in patients who did notreceive BCPR.
Moreover, DA-COCPR may not the most effective
management strategy for unwitnessed OHCA cases.
Presumably, BCPR performed by well-trained bystanders
would be ideal. This observational study conducted inJapan and other countries did not assess the quality of
BCPR as a prehospital confounder. Where possible, theclinical advantage of standard BCPR over compressiononly BCPR may be worth evaluating in a large
randomized controlled trial including unwitnessed casesin communities with a first responder system that canrecruit well-trained volunteers to arrive at the scene.
The best strategy for improving the outcome ofunwitnessed OHCA needs to be determined.
Compression-only BCPR is attractive to untrainedlaypersons. Short educational training sessions forcompression-only CPR effectively spread knowledge on
resuscitation procedures, including automated external
defibrillator use. However, education regarding standard
CPR should be imparted in the second stage of BLS
training. Although the time delay until the start of chest
compressions can be disadvantageous in bystanderwitnessed OHCA, it may have a minimal influence on
the outcome of unwitnessed OHCA. An alternative
strategy would be for dispatchers to attempt to instructcallers or bystanders to perform standard CPR in casesof initial arrest and, if unsuccessful, perform chest
compression-only CPR. However, the improvement inoutcomes in unwitnessed OHCA may exert a minor
influence on the outcomes of all patients with OHCA
because the outcome of unwitnessed OHCA is much
lower than that of witnessed OHCA.
Limitations
Factors such as bystander age, bystander–patient
relationship, bystander training or experience, andlocation of the OHCA were not analyzed due to missing
data in cases of unwitnessed arrest. In particular, the lackof data on BCPR quality was a significant limitation ofthis study. In addition, the risk of misclassification for
DA-CPR and its combination with rescue breaths may
have occurred. Finally, similarly to other observational
studies, data validity was not evaluated.
Conclusions
This study found that compared to standard BCPR,
dispatcher-assisted compression-only BCPR showed aweak association with an annual increase inneurologically favorable 1-M survival rates in cases of
unwitnessed OHCA. Furthermore, the neurologicallyfavorable outcome of the compression-only BCPR group
was lower than that of the standard BCPR group,
regardless of DA-CPR attempt. Hence, dispatcherassisted compression-only BCPR may not be an ideal
41

		

Ushimoto/Morita/et al.

management strategy for unwitnessed OHCA. Education
regarding standard CPR should be imparted in thesecond stage of BLS training.
Data availability statement
Some restrictions will apply for data availability. Datacannot be shared publicly because of restriction fromJapanese FDMA (Fire and Disaster Management
Agency). Data are available from the FDMA for
Japanese researchers who meet the criteria.
Author contributions
TU had full access to all of the data in the study andtook responsibility for the integrity of the data and theaccuracy of the data analysis.
Study concept and design: TU, HM and HI.
Acquisition of data: all authors.
Analysis and interpretation of data: all authors.
Drafting of the manuscript: TU, HM and HI.
Critical revision of the manuscript for important
intellectual content: TU, HM, HI, and YW.
Statistical analysis: TU, HM and HI.
Obtained funding: None.
Administrative, technical, or material support: HI and
YW.
Study supervision: HI and YW.
Funding
None.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

Acknowledgments
We thank all of the EMS personnel and FDMA in Japanfor their cooperation in establishing and maintaining
the All-Japan Utstein Registry database.

17.
18.

Conflict of Interest
The authors declare no conflicts of interest associatedwith this manuscript.

19.

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J Kanazawa Med Univ 48：43 −53, 2023

Decorin Improves Wound Contracture for the Treatment
of Skin Defects in a Mouse Model
Haotian Chen 1), Yasuo Yoshitomi 3), Kenichi Shimada 2), Hideto Yonekura 3), Toru Miyanaga 2) *1)

Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Kanazawa Medical University Graduate School of Medical Science
Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Kanazawa Medical University
3)
Department of Biochemistry II, Kanazawa Medical University
2)

Abstract: Excessive wound contraction can lead to hypertrophic scarring, resulting in significant
disadvantages in terms of appearance and functioning. Decorin (DCN) has shown therapeutic effects on
excessive skin contraction in vitro; however, in vivo effects have not been observed. We synthesized andpurified recombinant human DCN, added it to a dermal substitute, and applied it to full-thickness skindefects in mice to analyze its effect on skin contracture. Digital photographs of the open wound area ineach group were captured, and the wounds were excised on days 4, 8, and 13. Hematoxylin and eosin andimmunohistochemical staining (DCN, αSMA and Gr-1) were performed with all sections. Furthermore,
the length of wound contraction and re-epithelialization and the density of αSMA expression were
determined. Gr-1-positive cells were counted. The wound area was wider in the DCN group on days 4 and8 but was comparable on day 13. With DCN, the length of wound contraction was shorter, and the densityof αSMA expression was lower. This result indicated that the duration of wound closure was comparable;
however, the DCN group showed lower wound contraction than the control group. For DCN, the length of
re-epithelialization on day 8 was shorter; however, it was longer on day 13. This result indicates that
re-epidermalization in the DCN group was delayed in the middle of the process but eventually
accelerated, and epidermalization was more advanced than in the control group. The number ofneutrophils (Gr-1+) was lower on all observation days. In the future, the decorin administration to thedermal substitute or decorin-added dermal substitute can be a treatment strategy for the prevention ofexcessive wound contraction caused by hypertrophic scarring.
Key Words: decorin, mouse, skin contracture, artificial dermis, αSMA

Introduction
Hypertrophic scarring due to trauma or burns is acommon clinical condition, with approximately 100
million people suffering from scar-related issues
annually in the developed world (1). Particularly, theprevalence of hypertrophic scars in patients with burns isapproximately up to 70% (2). Patients with hypertrophic
scars have contractures, itching, and pain and often report*1)Kohzaburo
DepartmentFujikawa-Yamamotoof Plastic and Reconstructive Surgery, Kanazawa
Division University,of Cell Medicine,Research
Institute ofMedicalIshikawa
Science,
Medical1-1 Daigaku,
Uchinada,
Kahoku,KanazawaJapan
Medical University, Uchinada, Ishikawa 920-0293,
920-0293,
Japan
E-mail: miyanaga@kanazawa-med.ac.jp
Corresponding
author:Kohzaburo
Fujikawa-Yamamoto
Accepted: January
24, 2023
Accepted: November 30, 2006

dissatisfaction with their appearance, leading to decreased
quality of life (3). Although significant research has
been conducted on hypertrophic scars and keloids, themechanisms underlying scar formation have not been
completely elucidated yet, and no satisfactory methods ofprevention or treatment are available (4). Skin wounds
heal through a combination of epithelial migrationfrom the wound margin (re-epithelialization) andwound bed contraction that brings the wound margincloser (wound contraction) (5). Skin contracture isimportant for wound healing to achieve early woundclosure; however, excessive wound contraction canlead to hypertrophic scarring, resulting in significant
disadvantages in appearance and function (5). Therefore,
a treatment method that inhibits excessive woundcontraction without delaying wound closure is desirable.
43		

Decorin (DCN) is a core protein consisting primarilyof leucine-rich repeats and is the most abundant small
proteoglycan in the human skin (6). Whether injectedin an intact form or synthesized in vivo from expression
vectors, DCN exerts beneficial antifibrotic effects in avariety of tissues, including muscles, lungs, liver, andjoints, because it inhibits the effect of transforming
growth factor (TGFβ), which promotes fibrosis invarious organs (7–13). Similarly, in wound healing, invitro studies have shown that DCN suppresses theexpression of TGFβ, which induces wound contraction
and hypertrophic scar formation and inhibits theproliferation of hypertrophic scar fibroblasts. Thesefindings indicate that DCN may have therapeuticpotential for excessive skin contraction observed in
hypertrophic scars (14, 15). However, there is noevidence for the effect on improving skin contraction
in vivo. Therefore, in this study, we added recombinanthuman DCN to a dermal substitute (DS), which iscommonly used clinically to treat skin defects, andapplied it to full-thickness skin defects in mice toanalyze its effects on skin contracture.
Materials and Methods
The research protocol was approved by the Ethics
Committee of Kanazawa Medical University, whichapproves all live animal experiments involving
animals (approval number 2020-43) and their tissues.
Approval principles were based on Animal Research
Reporting of In Vivo Experiment (ARRIVE)
guidelines. The study strictly followed all rules of the
Ethics Committee and experimental guidelines.
1. Production and purification of human DCN
To generate recombinant human DCN, we used alentivirus expression system (SBI System Biosciences,
Palo Alto, CA, USA) in HEK293TN cells (SBI). Briefly,
the coding region of human DCN (RefSeq NM_001920)
comprising a His-tag sequence was amplified by PCR
using the forward primer 5’-gaTCTAGAgccgccaccatg
aaggccactat-3’ and reverse primer 5’-gaGGATCCctagt
ggtgatggtgatgatgcttatagtttccgagttgaat-3’ and cloned
into the BamHI and NotI sites of the pCDH lentiviral
expression vector (SBI) (hDCN-pCDH). Lentivirus
particles were then produced in HEK293TN cells
following transfection of the hDCN-pCDH vector withthe packaging vectors psPAX2 and pMD2.G (deposited
by Didier Trono, Laboratory of Virus and Genetics, Swiss
Federal Institute of Technology Lausanne, Switzerland;
Addgene plasmids #12259 and #12259, respectively;
Addgene, MA). Packaged lentiviruses from the culture
medium were transduced into HEK293TN cells togenerate stable DCN-producing cells. After two passages
in small-scale culture, DCN-producing cells proliferated,
44

