治療に有効な量の腫瘍壊死因子アルファアンタゴニストを患者に投与することを含む、該患者における計画された炎症トリガーの後の認知機能低下を該患者において予防又は低減する方法。患者における計画された炎症トリガーの後の認知機能低下を該患者において予防又は低減するための医薬を製造するための、治療に有効な量の腫瘍壊死因子アルファアンタゴニストの使用。治療に有効な量の腫瘍壊死因子アルファアンタゴニストを含む、患者における計画された炎症トリガーの後の認知機能低下を該患者において予防又は低減するための剤。計画された炎症トリガーが手術であり、かつ、前記患者において術後認知機能障害を予防又は低減するためのものである、請求項1、2又は3記載の方法、使用又は剤。計画された炎症トリガーが化学療法である、請求項1、2又は3記載の方法、使用又は剤。認知障害を有する患者において認知機能低下を低減させる方法であって、前記患者は炎症トリガーに曝露された患者であり、治療に有効な量の腫瘍壊死因子アルファアンタゴニストを炎症トリガー曝露後に前記患者に投与することを含む、方法。認知障害を有する患者において認知機能低下を低減するための医薬を製造するための、治療に有効な量の腫瘍壊死因子アルファアンタゴニストの使用であって、前記患者は炎症トリガーに曝露された患者である、使用。治療に有効な量の腫瘍壊死因子アルファアンタゴニストを含む、認知障害を有する患者において認知機能低下を低減するための剤であって、前記患者は炎症トリガーに曝露された患者である、剤。認知障害が、せん妄、アルツハイマー病、多発性硬化症、脳卒中、パーキンソン病、ハンチントン病、認知症、前頭側頭型認知症、血管性認知症、HIV認知症、外傷後ストレス障害及び/又は関節リウマチである、請求項67又は8記載の方法、使用又は剤。炎症トリガーが、感染、外傷、手術、ワクチン接種、関節炎、肥満、糖尿病、脳卒中、心停止、やけど、化学療法、爆風損傷、尿路感染、気道感染、HIV、中毒、アルコール若しくはその他の薬物からの離脱、低酸素、及び/又は頭部損傷である、請求項6~9のいずれか1項に記載の方法、使用又は剤。POCDが、記憶喪失、記憶障害、集中力障害、せん妄、認知症及び疾病行動のうちの1以上として顕在化する、請求項4記載の方法、使用又は剤。治療に有効な量のインターロイキン1アンタゴニストを前記患者に投与することをさらに含む、請求項145又は6記載の方法。前記医薬又は剤が、治療に有効な量のインターロイキン1アンタゴニストと組み合わせて投与するためのものである、請求項23457又は8記載の使用又は剤。IL1アンタゴニストが、TNFαアンタゴニストの前、後、若しくはこれと同時に投与されるか、又はそのように投与するためのものである、請求項12又は13記載の方法、使用又は剤。IL1アンタゴニストがTNFαアンタゴニストと一緒に製剤化されている、請求項12又は13記載の方法、使用又は剤。TNFαアンタゴニストが、前記患者への外科的処置の開始前、外科的処置中、若しくは外科的処置の完了後に該患者に投与されるか、又はそのように投与するためのものである、請求項4又は11記載の方法、使用又は剤。TNFαアンタゴニストが、外科的処置の完了の直前若しくは完了後1時間までに投与されるか、又はそのように投与するためのものである、請求項16記載の方法、使用又は剤。TNFαアンタゴニストが、前記患者への化学療法の開始前、化学療法中、若しくは化学療法の1ラウンドの処置が完了した後に該患者に投与されるか、又はそのように投与するためのものである、請求項5記載の記載の方法、使用又は剤。前記患者は、せん妄、アルツハイマー病、多発性硬化症、脳卒中、パーキンソン病、ハンチントン病、認知症、前頭側頭型認知症、血管性認知症、HIV認知症、外傷後ストレス障害若しくは関節リウマチを有するか、又は発症するリスクのある患者である、請求項1~5に記載の方法、使用又は剤。前記患者がヒトである、請求項1~8記載の方法、使用又は剤。前記患者が20歳未満であるか又は50歳を超える年齢である、請求項20記載の方法、使用又は剤。TNFαアンタゴニストがTNFα受容体アンタゴニストである、請求項1~21記載の方法、使用又は剤。TNFαアンタゴニストが抗体、抗体断片又はその融合体である、請求項1~22記載の方法、使用又は剤。TNFαアンタゴニストが抗TNFα抗体である請求項23記載の方法、使用又は剤。