厚生労働科学研究委託費（革新的がん医療実用化研究事業）
委託業務成果報告（業務項目）
1-1：がん治療の合併症としての認知機能障害D)認 知 機 能 障 害 の 分 子 メ カ ニ ズ ム 解 明
担当責任者
住谷 昌彦
下條 信威
齋藤 繁
緒方 徹
齋藤 洋一
下川 敏雄
研究協力者
細見 晃一
清水 豪士

東京大学医学部付属病院 緩和ケア診療部 准教授（部長）筑波大学 医学医療系臨床医学域 救急・集中治療部 講師
群馬大学大学院医学系研究科 麻酔神経科学 教授
国立障害者リハビリテーションセンター研究所
障害者健康増進・スポーツ科学支援センター センター長
大阪大学 大学院医学系研究科 脳神経機能再生学 特任教授
山梨大学 大学院医学工学総合研究部 准教授
大阪大学 大学院医学系研究科 脳神経機能再生学 特任助教
大阪大学医学部附属病院 医員

研究要旨
神経障害性疼痛の発症には様々な分子生物学的機序が報告されている。これらの分子生物学的機序には発症に直接的に関わる要因だけでなく、疼痛下行性抑制系と呼ばれる内因性の疼痛制御機構の破綻による要因の2種類がある。いずれも疼痛、しびれの発症には重要な働きを示しており、これらの機序解明から神経障害性疼痛の発症における鍵となる分子を探索しヒト神経障害性疼痛患者の遺伝子多型の調査候補とすることに加えて、それに基づく治療法ならびに予防法の開発の基盤とする。

Ａ．研究目的のような高炎症モデルラットの騒音の影響を集中治療室（ICU）入室中の患者の多くに、検討した研究はなく、本研究において、高炎症、せん妄や意識レベルの低下、認知機能の変化が騒音が海馬に与える影響を観察し、同時に、高観察されている。原因として、感染や手術など次機能を測定し、高次機能障害を確認し、せんの影響から発生したサイトカイン、活性酸素、妄モデルとして確立を目指す。さらに、本研究

コルチゾールの物質の発現が関係しているとの大きなテーマである抗癌剤投与モデルを用言われている（Girard

et al. Crit Care.
2008, Maclillich et al. J Psychocom Res.
2008）。この状況を反映する動物実験モデルといて、同様の検査に騒音の要素を加え、高炎症して高炎症モデルがある。我々は、同モデルに癌剤によるせん妄の詳細なメカニズムの解明おいて、脳内の炎症マーカーの上昇を確認してを目指す。

モデルラットとの比較検討を行う。また、その成果を踏まえて、介入による効果も検討し、抗い る （ 13th Endothelin Conference 2013,Tpkyo）。さらに、高炎症モデルラットが騒音にＢ．研究方法暴露された場合、活性酸素、コルチゾール、炎

動物症性サイトカインにより、海馬における脳細胞

本研究では８週例の雄 Wistar ラットを使用障害を引き起こし、その結果作業記障害に繋がする。動物管理手順は、筑波大学動物資源センる可能性がある。つまり、より ICU に近い環境

ターの倫理委員会によって承認されたガイドを想定し、より臨床的なモデルを作成する。こラインに沿って行う。実験前に全てのラットはケージ内で飼育し、温度は 21±1℃、照度は同様量の滅菌生理的食塩水 10mg/ kg を腹腔内200lux（5：00～19：00）に保持し、食物およに投与する。

び水は自由に与える。全てのラットは 4 グルー
プに分け、1 グループの数は 10 匹とした。1 グ

外科処置、検体採取

ループは control ラットとして通常のホームケ

全てのラットは Y-maze 試験後にペントバルージ内で飼育する。2 グループは騒音のみに暴ビタールナトリウム（50mg/kg ）によって麻酔露。3 グループは LPS を投与した高炎症モデルをした後に解剖し、血液サンプルは腹部切開後ラットを使用。そして、4 グループは高炎症モに下大静脈より採取する。またコルチコステロデルラットを騒音に暴露する。これらの 4 つのンの発現に日内変動があるため、採血は 9～10グループを観察する。

時の間に採取し、採血後に脳を取り出す。全てのラットから取り出した脳を 4%パラフィン溶

騒音
音量、音の発生の間隔は事前研究をもとに作液で固定したのちにメタノールにて脱水し、保存しておく。

成予定。騒音の種類は Tone Generater ソフト
から作成したホワイトノイズを使用し、SoundY-maze、高次機能評価

Engine Free ソフトで Hz を 1000～44100Hz に設

全てのラットは騒音暴露後に Y-maze テスト定する。実験は筑波大学動物実験センターの一を実施し、自発交替行動率を測定する。使用し室を使用し、音以外の環境変化は実験開始以前

た Y-maze は走路長 60cm、走路幅 10cm、高さ 20cmと変化がでないように最低限に保ち、騒音を外のサイズのものを使用する。3 つあるアームの部に漏らさないために、ラットのゲージが収容

うちの 1 つの先端にラット置き、8 分間にわたできる 70×50×40cm 防音箱内で騒音を発生さって迷路内を自由に探索させる。ラットが移動せる。作成した音源をアンプ（種類は現在、検したアームを順番はビデオにて記録する。各ア討 中 ） を使 用 し音 量 を増 幅 し 、ス ピ ーカ ーームへの移動回数（総アーム選択数）と、連続（ SC-A7L2 ） を ラ ッ ト ゲ ー ジ の 両 端 に お きして異なる 3 本のアームを選択した数（交替行

white noise を発生させる。音量はラットに暴動数）を測定する。交替行動数÷総アーム選択

露させる前に騒音計（SMART SENSOR®）を使用

数－2×100＝交替行動率 (%)とし、これを作業して測定する。対象ラットは LPS を投与直後か

記 憶 の 指標 と する 。 各試 験 は 試験 実 施前 にら騒音に暴露させ、暴露時間は、事前実験で LPS

Y-maze の通路はアルコールで洗浄し、紙タオル投与後のラットが Y-maze の測定が可能になるで拭いた後に実施する。

48 時間とする。
測定物質
LPS

4%パラフィン液で固定した脳は 3μml の厚さ

高炎症モデルラットは Alexander によるモデに切片をスライスし、S100B、TUNEL、MDA、TNF-ルを使用する(17)。Wistar rats 250 ‒ 300 g

α、IL-1、IL-6 の免疫組織染色を行う。血液サに LPS10mg/kg（大腸菌 055：B5 を生理的食塩水

ンプルはエチレンジアミン四酢酸入りの採血にて溶解）を腹腔内への投与し 24 時間に観察管を使用し血漿を採取した。血漿からはコルする。一方で、control 群、騒音のみの群にはチコステロンを測定する。

（倫理面への配慮）
本研究は、筑波大学動物資源センターの倫理委
員会によって承認されたガイドラインに沿って行う。実験前に全てのラットはケージ内で飼育し、温度は 21±1℃、照度は 200lux（5：00～19：00）に保持し、食物および水は自由に与える。
また、全ての処置は、麻酔下で行い、その方法、投与量も適切な量を設定している。
Ｃ．研究結果今のところ、具体的なデータは得られていない。
Ｄ．考察
同様に、現段階では、考察は出来ない。
Ｅ．結論
同様に、現段階では、結論は出せない
Ｆ．研究発表1. 論文発表なし
2. 学会発表なし
Ｇ．知的財産権の出願・登録状況（予定を含む。）
1. 特許取得なし
2. 実用新案登録なし3.その他