Chen/Yoshitomi/et al.

and human recombinant DCN was purified by ionexchange column chromatography using 1 L of
conditioned medium obtained from DCN-producing cells.
DCN-containing conditioned medium was then applied
to a 15 mL DEAE Sepharose Fast Flow ion-exchange
column (cytiva/ GE Healthcare Bio-Sciences Corp. MA,
USA) in 4 M urea /1 mM EDTA /PBS buffer. Afterwashing the column with 4 M Urea /1mM EDTA /PBS,
recombinant DCN was eluted from the DEAE column
with a 0.2–1 M NaCl linear gradient in 4 M urea /1 mM
EDTA /PBS buffer and fractionated into a tube with avolume of 1 mL. To identify the eluted DCN fractions,aliquots of each fraction were treated with or without
0.1 mU of chondroitinase ABC (Sigma-Aldrich. MO,
USA) and analyzed by SDS-PAGE, followed by
Coomassie staining. The DCN-containing fractions(fraction number 31–39) were then pooled and applied
to a 5 mL Ni Sepharose 6 Fast Flow column (cytiva/
GE Healthcare Bio-Sciences, MA, USA), and the column
was washed with PBS (five bed volume). His-tagged
DCN was eluted using 300 mM imidazole /PBS. Purified
recombinant DCN was then concentrated, and the buffer
was exchanged with PBS using an Amicon Ultra 30, 30
kDa cut-off membrane (Millipore CA, USA). Protein
purity and quality were assessed by SDS-PAGE andwestern blot analysis with an anti-DCN (Abcam
Ab137508, Abcam CA, USA) or anti-His-tag (Covance)
antibody, with and without chondroitinase ABC treatment.
2. Animal model
Eight-week-old wild-type mice (BALB/cCrSlc) wereused as experimental animals for this study. All mice
were acclimated to their new environment for at least
two days prior to the experiment, and each mouse was
kept in a separate cage for observation and feeding.
Mice were intraperitoneally administered a triad ofanesthetics (medetomidine hydrochloride, midazolam,and butorphanol tartrate). The operative region was
prepared by removing the fur with clippers from the baseof the neck to an area that was located between thetwo shoulder blades and 5 cm further down the back.
The depilatory cream was applied for approximately
10 min. We use gauze to ensure that all creams andthe remaining fur are removed. The skin was wipedwith a povidone-iodine solution, and the mice weredraped prior to surgery. A sterile 4 mm biopsy punch
was used to outline two circular patterns for the woundon either side of the midline of the mouse between thelevel of the shoulders, and hip joints. Toothed forceps
were used to lift the skin in the middle of the outline,
and surgical scissors were used to create a full-thickness
wound that extended through the subcutaneous tissue,
including the panniculus carnosus, and the circular pieceof tissue was excised. This process was repeated for the
wound on the other side of the midline. A total of 30

Decorin improves wound contracture

mice were used in the whole experiment. All mice wererandomly divided equally between the DCN and control
groups. In preparing a wound splint, a 0.5 mm thicksilicon splint was cut into a circle with a diameter of
10 mm, and a hole was created in the center with a 5 mmbiopsy punch. A cyanoacrylate adhesive was applied
on one side of the silicone splint. The splint wascentered over the wound. The splinting process was
repeated for other wounds. DS is a double-layered

graft with an outer silicone membrane and an innercollagen sponge derived from the porcine tendon(Pelnac®, Gunze Co., Kyoto, Japan). The size of the
DS was the same to that of the wound with a 4 mmbiopsy punch. DCN was placed on the DS with apipette gun (amount:10.4μL/52 μg) (Fig. 1A). Two
different concentrations of DCN were administered(10.4 μl and 20.8 μl), and 10.4 μl was used in this study
because of the absence of differences in tissue response.

Fig. 1. Preparation of dermal substitutes, wound-healing assay methodology, and sample collection schedule. (A) Dermal substitute Plelac was cut to obtain
sections with a diameter of 4 mm and immersed with or without decorin for wound assay. (B) Two wounds with a diameter of 4 mm diameter werecreated in each mouse. The wound and silicone splints were covered with polyurethane film dressing (right panel), as described in the Materials and Methods
section. Bottom: Time schedule for sample collection. (C) The definition of histological regions in the wound tissue used in this study is presented in a
representative wound section with HE staining.

45

		

This dose was the same to the total dose of DCN
administered to mice with corneal abrasion in a previous
study (16, 17). The wound silicone splints were covered
with a polyurethane film dressing (TegaDerm®, 3M),
and the splint with interrupted with 5-0 nylon sutures
to ensure positioning at the end. In the control group,
the wound was covered only with DS without DCN.
The remaining steps of the procedure were the sameas those used for the DCN group (Fig. 1B). A total of
60 wounds were created during the experiment. The
duration of the operation was approximately one hourfor each mouse. Three different experimental periods(4, 8, and 13 days) were selected for the study. The film
dressing and silicone splint were then removed fromeach wound. Sixty wounds were photographed. The
camera device used was a Galaxy Note 20 Ultra.
Photographs were used for the macroscopic analysis
of wound healing and calculation of the open woundarea. The mice were euthanized at the end of eachexperimental period with an overdose of an anesthetic
administered via inhalation (CO2). The wound area was
excised, and the extracted wound tissue was fixed in
10% buffered formalin and embedded in paraffin. Sixty
wounds were examined in this study. Each 20 wounds(10 in DCN and 10 in the control groups) were usedin the 4-, 8-, and 13-day intervention groups. While
staining the collected tissue, there were several wounds
where the tissue had been destroyed or did not stain
well. These wounds were excluded from the analysis.
3. Histological and immunohistochemical analyses
Paraffin-embedded sections were stained withhematoxylin and eosin (HE) according to routine
experimental procedures. This study adopts the mostcommon immunohistochemical staining method. Threedifferent antibodies were used for immunohistochemical
staining, which is listed as follows: Gr-1: Ly-6G/Ly-6C
monoclonal antibody (RB6-8C5) (Thermo Fisher
Scientific Inc, Waltham, Massachusetts); αSMA;
Recombinant anti-alpha smooth muscle actin antibody(ab124964) (Abcam, Cambridge, UK); DCN:
Recombinant Anti-DCN antibody (ab277636) (Abcam).
3,3-diaminobenzidine (DAB) was used as a peroxidase
substrate. Mayer’s hematoxylin staining was used tostain the cellular nuclei of the specimens according tostandard experimental procedures. Antigen activation,
dilution, and incubation durations of the primary
antibodies are described in detail below. All three typesof antibodies were selected for antigenic activation at
pH 9.0, and the reaction time was 10 min. The dilution
concentrations of the three antibodies were as
follows: Gr-1 antibody dilution was 1:200 (IHC). The
concentration of the αSMA antibody was 1:2500 (IHC).
The DCN antibody dilution ratio was 1:2000 (IHC). The
three antibodies were incubated for one hour at RT.
46

Chen/Yoshitomi/et al.

4. Open wound area
Digital photographs were captured at the end of theexperiment, and the open wound area in each group
was measured using the Image J (ver 2.0.1/1.53c)
software (National Institutes of Health) (18).
5. Length of contraction and re-epithelialization
The regions of the total wound, epithelial tongue, andopen wound were classified by vertical sectional HE
staining of the wound. The epithelial tongue was definedas the area of epithelialization extending from the edgeof the first hair follicle closest to the wound to the tipof the epithelial edge over the wound, as described ina previous study (19). The total wound area was definedas the region between the edges of the first hair follicle
closest to both edges of the wound (Fig. 1C). The lengthof wound contraction was defined as the length of thecreated wound (4 mm) minus the length of the total
wound; the longer this length, the stronger the woundcontraction. Wound contraction and re-epithelialization
were analyzed by measuring the length of the woundcontraction and epithelial tongue using a Hamamatsu
NanoZoomer digital pathology microscope system(Hamamatsu Photonics, Hamamatsu City, Japan).
6. αSMA expression and Gr-1 analysis for angiogenesis
and density of myofibroblast cells and count of
neutrophils
Five randomly selected fields of the total wounds wereimaged at 40× magnification for αSMA and Gr-1 using
the NanoZoomer system. The taken photos measured
the area of αSMA expression using ImageJ following
a published procedure (20). The percentage of αSMApositive area in total wound was calculated as densityof myofibroblasts. The number of Gr-1 positive cells
was counted using the taken photo.
7. Statistical analysis
The Mann-Whitney U test was used to determine
statistical significance between groups using the SPSS
software (IBM Corp., Armonk, NY, USA, 2016).
Statistical significance was set at P < 0.05.
Results
1. DCN production and purification
To analyze the effect of DCN on wound healing, we
first produced recombinant human DCN proteoglycan
in HEK293TN cells using a lentiviral expression system.
Recombinant human DCN from the conditioned medium
was isolated using ion-exchange chromatography,
followed by His-tag affinity purification. Recombinanthuman DCN was eluted from the DEAE column using
a 0.2-1 M NaCl linear gradient (Fig. 2A). Fractions
were analyzed by SDS-PAGE followed by Coomassie

Decorin improves wound contracture

staining, with or without chondroitinase ABC treatment(Fig. 2B) and then pooled and further purified using a NiSepharose affinity column. After purification, chondroitin
sulfate attachment on DCN protein was verified bychondroitinase ABC treatment by SDS-PAGE (Fig. 2C)
and western blotting with anti-DCN (Fig. 2D) and antiHis-tag antibodies (Fig. 2E). Glycosaminoglycanbearing proteoglycans migrate over a broad range andare mostly invisible during electrophoresis because of
their structural diversity. Purified recombinant DCN
was detected as a single band after chondroitinase ABC
treatment. It was confirmed that purified recombinant
DCN is a chondroitin sulfate proteoglycan.
2. Macroscopic wound analysis
Macroscopic findings showed that both the control and
DCN groups showed progression of wound closure overtime. On day 13, the skin surrounding wounds in the
DCN group had less irregularity than the control group(Fig. 3A).
3. Total wound area
The wound area was significantly wider in the DCNgroup than in the control group on days 4 and 8, but nosignificant differences were observed on day 13 (P<0.01,
0.01, and 0.28, respectively) (Fig. 3B).