TNFαアンタゴニストが低分子化学物質である請求項1~22記載の方法、使用又は剤。TNFαアンタゴニストがsiRNA分子、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はリボザイムである請求項1~22記載の方法、使用又は剤。IL1アンタゴニストがIL1受容体アンタゴニスト、IL1αアンタゴニスト、IL1βアンタゴニスト又はトール様受容体アンタゴニストである、請求項12~15記載の方法、使用又は剤。IL1アンタゴニストが抗体、抗体断片又はその融合体である請求項27記載の方法、使用又は剤。IL1アンタゴニストが低分子化学物質である請求項27記載の方法、使用又は剤。IL1アンタゴニストがsiRNA分子、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はリボザイムである請求項27記載の方法、使用又は剤。IL1受容体アンタゴニストがアナキンラである請求項27記載の方法、使用又は剤。請求項4に従属する場合においては、IL1アンタゴニストが、前記患者への外科的処置の開始前、外科的処置中、若しくは外科的処置の完了後に該患者に投与されるか、又はそのように投与するためのものである、請求項12又は13記載の方法、使用又は剤。請求項5に従属する場合においては、IL1アンタゴニストが、前記患者への化学療法の開始前、化学療法中、若しくは化学療法の1ラウンドの処置が完了した後に該患者に投与されるか、又はそのように投与するためのものである、請求項12又は13記載の方法、使用又は剤。外科的処置が、心臓胸郭部手術、整形外科手術、神経手術、血管手術、形成外科手術、婦人科手術、産科手術、泌尿器科手術、一般外科手術、頭頚部手術、耳鼻咽喉手術、小児科手術、歯科手術、顎顔面手術、眼科手術、疼痛管理手術、外傷手術、又は小手術である、請求項41011161732又は33記載の方法、使用又は剤。一般外科手術が、直腸結腸手術、肝胆道手術、又は上部消化管手術である請求項34記載の方法、使用又は剤。小手術が、カテーテル処置、皮膚小手術、整形小手術、神経ブロック、内視鏡検査、経食道心エコー検査又はその他の軽い処置である請求項34記載の方法、使用又は剤。外科的処置が全身麻酔下、部分麻酔下、局所麻酔下、鎮静下又はこれらの組み合わせの下で行なわれる、請求項34記載の方法、使用又は剤。IL1アンタゴニストとTNFαアンタゴニストとを含む、計画された炎症トリガーの後の患者において認知機能低下を予防又は低減するために用いられるパーツのキット。IL1アンタゴニストとTNFαアンタゴニストとを含む、認知障害を有する患者において認知機能低下を低減するためのパーツのキットであって、該患者は炎症トリガーに曝露された患者である、キット。IL1アンタゴニストと、TNFαアンタゴニストと、前記IL1アンタゴニスト及びTNFαアンタゴニストを計画された炎症トリガーの前、その最中、又はその後に患者に投与することに関する指示書とを含む、パーツのキット。計画された炎症トリガーが外科的処置又は化学療法である請求項38又は40記載のキット。患者における計画された炎症トリガーの後に該患者において認知機能低下を予防又は低減する方法であって、治療に有効な量のインターロイキン1アンタゴニストを前記患者に投与することを含む、方法。計画された炎症トリガーが手術であり、かつ、術後認知機能障害を予防又は低減する方法である、請求項42記載の方法。計画された炎症トリガーが化学療法である請求項42記載の方法。認知障害を有する患者において認知機能低下を低減する方法であって、該患者は炎症トリガーに曝露された患者であり、該方法は治療に有効な量のインターロイキン1アンタゴニストを前記患者が炎症トリガーに曝露された後に該患者に投与することを含む、方法。認知障害が、せん妄、アルツハイマー病、多発性硬化症、脳卒中、パーキンソン病、ハンチントン病、認知症、前頭側頭型認知症、血管性認知症、HIV認知症、外傷後ストレス障害及び/又は関節リウマチである、請求項45記載の方法。炎症トリガーが、感染、外傷、手術、ワクチン接種、関節炎、肥満、糖尿病、脳卒中、心停止、やけど、化学療法、爆風損傷、尿路感染、気道感染、HIV、中毒、アルコール若しくはその他の薬物からの離脱、低酸素、及び/又は頭部損傷である、請求項45記載の方法。POCDが、記憶喪失、記憶障害、集中力障害、せん妄、認知症及び疾病行動のうちの1以上として顕在化する、請求項43記載の方法。