4. Length of wound contraction and re-epithelialization
The length of wound contraction in the DCN group on
day 8 was significantly shorter than that in the control
group (P<0.001); however, no significant difference
was observed on days 4 and 13 (Fig. 3C). The lengthof re-epithelialization in the DCN group on day 8 wassignificantly shorter than that in the control group(P<0.01); however, it was longer on day 13 (P<0.05),
and no significant differences were observed on day 4(P=0.84) (Fig. 3D).
5. Histological analysis and DCN expression
Fig. 4A shows representative HE staining images; on day
4, the collagen of the DS was not observed in most
samples but remained on days 8 and 13. On day 4, little
granulation tissue formation was observed in both thecontrol and DCN groups, with thin collagen fiber
formation and mild infiltration of fibroblast-like andinflammatory cells. On day 8, crusts were observed on
the wound surface, and granulation tissue was observed
extending from both ends of the wound toward thecenter. The center of the wound showed sparse collagentissue that appeared to be collagen derived from theDS. The collagen tissue was sparser in the DCN groupthan that in control. On day 13, the wounds had almost
closed with dense collagen tissue formation in bothgroups, and cell density was lower in the DCN groupthan that in the control group.

Fig. 2. Purification of recombinant human decorin. Recombinant human decorin derived from the conditioned medium of HEK293 cells stably expressing
decorin was applied to a DEAE ion-exchange column and eluted with a linear gradient of 0.2–1 M NaCl (A). Proteins in each fraction were analyzed by
SDS-PAGE, followed by Coomassie staining without (B, upper panel) and with chondroitinase ABC (CSase) treatment (B, lower panel). Pooled
fractions were subjected to Ni-sepharose column purification, and purified recombinant human decorin was analyzed by SDS-PAGE (C) and western
blotting with anti-decorin antibody (D) and anti-His-tag antibody (E) with and without chondroitinase ABC (CSase) treatment. Arrows indicate theposition of the decorin core protein. Asterisks (*) indicate the corresponding band size of BSA used as a stabilizer for chondroitinase ABC.

47

		

To observe the localization of DCN and its regulation
during wound healing, we used immunostaining with a
DCN antibody. In normal skin, DCN is widely expressedin the dermis and subcutaneous tissues. The control group
showed little staining during all periods. In the decorin

Chen/Yoshitomi/et al.

group, the added human decorin stained strongly in thelower layers of the DS on days 4 and then progressively
decreased on days 8 and 13. (Fig. 4B)

Fig. 3. Wound contraction was diminished, but re-epithelization was
accelerated upon decorin addition during wound healing. Representative
images of the wound area are shown(A). The sizes of the open area of
the wound (B), wound contraction (C), and re-epithelialization (D) were
quantified. ‘n’ indicates the number of samples used for statisticalanalysis. Statistical significance was analyzed by Mann-Whitney U, andP-values are shown in the figure.

48

Decorin improves wound contracture

Fig. 4. Histology and decorin staining in wound tissue. (A) HE staining of wound tissue with or without decorin administration on days 4, 8, and 13 after
wound creation. (B) Decorin staining was examined by anti-decorin antibody in normal skin and wounded skin with or without decorin addition at days 4,8, and 13 after wound preparation.

49

		

6. αSMA expression
The infiltration of myofibroblast with αSMA expression
into wounds is associated with wound contracture andscar formation (21). We further analyzed the role of
DCN in myofibroblast production during wound healing.
Fig. 5A shows representative immunohistochemical
findings for DCN expression. In normal skin, αSMA
expression is observed in the vessels. On day 4, αSMA
expression was mostly observed in the blood vessels inboth the DCN and control groups, and on days 8 and 13,

Chen/Yoshitomi/et al.

αSMA expression was also observed in myofibroblasts
other than blood vessels, with many myofibroblasts
observed on day 13. The density of αSMA expression
on day 8 was significantly lower in the DCN groupthan in the control group (P<0.05), but no significant
differences were observed on days 4 and 13 (P=0.19
and 0.08, respectively) (Fig. 5B). To analyze neutrophil
infiltration at the wound site, we examined Gr-1
expression during wound healing.

Fig. 5. Decorin treatment decreased the density of αSMA expression
during wound healing. Immunohistochemical analysis of woundsections using an antiαSMA antibody. Representative images are shown(A). The density of αSMA expression was calculated and quantified (B).
Statistical significance was analyzed by Mann-Whitney U, and P-values
are shown in the figure.

50

Decorin improves wound contracture

7. Inflammatory cells infiltration
Gr-1 expression was not observed in the normal skin.
Gr-1 expression was observed in the open wound, whose
density increased from day 4 to day 8 in both the DCN
and control groups; however, this increase was lower
on day 13 (Fig. 6A). The number of cells expressing
Gr-1 was significantly lower in the DCN group on all
observation days (P<0.001) (Fig. 6B).

Discussion
In this study, we produced and purified recombinanthuman DCN and examined the effects of administering
DCN to full-thickness excisional wounds for woundcontraction and re-epithelialization using histologicaland immunohistochemical analyses. As the result, DCN
administration suppressed neutrophil infiltration, earlywound contraction with increasing αSMA expression was
suppressed, and late epidermalization was accelerated
rapidly.

Fig. 6. Decorin treatment decreased the number of Gr-1-positive immune
cells during wound healing. Immunohistochemical analysis of woundsections was performed using an anti-Gr-1 antibody. Representative
images are shown (A). The number of Gr-1 positive cells in each area
was counted and quantified (B). Statistical significance was analyzed byMann-Whitney U, and P values are shown in the figure.

51

		

Wound healing is initiated by the release of various
growth factors, including TGFβ, which induces thesynthesis of extracellular matrix (ECM) by myofibroblasts
expressing αSMA, leading to accelerated granulation
tissue formation and effective wound contraction (21).
Dysregulation of TGFβ/SMAD signaling is a major factor
involved in the formation of abnormal hypertrophic
scars because TGFβ plays a pivotal role in producing
myofibroblasts that are responsible for wound contraction(22). Several therapeutic agents have been developed to
improve TGFβ signaling under pathological conditions.
However, currently, no drugs are available for thecomplete inhibition of fibrosis, regardless of the artificial
intervention applied during the scar formation process.
Furthermore, limitations are still associated with thestandard treatment of aberrant scars (23). In this study,
we analyzed the effect of the DS with DCN on woundcontracture as a preventive treatment for hypertrophic
scars that can be applied from the stage of fresh wounddevelopment before the scar is completed.
DCN is a small proteoglycan containing a 36 kDacore protein with chondroitin sulfate or dermatan sulfate
chains and is found in the dermal reticular formation andepidermis of the skin (24). DCN binds and interacts withvarious ECM molecules, growth factors, and cytokinesand plays a regulatory role in numerous biological andphysiological processes. The most notable and studied
therapeutic applications of DCN involve its antifibrotic
and tumor anti-angiogenic effects (24, 25). DCN inhibits
tumor angiogenesis, growth, and distant metastasis and iseffective in the treatment of various diseases that induce
fibrosis, and is being examined for clinical application(7-13, 26). However, research on the treatment ofhypertrophic scarrings, such as that observed during
skin fibrosis, is scarce. In a previous report examining
the effect of DCN on skin contractures, the addition of
DCN in the cultured human hypertrophic scar fibroblasts
resulted in suppression of fibroblast proliferation, TGFβ
production, and the αSMA expression (15, 27). Injury
to the lens of transgenic mice and overexpression ofhuman DCN reduced αSMA expression and suppressed
TGFβ upregulation during the healing process (28). Ina mouse model of corneal epithelial abrasion injury,
topical administration of DCN promoted epithelializationand suppressed TGFβ expression and the neutrophilsthat primarily produce it (16, 17). The effects of DCN
on wound healing can be attributed to the suppressionof TGFβ because DCN can bind to TGFβ and reduce its
bioavailability, competing with its receptor to inhibit
signaling (24). In a TGFβ-suppressed whole cutaneous
excisional wound model using TGFβ type II receptor
knockout mice, wound contraction was suppressed, andre-epithelialization was accelerated (29).
Therefore, our results suggest that the addition of
DCN may suppress TGFβ expression and myofibroblasts
52

Chen/Yoshitomi/et al.

with αSMA expression, resulting in the inhibition ofwound contraction and promotion of re-epithelialization.
In the future, the DCN administration to the DS or
DCN-added DS is suggested to be a treatment for theprevention of excessive wound contraction caused by
the hypertrophic scar.
Conclusion
To our knowledge, this is the first report of DCN
administration to skin wounds. The DS, with theaddition of DCN covered the full-thickness excisional
wound, which inhibited skin contracture and promoted
epithelialization without prolonging the time to woundclosure. During the wound-healing process, neutrophil
infiltration is suppressed. Thus, DCN administration
could be used to prevent excessive wound contraction
caused by hypertrophic scars.
Financial Disclosure Statement
All authors declare that there are no conflicts of interest.
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53