前記患者は、せん妄、アルツハイマー病、多発性硬化症、脳卒中、パーキンソン病、ハンチントン病、認知症、前頭側頭型認知症、血管性認知症、HIV認知症、外傷後ストレス障害及び/若しくは関節リウマチを有するか、又は発症するリスクのある患者である、請求項43記載の方法。前記患者がヒトである請求項42記載の方法。前記患者が20歳未満であるか又は50歳を超える年齢である、請求項50記載の方法。IL1アンタゴニストが、IL1受容体アンタゴニスト、IL1αアンタゴニスト、IL1βアンタゴニスト又はトール様受容体アンタゴニストである、請求項42~45記載の方法。IL1アンタゴニストが抗体、抗体断片又はその融合体である、請求項52記載の方法。IL1アンタゴニストが低分子化学物質である請求項52記載の方法。IL1アンタゴニストがsiRNA分子、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はリボザイムである請求項52記載の方法。IL1受容体アンタゴニストがアナキンラである請求項52記載の方法。IL1アンタゴニストが、前記患者への外科的処置の開始前、外科的処置中、又は外科的処置の完了後に該患者に投与される、請求項43記載の方法。外科的処置が、心臓胸郭部手術、整形外科手術、神経手術、血管手術、形成外科手術、婦人科手術、産科手術、泌尿器科手術、一般外科手術、頭頚部手術、耳鼻咽喉手術、小児科手術、歯科手術、顎顔面手術、眼科手術、疼痛管理手術、外傷手術、又は小手術である、請求項57記載の方法。一般外科手術が、直腸結腸手術、肝胆道手術、又は上部消化管手術である請求項58記載の方法。小手術が、カテーテル処置、皮膚小手術、整形小手術、神経ブロック、内視鏡検査、経食道心エコー検査又はその他の軽い処置である請求項58記載の方法。外科的処置が全身麻酔下、部分麻酔下、局所麻酔下、鎮静下又はこれらの組み合わせの下で行なわれる、請求項58記載の方法。計画された炎症トリガーとの語には、患者に炎症反応を生じさせると期待され得る計画された医療処置の意味が包含され、そこでは計画された炎症トリガーが患者における認知機能低下に関係している。従って、これは、例えば下記に定義される通り、せん妄、認知症、錯乱等の処置後の認知の障害に関係するいかなる処置であってもよい。上記した局面の具体的態様では、計画された炎症トリガーは手術であり、従って方法、使用又は剤は、当該患者において術後認知機能障害POCDを予防又は低減するためのものである。上記した局面の別の具体的態様では、計画された炎症トリガーは化学療法である。せん妄及びその他の認知障害の症状は、がん患者の化学療法処置に関連がある。従って、本発明は、後述する通り、予防的に又は治療として化学療法処置された後のがん患者において認知機能低下を予防又は低減するために用いられ得るということが想定される。認知機能低下なる語には、以下に定義される通り認知障害及び/又は炎症トリガーによって引き起こされる認知機能のいかなる悪化の意味も包含される。術後認知機能障害なる語には、患者が外科的処置を受けた後に患者において現れる記憶及び集中力障害として反映される知的機能の悪化が包含される。そのような知的機能の悪化は多くの形態をとり得て、それ自体として、この定義には、術後に現れる認知機能低下のいかなる形態も包含される。本発明は、手術の前、手術中、又は手術直後に投与される場合にとりわけ有用であると考えられる。一般に、手術後の認知機能障害は、回復の直後によく起こり現実的である。古典的なPOCDは、より明白だが長続きしないせん妄と並列した、認知領域におけるより長引く潜行性の機能障害いずれも上記したPOCDの定義に包含されるを特徴づける。認知機能障害間の弁別は、特に認知障害の長さに従って行なわれる;せん妄はそれ自体通常2~3日後に消散するが、一方でPOCDは数か月間3持続し、永久的な機能障害になり得る。従って、上記定義の範囲に包含されるそのような認知機能低下は一時的であり得、ゆえに外科的処置の完了後数時間ないし数日で取り除かれる;あるいは、認知機能低下は数か月間若しくは数年間にわたって持続し得るし、又は認知機能低下は永久的ですらあり得る。せん妄は手術後に一般的に見られ、通常手術後間もなく数時間ないし数日見られて、時間とともに変動する。機能障害は短時間続くが、せん妄は増加した死亡率Elyら2004、より重度の介護依存状態、コストMilbrandtら2004及び長引く入院Elyら2001に関連している。本発明の使用はこうした知的機能の悪化の低減又は予防を助け、患者及びその介護人らの生活の質を向上させるものと考えられる。POCDの診断は神経心理学的検査によって援助され得る。一般に、記憶喪失が普通の状況下で予想されるよりも重度である場合には、POCDの存在が疑われる。現在のところ、POCDをうまく診断するための特異的な認識セットは存在しない;一般には、診断に達する前に多角的な認知神経科学的評価が行なわれる57290。POCDの症状には、記憶喪失、記憶障害、集中力障害、せん妄、認知症、及び/又は疾病行動が包含され得るということが想定される。せん妄には、改変された形態の半意識を生み出す、注意力、焦点、知覚及び認知の急性かつ消耗性の衰弱が包含される。せん妄は、脳の正常な機能の妨害によって引き起こされる症候群ないしは一群の症状である。せん妄状態の患者は環境に対する認識及び応答性が低下しており、この認識及び応答性の低下は見当識障害、思考散乱及び記憶障害として顕在化し得る。せん妄は10人の入院患者のうちの少なくとも1人を冒し、高齢の入院患者では2人に1人を冒す。それ自体は特異的疾患ではないが、せん妄を有する患者は通常、せん妄を有しない同一疾患の患者よりも状態が悪い。それが炎症トリガーによって引き起こされ得ることを示した実施例に記載のマウスモデルが証明するように、それは術後合併症として起こる。このことはまた、入院患者において例えば脳卒中、心臓発作、尿路感染、気道感染、中毒、アルコール若しくはその他の薬物からの離脱、低酸素、及び頭部損傷のような他の炎症トリガーの結果としてせん妄が見られるのはなぜなのかを説明するだろう。認知症なる語は、重篤な認知障害を意味し、これは、独特の全脳損傷の結果起こる進行しないものか、又は、身体におけるダメージ又は疾患に起因する、通常の加齢から予測され得る程度を超えた認知機能の長期的減退をもたらす進行性のものであり得る。疾病行動には、嗜眠、発熱、食欲減退、傾眠、痛覚過敏、全身疲労から引きこもり及び記憶障害にわたる症状が包含される399411。本願発明者らは、小膠細胞活性化及び関連炎症がPOCDの発症に関連していることを証明した。さらに、使用されたインビボモデルにおいて、ミノサイクリンによる小膠細胞活性化の除去が術後記憶喪失を予防することを見出した。従って、POCDの発生又は治療の進行を評価する方法は、患者の脳内の小膠細胞活性化の解析であり得る。そのような活性化は、患者の脳のポジトロン断層撮影PET走査等の技術を用いて測定され得る。そのようなPET走査は、例えば、末梢型ベンゾジアゼピン受容体のリガンドである11CPK11195を用いて実施することができる。小膠細胞活性化の上昇はPOCDの指標であり得る逆も同様。POCDを評価するさらなる方法には、FEPPA又は11CPK11195を用いた磁気共鳴画像法MRI又はPETが包含され得る。拡散テンソル画像を用いたMRI及びMRスペクトロスコピー等のその他のイメージング技術もまた、非侵襲的にPOCDを評価するのに用いることができる。POCD発症のリスクファクターには、患者の高齢、患者の教育水準及び知的経験の蓄積cognitivereserve、潜在的な遺伝的多型例えばAPOe4並びに基礎神経疾患等の共存症が包含される。POCDの予防なる語には、本発明の方法、使用又は剤が、外科的処置を受けた患者においてPOCDが発生する可能性を低減すると考えられるという意味が包含される。従って、本発明は、患者にPOCD発症の兆候が見られる前に予防的に使用されるか、又は使用するためのものであり得る。患者におけるPOCDの発症を予防することが好ましいが、POCDは依然としてかなり発生していると理解され、しかしながら本発明の使用によりPOCDの症状が低減され及び/又はPOCDの持続が低減されるであろうことが想定される。従って、POCDの低減なる語には、POCDの発生が完全には防止されないかもしれないものの、POCDの発生が低下するか又は遅延し、及び症状が減少して患者の認知が改善されるという意味が包含される。このことは、一連の神経心理学的検査によって確立され得る。本発明は、患者においてPOCDの提示の後にPOCDの治療として用いることもできる。