J Kanazawa Med Univ

48：54 −58, 2023

An Adult Man with Incomplete Amputation of Traumatic Left Upper Arm withan Aggravated Clinical Course and Unexpected Asthma Attack: An Autopsy Case
Shuice Liu 1, 2), Horyu Hirakawa 3, 4), Jia Han 1, 2), Motona Kumagai 2, 5),
Akihiro Shioya 1, 2), Sohsuke Yamada 1, 2, 6)*
1)

Department of Pathology and Laboratory Medicine, Kanazawa Medical University
Department of Diagnostic Pathology, Kanazawa Medical University Hospital3)
Department of Emergency Medicine, Kanazawa Medical University
4)
Department of Emergency Medicine, Kanazawa Medical University Hospital
5)
Department of Pathology II, Kanazawa Medical University
6)
Department of Diagnostic Pathology, Kanazawa Medical University Himi Municipal Hospital2)

Abstract: In adults, bronchial asthma is frequently overlooked or misdiagnosed. Adult-onset bronchialasthma is associated with less stationary disease, which appears to be less stable, more recurrent, and lessfrequently in remission in comparison to childhood-onset disease. The main risk factors for adult-onset
bronchial asthma include obesity, environmental contaminants, and psychological stress. Oxidative stressis an important cause of the acute exacerbation of airway inflammatory diseases, including bronchialasthma. We report the case of a male fisherman in his 40s who experienced incomplete amputation of hisleft upper arm on a boat. He was emergently transported to hospital. The initial diagnosis included collapse
syndrome, rhabdomyolysis, circulatory hypovolemic shock, acute renal failure, electrolyte abnormalityand disseminated intravascular coagulation (DIC). After arriving at the hospital, his left upper limb was
amputated; however, his experienced cardiopulmonary arrest due to fatal arrhythmia and died 37 hours
later. However, unexpectedly, the bronchial lumen was found to be filled with a large amount of mucuswith eosinophil infiltration. Goblet cell metaplasia, smooth muscle hypertrophy, and bronchial glandular
hyperplasia were obvious, representative of the chronic pathological images of bronchial asthma. Because
the patient had no previous medical history, it may be a phenotype of bronchial asthma characterized byadult onset, eosinophilia, possibly non-atopic presentation, and obesity. In this case, due to the deteriorationof collapse syndrome, a sharp increase in oxidative stress load may have been the trigger of asthma attack.
Key Words: bronchial asthma, adult, trauma, obesity, oxidative stress

Introduction
Bronchial asthma is characterized by chronic airway
inflammation, which clinically manifests as variableairway narrowing (wheezing and dyspnea) and cough(1). Although the onset of bronchial asthma occurs inchildhood or adolescence most patients, it may occur
at any age (2). Some longitudinal studies have shownthat approximately half of middle-aged bronchial*1)Kohzaburo
DepartmentFujikawa-Yamamotoof Pathology and Laboratory Medicine, Kanazawa
Division University,of Cell Medicine,Research
Institute ofMedicalIshikawa
Science,
Medical1-1 Daigaku,
Uchinada,
Kahoku,Kanazawa
Medical University, 1-1 Daigaku, Uchinada,920-0293,
Japan
Ishikawa
920-0293, Japan
Tel: +81-76-218-8264,
Fax: +81-76-286-1207
Corresponding
author: Kohzaburo Fujikawa-Yamamoto
E-mail: sohsuke@kanazawa-med.ac.jp
Accepted:
2006
Accepted:November
March 22,30,2023
54

asthma patients develop asthma in adulthood (3, 4).
As is well known, adult-onset bronchial asthma differsfrom childhood-onset bronchial asthma in that it isdifficult to control and most cases are non-atopic, withthe onset often accompanied by a rapid decline in thelung function (5, 6). The severity of adult asthma isrelated to the increase of IgE, fractional exhaled nitricoxide (FeNO) and eosinophilia, as well as obesity,
smoking and low socio-economic status (7).We reporta case of acute death after trauma in a patient withpathological characteristics of adult acute bronchialasthma who had no previous history of asthma attack.
The patient was obese, eosinophilia, smoked, and hadother factors that were consistent with the characteristics
of refractory adult-onset bronchial asthma. We herein
report the detailed findings of this unique autopsy case.

A unique autopsy case of adult man with trauma-induced bronchial asthma

Case Presentation
A man in his 40 years was injured after being hit by adrum (20 kg) on a boat at approximately 20:00 on
September XX, 20XX. He was transported by ambulancefrom the port. On the way, the ambulance rendezvousedwith a doctor’s car and arrived at the emergency
department at 23:12. Bleeding was stopped onboard
the ambulance using towels and bandages. His pasthistory included hypertension, diabetes, and sleep
apnea syndrome.
An examination on arrival revealed the following:
consciousness, Japan Coma Scale (JCS) 1-1; bodytemperature, 35.9℃; blood pressure, 104/44 mmHg;
pulse, 116 beats per minute; SPO2, 100% (with 10 Lof oxygen per minute by mask).
A physical examination revealed the following:height, 181 cm; body weight, 113 kg; and body massindex (BMI), 34.5. He was a heavy smoker, but
Brinkman Index (BI) was not examined. His left upperarm was swollen and dark-red in color, with an 8-cm
contusion wound reaching the bone, without fracture.
Arterial hemorrhage was observed with profuse bleedingwhen the tourniquet was loosened. The patient also
showed impaired perception and impaired movement.
A blood analysis revealed the following: RBC count,
2.98×106/μL; Hb, 9.0g/dL; Ht, 27.9%; MCV, 93.5 fL;
MCH, 30.3 pg; MCHC, 32.4 g/dL; WBC count,
17.85×103/μL (neutrophils, 69.8%; lymphocytes, 20.9%;
eosinophils, 3.6%); platelet count, 176×103/μL; CRP,
0.03mg/dL; PT-INR, 1.19; APTT, 30.2 seconds; Na,
135 mEq/L; K, 3.2 mEq/L; CL, 99mEq/L; Ca, 7.8
mg/dL; osmotic pressure, 308 moOsm/kg; BUN, 14

mg/dL; Cr, 1.47 mg/dL; Mg, 2.3mg/dL; eGFR, 43.0
ml/min/1.73m2; TP, 3.7 g/dL; Alb, 2.3g/dL; TBil, 0.2
mg/dL; DBil, 0.1 mg/dL; LDH, 135 U/L; AST, 118 U/
L; ALT, 46 U/L; γ- GTP, 75 U/L; ALP, 118 U/L; CK,
53 U/L; amylase, 70 U/L; Glu, 607 mg/dL.
An arterial blood gas (ABG) analysis at 23:30
revealed the following: pH, 7.34; PaCO2, 23.2 mmHg;
PaO 2, 300 mmHg; BE, -11.8 mEq/L; HCO 3-, 12.3
mEq/L.
Electrocardiography (ECG) revealed that thepatient’s heart rate was 105 beats per minute, withsinus tachycardia.
A contrast-enhanced CT scan obtained after
transportation is shown in Figure 1. The arrow above
the injury site indicates the location of a tourniquet.
Muscle contusion can be seen, as shown on the right(Figure 1).
After arrival at the emergency department, woundcleaning was started at 00:30. However, at 00:55, thepatient suddenly suffered cardiopulmonary arrest. His
cardiac rhythm resumed after resuscitation at 01:02;
however, an ABG analysis revealed K, 6.2 mEq/L andHb, 5.9 g/dL. Thus, ligation of the hemorrhage source
and left brachial amputation were performed at 04:50.
Postoperatively, hypotension persisted with a poor
response to drugs. Oliguria, generalized edema,
hemorrhage and fever developed, and a blood
examination revealed a markedly elevated CK level with
hepatic and renal dysfunction. The patient was judged tohave developed disseminated intravascular coagulation(DIC) due to progressive renal impairment caused bycrush syndrome. Although anti-DIC therapy andhemodialysis dehydration were initiated, the dehydration

Figure 1. Contrast-enhanced CT performed after transportation. The site compressed by the tourniquet is indicated by the arrow above the injury site.
Muscle contusion can also be seen in the right panel.

55

		

Liu/Hirakawa/et al.

had to be stopped when the patient’s blood pressure
dropped sharply (50/30 mmHg). Resuscitation was
performed and the patient’s pulse temporarily resumed;
however, the blood pressure could not be maintained
and the patient died.

the oral cavity to the bronchial cavity. The congestion
was severe in the both lungs, with little or no retention of
air content (Figure 3A). The left ventricular lumen was
narrowed, with a heart weight of 630 g and concentric
ventricular hypertrophy (Figure 3B). The liver was

Autopsy diagnosis
The right upper arm and brain were not examined.
Autopsy revealed findings consistent with hemorrhagic
shock and crash syndrome, DIC, and multiple organ
failure (MOF). An examination of secondary lesions
revealed extensive hepatic ischemic necrosis and fatty
liver (with hepatosplenomegaly), hemorrhagic andischemic gastroenteritis (stomach, small intestine,
rectum), bilateral lung congestion and bronchial asthma,
acute tubular necrosis (with bilateral renal enlargement),
and left ventricular hypertrophy. Lung congestion was
most likely due to the resuscitation such as high-volume
infusion.
During thoracotomy and laparotomy, the abdomen
was distended, pushing up the thoracic cavity (Figure 2).
Conspicuous mucus accumulation was observed from

Figure 2. An anatomic examination showed that the abdomen was distended
and pushing up the thoracic cavity.