本発明のさらなる局面は、認知障害を有する患者において認知機能低下を低減する方法であって、該患者は炎症トリガーに曝露された患者であり、治療に有効な量の腫瘍壊死因子アルファTNFαアンタゴニストを炎症トリガー曝露後に上記患者に投与することを含む、方法を提供する。従って、本発明のさらなる局面は、認知障害を有する患者において認知機能低下を低減するための医薬を製造するための、治療に有効な量の腫瘍壊死因子アルファTNFαアンタゴニストの使用であって、上記患者は炎症トリガーに曝露された患者である、使用を提供する。本発明のさらに他の局面は、治療に有効な量の腫瘍壊死因子アルファアンタゴニストを含む、認知障害を有する患者において認知機能低下を低減するための剤であって、上記患者は炎症トリガーに曝露された患者である、剤を提供する。認知障害との語には、患者において障害された認知機能に表れるいかなる神経学的な疾患、状態又は不調の意味も包含される。そのような障害はいかなる年齢の患者においても生じ得る。そのような障害の症状には、嗜眠状態、疲労、集中力障害、めまい、錯乱、記憶障害、記憶喪失、せん妄、運動ニューロン制御の喪失及び当業者がそのような症状と理解するであろうその他の症状が包含される。上述した通り、せん妄は、正常な脳機能の妨害によって引き起こされる症状又は一群の症状、あるいは症候群である。従って、せん妄は、他の不調がそこに存在する認知障害の1症状であり得る一方で、患者に存在する唯一の認知障害でもあり得ること、従って本発明は、他の認知障害がまだ特徴づけられていないがせん妄の兆候が患者に表れている場合に有益であり得ることが想定される。本明細書において包含される認知障害の他の例としては、アルツハイマー病、多発性硬化症、脳卒中、パーキンソン病、ハンチントン病、認知症、前頭側頭型認知症、血管性認知症、HIV認知症、外傷後ストレス障害、及び関節リウマチ等の慢性炎症状態が挙げられる。関連の深い状態のさらなる具体例は当業者に公知であろう。認知機能低下の低減なる語には、本発明の使用によって、認知障害の症状の経時的な進行が遅くなる、及びそれらの症状が減少するないしは逆転する可能性があるという意味が包含される。本発明は、認知機能低下の発生を低減することによって認知機能を改善するために用いられ得る。そのような改善は患者に対しより高い自立とよりよい生活の質を提供し得ると期待される。炎症トリガーなる語には、炎症反応を生じさせる身体へのいかなる侵襲の意味もが包含される。そのような炎症反応は、検査されないままでいると、過剰な神経系炎症反応をもたらし、患者の認知状態を引き起こすか又は認知障害が既に存在する場合には悪化させ得る。そのような炎症トリガーの非網羅的な例としては、感染、外傷落下による骨折など、手術、ワクチン接種、関節炎、肥満、糖尿病、脳卒中、心停止、やけど、化学療法、爆風損傷、尿路感染、気道感染、ヒト免疫不全ウイルス感染、中毒、アルコール若しくはその他の薬物からの離脱、低酸素、及び頭部損傷が挙げられる。患者は、まだ認知障害と診断されていないかもしれない一方で認知障害を発症するリスクがあり得ると想定される。従って、本発明は、認知障害を発症するリスクのある患者に対しても有益であり得る。そのような患者には、高齢者又はそのような障害の家族歴がある個人が包含され得る。本発明の方法の一態様では、該方法は、治療に有効な量のインターロイキン1アンタゴニストを患者に投与することをさらに含み得る。従って、本発明の使用及び剤の一態様では、医薬又は剤は、治療に有効な量のインターロイキン1アンタゴニストと組み合わせて投与するためのものであり得る。先に述べた本発明の態様において、IL1アンタゴニストは、TNFαアンタゴニストの前、後、若しくはこれと同時に投与され得るか、又はそのように投与するためのものであり得る、ということが想定される。従って、本発明の効能は、IL1アンタゴニスト及びTNFαアンタゴニストを各々の効能が最大になり得る時点で投与することによって向上され得る。従って、IL1アンタゴニスト及びTNFαアンタゴニストは別個に製剤化され得ることが想定される。別の態様では、IL1アンタゴニストはTNFαアンタゴニストと一緒に製剤化され得る。従って、この態様では、IL1アンタゴニスト及びTNFαアンタゴニストの投与は同時に行なわれるだろう。さらに別の態様では、IL1アンタゴニスト及びTNFαアンタゴニストは、例えば融合タンパク質のようなキメラ分子等の単一分子の中に含まれ得る。