A

B
Figure 3. A) In the gross specimen,
the split surface of the lung showed
severe congestion with little or noretention of air content. B) The split
surface of the left ventricle showeda narrow ventricular lumen andconcentric ventricular hypertrophy.
C) The split surface of the liver
showed markedly extensive necrosis.

C56

A unique autopsy case of adult man with trauma-induced bronchial asthma

markedly enlarged and extensive necrosis was evident on
the split surface (Figure 3C). Both kidneys were enlarged
due to acute tubular necrosis. In addition, possibly
histamine-induced severe edema and hemorrhagic
necrosis were extensively observed from the stomach
to the rectum.
Histopathological examinations revealed a numberof important findings. With regard to bronchial asthma,
numerous collections of hemosiderin-pigmented cardiac
failure cells were observed in the collapsed alveolar
space, and the bronchial lumens were filled with large
amounts of mucus with eosinophilic infiltration fromthe center to the periphery. The bronchial epithelium
was markedly hyperplastic with goblet cell cytoplasm(Figure 4A, 4B). The myocardial cells revealed severe
hypertrophy. With regard to acute tubular necrosis, thebrush edge of proximal tubular epithelial cells wasobserved to disappear or falls off. Findings related toextensive hepatic ischemic necrosis included extensivefoci of lobular central coagulation necrosis, which wereobserved against a background of patchy fatty droplet
deposition (Figure 4C). Finally, with regard to theApatient’s hemorrhagic and ischemic gastroenteritis,
extensive mucosal necrosis was observed withhemorrhage and exfoliative erosion of the superficial
epithelium.
Discussion
Genome wide association studies (GWAS) suggest that
bronchial asthma is a highly heterogeneous disease withdivergent features in bronchial asthma subtypes, despite
common pathophysiological features (e.g., airway
hyperresponsiveness and airway inflammation) (8, 9). In
contrast to early-onset bronchial asthma, there are no
obvious genetic risk factors for late-onset disease (2). In
the histopathological examination at autopsy, the acuteexacerbation of bronchial asthma was unexpectedly
discovered against a background of chronic bronchialasthma pathology. Adult-onset, eosinophilia, (possibly
non-atopic) and obesity-associated phenotypes arelikely, given that the patient had not been diagnosed
with the disease.
Adult-onset bronchial asthma differs from childhood-

B

Figure 4. A) Microscopically, numerous collections of hemosiderinpigmented cardiac failure cells were observed in the collapsed alveolar
space of lung. B) On microscopy, the bronchial lumens were found to be
filled with large amounts of mucus with eosinophilic infiltration fromthe center to the periphery. The bronchial epithelium was markedly
hyperplastic with goblet cell cytoplasm. C) Microscopically, extensivefoci of lobular central coagulation necrosis were observed against abackground of patchy fatty droplet deposition in the liver.

C
57

		

onset asthma in that it is more difficult to control, is
non-atopic mostly in half, and is characterized by a
rapid decline in the lung function. Risk factors include
exposure to sensitizing and irritating substances, obesity,
drugs, rhinitis, environmental pollutants, airway
infection, and psychological stress (2, 8, 9). The
clinical presentation of adult-onset bronchial asthma issimilar in all age groups, but may be difficult to detect
or differentiate from chronic obstructive pulmonary
disease (COPD) or other conditions when it occurs forthe first time in a patient with chronic airflow limitation(2, 10). Oxidative stress, defined as increased exposure
to oxidants and reduced antioxidant capacity, is an
important cause of the acute exacerbation of airway
inflammatory diseases, including bronchial asthma. In
the present patient, who presented with crash syndrome,hypovolemic shock due to persistent hemorrhage andthe rapid progression of electrolyte abnormalities andacidosis due to impaired reperfusion, a rapidly
increasing oxidative stress load may have been a trigger
for an acute exacerbation (11). Obesity has also beenfound to be a risk factor for the development of asthma
in adults, especially in individuals with a BMI of ≥30
kg/m2 (12), as in the present autopsy case.
Conclusion
In this case, trauma caused collapse syndrome and DIC,
coupled with continuous multiple organ hemorrhage,ischemic necrosis and MOF, which fell into a vicious
cycle, and finally made it difficult to save the patient’s
life. However, autopsy unexpectedly revealed an acuteexacerbation of bronchial asthma. It is not clear whether
bronchial asthma was associated with the cause of death,
however, its acute exacerbation could result in respiratory
failure at the very least.
In Japan, the proportion of obese individuals (BMI>25) is increasing year by year. It is necessary to realizethat adult-onset asthma may be concealed in emergency
patients. Doctors of emergency medicine shouldcarefully interpret the situation based on the physicalfindings and limited examination findings.
Ethics approval
Our institution does not require ethical approval forreporting individual cases or case series.

58

Liu/Hirakawa/et al.

Consent
Written informed consent was obtained from thepatient for the publication of this report and any
accompanying images.
Availability of data and materials
The dataset supporting the findings and conclusionsof this case report is included within the article.
Funding
None.
Authors’ contributions
SL and SY participated in the conception of the study
and writing of the manuscript. SL, HH and SY performed
autopsy. SL, HH, JH, MK, AS and SY performed theclinical imaging and/or pathological interpretation ofthis autopsy case. All of the authors have read andapproved the final manuscript.
Competing Interests
The authors declare no conflicts of interest in
association with the present study.
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12. Kronander UN, Falkenberg M, Zetterström O: Prevalence and incidence ofasthma related to waist circumference and BMI in a Swedish community
sample. Respir Med 2004; 98: 1108-16.

金医大誌（J Kanazawa Med Univ）48：59, 2023

第23 回 ＫＭＵ研究推進セミナー（併催）第13 回医工連携フォーラム日時／ 2023 年2 月18 日 ( 土 ) 10 : 00 〜12 : 40

場

所／ Zoom によるオンライン開催

特別講演る。これらへの対策から，RWD の活用に必要な人材には以下を

電子カルテなどのリアルワールドデータを活用した臨床観察研

挙げる。

究の展開

1． RWD の特徴を知ったデータサイエンティスト ( 疫学者，臨床家 )九州大学病院 メディカル・インフォメーションセンター
教授／センター長中島直樹

2． 電子カルテからのデータ抽出やデータ品質管理ができる
IT 人材

【要旨】
これまで，エビデンスの創出において重視されてきたRCT に

3． 個人情報保護や同意などの法倫理や情報セキュリティに精通した人材存在する①コスト高による製薬会社等の疲弊や，②実験的環境
が実社会環境と乖離，という課題から，リアルワールドデータ

政府による2022 年度の「骨太の方針」では，「全国医療情報プ（以下 RWD）を用いた臨床研究が注目されている。これまではラットフォームの創設」が示された。健康医療データが施設間

主として保険者の持つレセプトデータやそれを国レベルで集約を流通したり，二次利用されるのに必要となる基盤である。電したNDB，さらにはDPC データが活用されてきたが，検査結果

子カルテなどを用いたRWD の活用には，従来の一次利用（当該などの医療のアウトカムデータに乏しく，電子カルテを活用す

患者のためのデータ利用）のみならず，二次利用の需要が増大する仕組みが期待されてきた。電子カルテから出力される処方やる可能性が極めて高く，人材やシステムの整備が必要である。

検体検査結果を含むSS-MIX2 標準化ストレージは1,214 の医療施設（2021 年3 月末）に存在し，これらを二次活用する事業例として，薬剤副作用を能動的に検知するMID-NET 事業や，臨床研究

講演

中核病院が参加する臨中ネット事業などがみられる。RWD は

新電子カルテシステム移行によるデータ利活用に向けたストラ

後ろ向きデータではあるが，マッチングによる疑似 RCT を行っ

テジー

たり，対照群として用いることも可能である。近年の深層学習～規格の持つ効果とお宝データの作り方

総合医学研究所

准教授／医療情報部

部長

島崎猛夫

の発展から，医用画像データの解析も進みつつある。
階層を持つ構造化データを電子カルテで効率よく記録する標準的クリニカルパス (ePath) は，ベンダーを越えた複数医療施

主な研究成果報告① 病理画像のがんらしさと正常らしさを情報量で評価する‘情

設での診療プロセスやアウトカム解析に適しており，金沢医科報密度法’

大学病院の電子カルテも既に標準パッケージ対応をしているの

臨床病理学

教授

山田壮亮

で併せて紹介する。
一方 RWD の品質には，動的な電子カルテ DB から静的な二次② 頸部超音波検査プローブ手技教育のための遠隔授業支援シ

利用 DB へ移行する際のデータの欠落 / 重複，標準コードのマッ

ステム

ピング不良，保険傷病名中心の電子カルテからの真の病態の抽

金沢工業大学 情報フロンティア学部メディア情報学科

出など，課題が多く，これらの検証や継続的な管理が必要であ

教授

出原立子

59

金医大誌（J Kanazawa Med Univ）48：60 − 64, 2023
ATF6 欠損マウスが示す意外な表現型

金沢医科大学総合医学研究所

2022 年度 研究セミナー 抄録
日時：2023 年3 月24 日 ( 金)
会場：金沢医科大学

13：00 〜 17：50

医学教育棟5 階

E51 講義室

生命科学研究領域 細胞機能研究分野

岩脇隆夫

小胞体ストレスを感知する分子にはATF6，IRE1，PERK の3 種類が知られている。そのなかでもATF6 は小胞体ストレス特異的にプロセシングされ，それ自身が小胞体ストレスに対して保護的に働く遺伝子群 (BiP など) の発現を誘導できる転写因子としても機能するユニークな特徴を持つ。そのようなATF6 には2 種類の相同分子 (ATF6αとATF6β) が存在し，それぞれの分子機研究発表

能に関する理解は培養細胞などを用いた解析から随分と進んで間葉系幹細胞の機能制御に関わる分子メカニズムの解明きた。また生理機能についても各ATF6 相同分子を欠損するマウ

生命科学研究領域 細胞機能研究分野

スを通じて徐々に調べられつつある。しかしながらATF6αと堀江哲寛【背景】骨組織は，骨芽細胞 ( 間葉系幹細胞由来) による骨形成

ATF6βの二重欠損 (DKO) マウスは発生初期に致死性を示すこと，破骨細胞 (造血幹細胞由来) による骨吸収とのバランスによっとから，両ATF6 が欠損した際にマウス生体へ及ぼす影響はほとて維持されている。間葉系幹細胞は組織幹細胞の一種であり，骨んど解明されていない。そこでCre/loxP 技術により発生初期の髄などに多く存在する。このうち，レプチン受容体 (LepR) 陽性

致死性を回避したATF6DKO マウスを作製および解析した。膵

の骨髄間葉系幹細胞 (BM-MSC) は，成体期 (adult) における骨芽β細胞特異的なATF6DKO マウスは正常に誕生し，その成育過細胞の主要な供給源である。これまでに我々は，Extracellular-

程で血糖値の調節異常を示すことはなかった。しかし糖負荷試

signal regulated kinase 5 (Erk5) が胎生期の骨格形成を制御する

験で示されたATF6DKO マウスの耐糖能は有意に低かった。まことを示したが，成体期のBM-MSC におけるErk5 の骨形成に対た同マウスから単離した膵島のインスリン産生量や分泌量は低する役割は明らかとなっていなかった。本研究ではLepR＋ BM-

く，IRE1 やPERK の 穏 や か な 活 性 亢 進 が 見 ら れ た。 次 に

MSC 特異的にErk5 を欠損させることで，成体期の骨恒常性維持

ATF6DKO マウスの発生異常を確認するため，ATF6α<+/->；

に対するErk5 の役割の解明を試みた。

ATF6β<+/-> マウス同士の交配を行った。ATF6α<-/->；ATF6β【結果】LepR＋ BM-MSC 特異的にErk5 を欠損させたマウス (KO<-/-> マウス胚については以前の報告 ( 山本ら, Dev Cell, 2007) とマウス) を作製し観察したところ，12 週齢以降で骨髄内に顕著同様な結果を得たが，ATF6α<+/->；ATF6β<-/-> とATF6α<-/->；な骨の形成が認められ，骨芽細胞数及び骨形成速度が有意に増

ATF6β<+/-> マウス胚については報告と異なる発生中期の致死加していた。公共データベースを用いたシングルセル解析か性を示した。これらのマウス胚に由来する線維芽細胞を解析しら，Erk5 シグナルの活性が高い細胞では骨芽細胞分化に関わるたところ，ATF6αとATF6βは遺伝子量に依存した機能重複性をシグナルが活性化していることが分かった。実際にKO マウス持つことやBiP の発現誘導能に明確な差を有していることが分のBM-MSC を用いて解析した結果，骨芽細胞分化に必須の転写

かった。もし時間に余裕があればATF6βの単独欠損が引き起因子Runx2 やOsterix の発現が有意に増加していた。これらは，こす行動異常についても動画とともに紹介したい。

BMP-Smads シグナルによって発現が制御されている。過去に
我々は，Erk5 がユビキチンリガーゼSmurf2 の249 番目のスレオ

スフィンゴミエリン合成酵素阻害剤の開発と現状

ニン残基 (Smurf2Thr249) のリン酸化を介して，Smad タンパク質

生命科学研究領域 ゲノム損傷応答研究分野

谷口

真の分解を誘導することを明らかにした。実際，KO マウス由来

スフィンゴ脂質の一つであるスフィンゴミエリン (SM) は細のBM-MSC では，Smur f2Thr249 のリン酸化レベルの低下，及び胞膜の主要構成脂質であると同時に，形質膜において脂質マイSmad1 タンパク質の発現上昇が認められた。そこでKO マウス

クロドメインを形成して様々な細胞生理活性の制御に関与するでSmurf2Thr249 のリン酸化活性化模倣体を発現させたところ，骨ことが知られている。細胞膜SM の合成は，SM 合成酵素 (SMS)

量増加が劇的に抑制された。

によるセラミドとホスファチジルコリンからの合成経路しか存【考察】Erk5 はSmur f2Thr249 のリン酸化を介してSmads シグナ

在せず，SMS にはゴルジ体に局在するSMS1 とゴルジ体・形質膜

ルを調節することで，成体期の骨形成を適切に制御しているこの両方に局在するSMS2 がある。これまでに我々の研究グルーとが明らかとなった ( 図)。

プでは，培養細胞ならびにSMS 遺伝子欠損マウスを用いて，SMS がSM 合成を介して多様な生理作用の制御に関わること，また，様々な病態に関わることを報告してきた。その中でも，SMS 遺伝子欠損細胞またはマウスにおいては，がん細胞の増殖や転移の抑制，炎症の抑制などSMS 欠損が病気の緩和・抑制の標的となり得ることが示唆されている。しかしながら，SMS には効果的な阻害剤が存在せず，また，6 回膜貫通タンパク質で疎60

水性が高いというSMS タンパク質の性質から，タンパク質構造

障害性を示すことから，toxic AGEs (TAGE) と命名している。

予測などを用いた阻害剤の開発も遅れています。

TAGE は様々な生活習慣病の発症・進展との正相関が見られる

本発表では，共同研究先とのSMS 阻害剤の開発の進捗，特にことから，疾患を引き起こす共通原因の一つと予想されるが，がん細胞の増殖並びにがんモデルマウスにおける現状を報告

細胞へ及ぼす影響に関して不明な点が多い。そこで，本研究室し，将来的に臨床応答にまでつなげていける研究基盤について

ではTAGEの細胞障害性および分解機構の二本柱で解明を行い，報告します。

糖化ストレスと生活習慣病について幅広く研究をすすめる。

＊ 一部，知的財産権の問題もあり，お見せできない部分もあります。

TAGE を含めたAGEs 化による蛋白質の機能障害は，最終的には細胞機能に対し悪影響を及ぼすと考えられることから，AGEs
分解機構は様々な疾患における治療や予防という点からも関心

細胞内グリセルアルデヒドにより引き起こされる心血管系細胞が高いテーマである。特にTAGE 化を受けた蛋白質に対する分障害

解 機 構 は 全 く 明 ら か と なって い な かった。 我々は 細 胞 周 期

生命科学研究領域 遺伝子機能研究分野

髙田尊信

チェックポイントに働くCHK1 のうち，C 末端の欠損変異体

グリセルアルデヒド (Glyceraldehyde, GA) はブドウ糖や果糖(d270KD) がGA 処理により迅速に細胞内で分解されることを偶の代謝中間体であり，さまざまな種類のグリセルアルデヒド由来

然発見した。この変異体の興味深い3 つの特徴は，(1) GA 刺激

終末糖化産物 (Glyceraldehyde-derived AGEs, GA-AGEs) を生成により短時間で高分子架橋構造体の形成を伴うも迅速に分解さする。このうち，細胞障害性が強く，1,4- ジヒドロピラジン環 (1,れる (2) この現象は，GFP 等，他の蛋白質を融合させても再現

4-dihydropyrazine ring) を有すると推定されるGA-AGEs をToxic

可能である (3) 野生型CHK1 の分解に関与するユビキチンE3 リ

AGEs (TAGE) と呼び区別している。これまでの研究では，TAGE

ガーゼであるMule/HUWE1 はこの分解に寄与しないことであが心筋細胞に生成・蓄積することにより拍動低下，細胞死およびる。これらd270KD が示す特徴は，特定の細胞内TAGE 化蛋白質

オートファジー関連タンパク質LC3-II/LC3-I の比率低下を引き起を特異的に迅速分解する内在性の保護機構の存在を示唆するのこすことを明らかにした。本研究では，LC3-II の産生を制御する

みならず，細胞内TAGE 分解システムを研究・評価するための有Heat shock protein 90 (HSP90) に着目し，TAGE 生成条件下での用な基質モデルとしてd270KD の活用が期待される。

タンパク質レベルの解析を行い，HSP90βがGA-AGEs 化したと推定される高分子化HSP90β (M.W. 209 kDa) を検出した。さら次世代シークエンサーを用いたTSC スプライシング解析にHSP90β特異抗体とHSP90 特異抗体 (HSP90αとβの両方を認

先端医療研究領域 ゲノム疾患研究分野

浦大樹識) での解析の結果，後者では高分子化HSP90βを認識できない

ゲノム疾患研究分野では，遺伝性疾患や癌に対する包括的なことから，この発見がGA-AGEs 化の構造を探る鍵となる可能性

ゲノム解析を行っている。近年，次世代シークエンサー (NGS)がある。また高分子化HSP90βの生成が，LC3-II の産生低下を引の登場によりゲノム解析が促進されているが，本分野ではNGS