従って、本発明の方法及び使用においては、IL1アンタゴニスト活性及びTNFαアンタゴニスト活性の両者を有する化合物が用いられ得る。そのような化合物は、例えば、IL1アンタゴニスト活性及びTNFαアンタゴニスト活性を有する複数抗体の抗原結合領域の融合体を含み得る。本発明のいずれかの局面の一態様では、アンタゴニストIL1アンタゴニスト、TNFαアンタゴニスト、又はその両者のいずれかは、全身投与され得る方法の発明の場合か、又は全身投与用であり得る使用及び剤の発明の場合。そのような全身投与は、例えば、適当な剤形での静脈内iv投与によるものであり得る。iv投与は迅速でより有効な効果をもたらすだろうことが想定される。全身投与が適当であり得る態様の一例としては、複数の外科的処置を受けた患者への投与か、又は外科的処置によって身体に大きな外傷が生じた場合が挙げられる。本発明のアンタゴニストは末梢部で作用するであろうが、場合によっては、該剤は血液脳関門を通過して脳及び中枢神経系に直接作用し得ると考えられる。アンタゴニストは外科的処置又は問題とされる認知障害のタイプに応じて適当に製剤化され得ることが想定される。適当な剤形は当業者には明らかであり、注射用その他の液剤、注入液、クリーム、ロゼンジ、ゲル、ローション又はペーストを含む群が包含され得るが、これらに限定されない。本発明のアンタゴニストはまた、特に限定されないが、コラーゲン又はフィブロネクチンマトリクス等の生体適合性の有機又は無機マトリクスに含ませて投与するためのものでもあり得る。そのようなマトリクスは、適当な剤形においてアンタゴニストの担体として働き得るか、又はアンタゴニストの効果を増強することにより炎症の低減を促進し得るということが想定される。製剤は、便の良い単位用量形態で存在してよく、薬学分野で周知の方法により調製することができる。そのような方法には、活性成分本発明のアンタゴニストを、1以上の付属の成分を構成する担体と結びつける工程が含まれる。一般に、製剤は、活性成分を液体担体若しくは微粉化した固体担体又は両者と均一かつ密接に結びつけ、次いで必要に応じ産物を成形することにより調製される。ヒト又は動物の治療において、本発明のアンタゴニストは、単独で投与することができるが、一般的には、意図される投与経路及び標準的な薬務を考慮して選択された適当な医薬賦形剤、希釈剤又は担体との混合物として投与されるだろう。本発明のアンタゴニストは、非経口的に、例えば静脈内、動脈内、腹腔内、髄腔内、脳室内、胸骨内、頭蓋内、筋肉内又は皮下投与によって投与することができ、あるいは注入法により投与され得る。アンタゴニストは、例えば、溶液を血液と等張にするのに十分なだけの塩類又はグルコースといった他の物質を含有し得る滅菌した水溶液の形態で最も良好に使用され得る。該水溶液は、必要な場合には適切に好ましくはpH3~9に緩衝されるべきである。滅菌条件下での適当な非経口製剤の調製は、当業者に周知の標準的な製薬技術によって容易に達成される。非経口投与に適した製剤としては、抗酸化剤、緩衝液、静菌剤、及び製剤を意図されたレシピエントの血液と等張にする溶質を含有し得る水性及び非水性の滅菌注射溶液;並びに懸濁剤及び増粘剤を含有し得る水性及び非水性の滅菌懸濁液が挙げられる。該製剤は、単位用量又は複数用量の容器にて、例えば封止アンプル及びバイアルにて提供されてよく、また、使用直前に注射用の水等の滅菌液体担体を追加することのみが必要となる、凍結乾燥状態で保存することができる。即時調合の注射溶液及び懸濁液は、上記した種類の滅菌粉末、顆粒及び錠剤から調製され得る。好ましい単位用量製剤は、活性成分の一日量若しくは一日単位、一日のサブ用量subdose又はその適当な一部分を含有する製剤である。本発明のアンタゴニストの局所投与のための用量は、mgkg患者体重の分割用量又は複数用量であり得る。例えば、該用量は、001~500mgkg体重1~400mgkg体重2~200mgkg体重3~100mgkg体重又は4~50mgkgであり得る。実際に用いられる用量は、化合物の溶解性によって制限され得る。可能な用量の例を挙げると、kg体重当たり001、005、0075、01、02、05、07、1、2、5、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50若しくは100mg、最大で例えば500mgkg体重であるか、又はこれらの間のいずれかの数値である。