き起こす可能性を見出した。ただし，高分子化HSP90βがTAGEを利用した様々な解析技術を導入し，これを応用発展させるこの一種であるかは未解明である。

とで，より実践的な技術を開発している。今年度はLong PCR-

一方で，心筋細胞障害時に保護機能を発揮する心臓線維芽細based NGS 解析による変異検出や，より精度の高いがん遺伝子胞にも着目した。ヒト正常心臓線維芽細胞にTAGE が生成・蓄パネル解析技術，さらには転写スプライシングバリアント解析

積すると細胞死が引き起こされること，対して生理的濃度の30技術を独自に開発し，論文として報告している1,2,3。

倍の細胞外TAGE を添加しても，細胞死が起こらないことを明

ヒトでは90% 以上の遺伝子において，選択的スプライシングがらかにした。心臓線維芽細胞の細胞死は，血中TAGE のような起きていると推測されており，そのメカニズムは機能的に制御さ細胞外TAGE ではなく，細胞内TAGE により引き起こされるとれている。さらにスプライシングのメカニズムの破綻により，考えられる (Metabolites 12: 615, 2022)。その他，演者が考案・開疾患に繋がることも示唆されている。しかしながら，どの組織発した「 Slot blot によるAGEs 定量法」を2017 年に論文発表したでどのようなスプライシングバリアントがどの様な比率で存在

後，本年度で，当該法を用いた論文数が12 報に達した。この概しているかは，技術上の問題から未だに明らかとなっていない。

略も解説する (Protocol 論文投稿準備中) 。

結節性硬化症の原因遺伝子であるTSC1/2 においても様々なスプ
ライシングバリアントが報告，予想がされているが，具体的にど

毒性終末糖化産物 (TAGE) の毒性と挙動のようなスプライシングバリアントが発現し，病態にどのような先端医療研究領域 糖化制御研究分野影響を与えているかは明らかとなっていない。本研究ではNGS

坂井亜紀子，竹田健史

ブドウ糖や果糖は細胞におけるエネルギー源として重要であ技術を応用・開発することで，細胞内におけるTSC1/2 のスプラ

る一方，弊害として体内における蛋白質との糖化反応により様々

イシングバリアントのより正確な状態を同定した。さらに患者

な終末糖化産物 (AGEs) が生成される。中でも，ブドウ糖や果糖においてTSC2 内のイントロンの点変異による新たな病的スプラ

代謝中間体のglyceraldehyde (GA) に由来するAGEs は強い細胞

イシングバリアント (intron retention) を同定した。
61

		
1. Togi S, Ura H, Niida Y. J Mol. Diagn. 2021 (doi; 10.1016/j.jmoldx. 2020.
12. 009)
2. Ura H, Togi S, Niida Y. Int J Mol Sci. 2020 (doi: 10.3390/ijms2110330)
3. Ura H, Togi S, Niida Y. RNA Biol. 2021 (doi: 10. 1080/15476286. 2021.
1872961)

iPS 細胞を用いたヒト神経系の医学生物学研究のための基盤技術の開発
先端医療研究領域 ヒト幹細胞制御研究分野

加藤友久

2003 年にヒトゲノムの解読の完了が ( 一応) 宣言され，ヒトの生物学に関する理解が進むことによってヒトの病気の発症メ
カニズムが明らかになり，病気の予防や治療法が格段と進むと期待されたが，実際にはまだ道のりは遠い。これは従来のヒト培養細胞系は生理学的状態を反映しておらず，それに代わる遺伝子改変動物 ( モデル生物) を用いて得られた知見がヒトの生物学的特性を模倣していないからである。特に，ヒトの脳神経系が他のどの生物にも見られない高次機能ネットワークを形成するように高度に進化しているからであることが，近年目まぐ
るしく進歩している単一細胞解析技術よって明らかになっている。この課題を解決することが期待されているのが“ iPS 細胞”
技術と“オルガノイド”作製技術である。両者は共に21 世紀を代表する生命科学史上の発見としてライフサイエンスの分野で取り入れられているが，医学的見地からは医療応用の実現にはさらなる技術の積み重ねが必要となっている。例えば，iPS 細胞
からの神経系細胞の分化誘導は月単位の時間を要し，かつ，効率が低く目的外の細胞が多く混入してしまう。勿論，世界中でこの問題を解決する研究開発がしのぎを削って進められている。演者もこの課題の解決なくしてはこれまでのヒト培養細胞系と変わらない，所謂，artifact を観ていることになりかねないと考え，独自に神経系細胞の高効率での誘導技術の開発を進めている。本研究セミナーでは，その成果について発表する。
この技術で得られた高純度な神経系細胞を領域特異的なヒト
脳オルガノイド (human brain organoids; HBOs) に加えることによって，ヒト脳アッセンブロイド (human brain assembloids;
HBAs) の作製することによってヒトの神経系の生理医学研究のプラットフォームの確立を目指している。
哺乳類卵管液中に存在するシグナル分子としてのアミノ酸の機能解析と応用
共同利用センター 動物管理室

西園啓文

原因が不明な不妊の増加など，急速かつ深刻な少子化は世界各地で発生しており，また家畜や野生動物にまでも確認されている。この重大な問題について，体外受精や顕微授精などの生殖補助医療技術の革新をもって解決を目指すという『生殖科学における地球規模の課題と将来』(Findlay, Reproduction 2019) が提言され，多くの研究者が研究活動を行っている。
このような研究背景において，われわれは哺乳類における本来の受精および初期発生の場であり，様々な機能を有している卵管62液に着目して研究を行っている。その結果，①マウス卵子および受精卵 (2 細胞期から4 細胞期胚) の細胞膜上にはグリシン受容体
α4 (GLRA4) が発現しており，②その機能を阻害すると胚発生が停止，子供が生まれなくなることから，卵管液中のグリシンが単なる栄養素の一つとしてだけでなく，シグナル分子として働いていることを世界で初めて明らかにした (Nishizono, Reproduction2020)。また，③受精卵膜上のグリシン受容体は，マウスだけでなく，ヒト受精卵やウシ受精卵にも存在し，種間を超えて保存されたメカニズムであることも推測されている。
その後，別のグループの研究者たちにより，卵管液中のグルタミン酸も同様にグルタミン酸レセプター群を介して受精卵へのシグナル分子として働くことが示され (Spirkova, Biology of
Reproduction, 2022)，卵管液中の成分に注目が集まっている。
このように，卵管液は新しい母体- 胎子コミュニケーションの場としての基礎研究的な面白さだけでなく，生殖補助医療への応用研究も期待できる新たな研究領域であり，われわれの持つ新たなゲノム編集マウス作製技術 (Nishizono, Molecular Brain,2021) と併せて紹介したい。
本学における実験動物飼育環境の評価および動物実験計画書の申請・審査業務改善方法の検討
共同利用センター 動物管理室

松葉慎太郎

微酸性次亜塩素酸水の飲用水としての基礎的検討
実験動物施設における病原微生物感染防止および動物福祉という観点から実験動物の飲用水の清浄度を保つことは重要な点である。ところが，現在本学で採用している給水瓶による給水方法は少なからず微生物汚染のリスクがある。そのため，より高度な飼育環境を実現する目的で塩素添加水を用いる場合があるが，その際の残留塩素は実験動物や動物実験結果に影響をあたえると考えられる。本研究では，安全かつ動物愛護に配慮した微生物汚染リスクの少ない実験動物用飲用水の基準作成を目的とし，最新の塩素添加水の一つである微酸性次亜塩素酸水が実験用マウスにあたえる影響を検討した。
動物実験計画書の審査過程に関する調査・解析
わが国をはじめ多くの国では，適切な動物実験を実施するための法律とガイドラインが規定されており，機関内には動物実
験委員会 (Institutional Animal Care and Use Committee: IACUC)が設置されている。本学のIACUC である金沢医科大学動物実験委員会 (KMU-IACUC) も動物実験計画の審査と動物実験実施者の教育の上で重要な役割を担っており，最新の研究などに合わせた教育訓練内容の更新も行っている。今回，過去3 年間の動物実験審査における動物実験委員の指摘を調査・解析した結果，多くの申請書に共通する改善点が明らかとなったため報告する。

変形性膝関節症の脂肪由来幹細胞を用いた幹細胞療法における(2022 年) での白内障検診に参加した287 名 (44.5±9.9 歳，男性239

滑液の影響

名，女性48 名) を対象とした。水晶体所見は眼科医による散瞳下

共同利用センター 機器管理室

坂本卓弥

での細隙灯顕微鏡診断と水晶体撮影カメラにより詳細な画像診【目的】変形性膝関節症 ( 膝OA) とは老化や肥満などの要因に断を行った。白内障は放射線白内障の初期変化となる微小混濁より関節軟骨が変性することで慢性的な痛みや運動障害を引き

Vacuoles (VC) を中心に，皮質，核，後囊下の3 主病型とRetrodots，起こす疾患である。治療法としては対症療法が原則であり，改Waterclefts の副病型を検討した。対象者の職種は医師214 名，放善が認められない場合には外科的治療として人工膝関節置換術

射線技師51 名，看護師22 名であった。白内障有病率は，VC が右:が行われる。現状，確立された根治療法は人工関節置換術しか27.5%，左: 31.4%，後囊下中心にあるVC は右: 15.7%，左: 18.1% と左ない。したがって非侵襲的治療法の開発が早急に求められてい眼が高い傾向を示した。さらに所属施設による被ばく線量提供る。その一つとして再生医療を応用した幹細胞療法がある。幹のあった100 名 (45.7±10.6 歳，医師74 名，技師19 名，看護師7 名)

細胞療法では骨髄由来幹細胞が様々な疾患で使用されているについては，水晶体線量と白内障との関連について検討した。医が，近年では採取が容易で低侵襲であることから脂肪由来幹細師 (直近1年) の平均線量3.1±4.4mSvは技師・看護師の0.8±1.2mSv

胞 (ADSC) が膝OA の幹細胞療法として発展しており，数々の臨に比べ有意に高かった (p<0.01)。年齢と性別を考慮したロジス

床試験が行なわれている。膝OA に対する幹細胞療法において，

ティック回帰分析では，医師の左眼VC の発症リスクは技師・看護

投与部位である関節腔はADSC の培養液とは全く異なる組成を師より2.8 倍と高い傾向を示した (p=0.075)。診療放射線従事者に持つ滑液で満たされており，投与される状態のADSC に対しておける白内障リスクとして，医師は技師や看護師に比べ，放射線

何かしらの影響を与える可能性が示唆される。本研究では膝白内障の初期変化となる左眼のVC のリスクが高くなる可能性が

OA のADSC 細胞治療において投与されたADSC が滑液に暴露さ示された。

れることで，どの様な影響を受けているのかを評価した。
【方法・結果】ADSC を用いた膝OA 治療において，ADSC は生理

ユビキチンリガーゼUBR4 の大腸がんにおける役割

食塩水に懸濁してから投与される。生理食塩水に懸濁したADSC

生命科学研究領域 蛋白質制御研究分野

田崎隆史

に対して膝OA 由来の滑液を添加することでADSC の生細胞率が【背景】大腸がんは，日本で2 番目，欧米諸国では3 番目に新規向上した。またADSC の滑液暴露による網羅的な遺伝子発現変罹患者数の多いがんとして報告されている。基礎研究におい動をマイクロアレイにより解析したところ，細胞増殖・生存に関て，大腸がん動物モデルは発がん機構の解明，新規治療薬の開与する遺伝子が多く変動していた。その中で，癌幹細胞におい発のために欠かせない重要なツールである。本研究では，UBR4て細胞生存や増殖に関与するFOSL1 に着目した。マイクロアレ

遺伝子ノックアウト (UBR4KO) マウスを用いて新規の大腸がイの結果を裏付けるために滑液を添加したADSC におけるFOSL1んモデルを作製した。UBR box N-recognin 4 (UBR4) は，分子の発現上昇をRT-PCR およびウエスタンブロットにより確認した量574,000 のユビキチンリガーゼでN-recognin の一つである。

ところ，同様の結果が得られた。またADSC における滑液暴露に

N-recognin は，N 末端アミノ酸残基をタンパク質分解シグナル

よる細胞生存率上昇にFOSL1 が寄与しているかどうかを評価す(N-degron) として特異的に認識・結合するタンパク質群であるために，siRNA によるADSC のFOSL1 をノックダウンしたとこる。UBR4 は，多細胞生物において進化的に保存されているが，ろ滑液による細胞生存率が低下した。

その生理学的機能と分子機構は不明な点がまだ多い。

【結論】本研究から変形性膝関節症患者由来の滑液はADSC にUBR4KO マウスでは卵黄嚢における血管新生異常を伴い胎生おけるFOSL1 の発現を上昇させ，関節腔内における細胞生存に致死を示す。そこで，組織特異的UBR4KO マウスを作製し，成寄与していた。自家培養ADSC による変形膝関節症の治療にお体におけるUbr4 遺伝子の役割を探っている。

いてFOSL1 を標的とすることは，関節腔内での細胞生存率の向【方法】UBR4flox/lox×Vil-CreER T2 およびUBR4flox/lox マウスにタモ上を目的とした細胞製剤の開発に繋がることが期待される。

キシフェンを投与し，腸上皮特異的Ubr4遺伝子欠損マウス (UBR4(−) 群) と野生型マウス (UBR4 (＋) 群) を作製した。次にアゾキ

診療放射線従事者の放射線白内障と水晶体被ばく線量との関係

シメタン (AOM) およびデキストラン硫酸ナトリウム (DSS) を投

プロジェクト研究センター 環境原性視覚病態研究部

与し，長期飼育により大腸炎関連大腸がんを誘導した。

初坂奈津子【結果】AOM 投与後35 週間では，UBR4 (−) 群で67％のマウス

2021 年4 月に改正電離放射線障害防止規制が施行され，診療にで大腸がんがみられたが，UBR4 (＋) 群での大腸がん発生率は33％おける放射線被ばく線量の管理が一層重要となってきている。

であった。特に，UBR4 (−) 群では有意に腫瘍多重度が増加して本研究は国内の診療放射線従事者の水晶体被ばくの実態を把握いた。以上の結果から，腸上皮細胞におけるUBR4 は大腸炎関連し，白内障との関連を明らかにすることを目的としており，診療大腸がん発生において抑制的な役割を持ち，腸上皮特異的UBR4KO

放射線従事者が集う関連学会において白内障検診を実施した。

マウスが新規の大腸がんモデルとなりうることが示唆された。

日本脳神経血管内治療学会 (2020 年，2021 年) と日本IVR 学会
63		
パラダイムシフトとスフェロイド・オルガノイド共培養使った実験結果を採用することを可能にする法案が成立しまし先端医療研究領域 アンチエイジング研究分野

た。この法案の意味は，ES 細胞やiPS 細胞，幹細胞などの細胞

島崎猛夫

細胞が相互接着による単純なクラスター ( 集合体) を形成し，加工技術とMPS に関する技術及び近年発達してきたデジタル技

3 次元状に構築されている状態をスフェロイドと呼称し，細胞技術がパラダイムシフトのキーテクノロジーになることを意味し術を用いて人為的に創出・器官に類似させた組織体はオルガノイています。

ドと呼ばれています。これらは，ヒト臓器の構造や生理機能を詳

我々の研究室では，これまでの研究の成果として，新しい細胞細に再現可能であるとされており，病態解明や薬剤開発などに利加工技術を開発しました。新しく作成した細胞を活用するため用されるようになってきました。臨床試験期間の短縮や動物実に，併行してOrgan On a Chips・MPS 技術に関する研究を行って験の代替の流れから，生物学的研究をベースに，Organ on Chip

います。

と呼ばれるような工学系技術を組み合わせて培養・解析する研本セミナーでは，パラダイムシフトとなるMPS の現状，スフェ

究が進み，総称として生体模倣システム (microphysiological

ロイドやオルガノイドの共培養技術による次世代技術のご紹介，

systems：MPS) と呼ばれるようになっています。

デジタル技術により発見した代謝経路とエピジェネティック制

米国環境省からは，動物実験は2025 年に30％削減し，2035 年に全廃というロードマップが提示され，実際，米国FDA から，
2023 年1 月6 日臨床試験前に動物実験は必須とせず，細胞技術を

64

御系のクロストークによる新しい細胞加工技術についてご紹介します。

JOURNAL OF KANAZAWA MEDICAL UNIVERSITYCONTENTS

金医大誌
J Kanazawa
Med Univ

Reviews
Toxic AGEs (TAGE) and Health: I. TAGE as a Cytotoxic Factor…………… 1
Akiko Sakai-Sakasai, Kenji Takeda, Masayoshi Takeuchi

Toxic AGEs (TAGE) and Health: II. TAGE as a Marker
of Lifestyle-Related Diseases …………………………………………… 12
Masayoshi Takeuchi, Kenji Takeda, Akiko Sakai-Sakasai

Original Articles
Usefulness of Fluorodeoxyglucose Positron Emission
Tomography/Computed Tomography in Prognosis
of Primary Uterine Carcinosarcoma …………………………………… 22

ISSN

2436-6994

JUNE
2023
Volume 48
Number 1

Hiroaki Takagi, Kazuki Mibe, Sakurako Takata, Tsukasa Yamanouchi,
Yoshihiko Saeki, Sumire Shimada, Emi Takata, Jinichi Sakamoto,Takeo Shibata, Satoko Fujita, Masahiro Takakura, Naoto Watanabe,Toshiyuki Sasagawa

Current Status of Perioperative Oral Function Managementin Kanazawa Medical University Hospital ……………………………… 29
Hisayo Higashikawa, Hiroyuki Nakano, Tomoko Murayama,
Mayumi Yamamura, Asami Shintani, Nanaha Okida, Ayana Mizuno,
Chihiro Kubita, Marina Okata, Taichi Demura, Yota Yamauchi,
Noboru Demura

Association of Dispatcher-Assisted Compression-Only Resuscitation
with Survival Rate in Unwitnessed Out-of-Hospital Cardiac Arrest:
A Temporal Trend and Analyses of 8-Years Trend ……………………… 33
Tomoyuki Ushimoto, Hideki Morita, Yukihiro Wato, Hideo Inaba

Decorin Improves Wound Contracture for the Treatment
of Skin Defects in a Mouse Model ……………………………………… 43
Haotian Chen, Yasuo Yoshitomi, Kenichi Shimada, Hideto Yonekura,
Toru Miyanaga

Case Report
An Adult Man with Incomplete Amputation of Traumatic Left Upper Arm
with an Aggravated Clinical Course and Unexpected Asthma Attack:An Autopsy Case………………………………………………………… 54
Shuice Liu, Horyu Hirakawa, Jia Han, Motona Kumagai,
Akihiro Shioya, Sohsuke Yamada

Published by Kanazawa Medical University Press twice a year
1-1 Daigaku Uchinada, Ishikawa, 920-0293 Japan発行

金 沢 医 科 大 学 出 版 局

920-0293 石川県河北郡内灘町大学1-1

年2回発行