アンタゴニストの好ましい用量は相対効力に応じて調整されるであろうことが想定される。医師又は獣医師は、本明細書に記載された教示及び実施例に基づき、任意の状況において必要とされる用量を決定できるだろう。あるいは、本発明のアンタゴニストは、ローション、溶液、クリーム、軟膏又は散布粉剤の形態で局所適用され得る。本発明のアンタゴニストはまた、例えば皮膚用パッチを用いて経皮投与され得る。皮膚への局所適用のため、本発明のアンタゴニストは、例えばミネラルオイル、流動ワセリン、白色ワセリン、プロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン化合物、乳化ろう及び水のうちの1以上との混合物中に懸濁ないし溶解された活性成分を含有する適当な軟膏として製剤化することができる。あるいは、アンタゴニストは、例えばミネラルオイル、モノステアリン酸ソルビタン、ポリエチレングリコール、流動パラフィン、ポリソルベート60、セチルエステルワックス、セテアリルアルコール、2オクチルドデカノール、ベンジルアルコール、水及びジメチルスルホキシドのうちの1以上の混合物中に懸濁ないし溶解させた、適当なローション又はクリームとして製剤化することができる。口中への局所投与に適した製剤例えば本発明の歯科分野での実施態様には、通常スクロース及びアカシア又はトラガカントであるフレーバー基剤中に活性成分を含むロゼンジゼラチン及びグリセリン、又はスクロース及びアカシア等の不活性な基剤中に活性成分を含むトローチ並びに適当な液体担体中に活性成分を含む口腔洗浄剤が包含される。具体的に上記した成分に加えて、本発明の製剤は、問題とする製剤のタイプを考慮した上でこの分野で従来用いられているその他の薬剤を含んでいてよく、例えば経口投与に適した製剤は香味剤を含んでいてよいということが理解されるべきである。獣医用途のため、本発明の化合物は通常の獣医学診療に従い適切に許容される製剤として投与され、獣医師は特定の動物にとって最も好適な投与レジメン及び投与経路を決定するだろう。計画された炎症トリガーの後の認知機能低下の予防又は低減に関係する本発明の態様では、TNFαアンタゴニストは、計画された炎症トリガーの前、その最中若しくはその後に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。例えば、TNFαアンタゴニストは、患者への外科的処置の開始前に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。そのような投与は、手術の直前、又は手術の数秒、数分若しくは数時間前であってよい。あるいは、TNFαアンタゴニストは、患者への外科的処置中に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。さらに別の態様では、TNFαアンタゴニストは、患者への外科的処置の完了後に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。この実施態様では、TNFαアンタゴニストは、外科的処置の完了後1時間までに投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る、ということが想定される。あるいは、TNFαアンタゴニストは、外科的処置の完了後0秒すなわち、外科的処置の完了直後から完了後1日までの間に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。従って、これは、外科的処置の完了後5秒から10時間の間であってよい。好ましくは、外科的処置の完了後30秒から1時間の間、例えば完了の30分後であり得る。そのような投与又は本発明のその他の局面における投与は、単一用量の単回投与を含んでいてよく、又は必要に応じ、同一用量の複数回投与、若しくは用量を増加若しくは減少させながらの複数回投与を含んでいてよい。従って、投与は、医師が処方した通りに時間をかけて行なわれ得る。従って、計画された炎症トリガーが化学療法である場合、TNFαアンタゴニストは、患者への化学療法の開始前化学療法中若しくは化学療法の1ラウンドの処置が完了した後に、該患者に対して投与するか、又はそのように投与されるものであり得る。手術との関連で本明細書に記載した投与レジメンは、化学療法等のその他の計画された炎症トリガーにも同様に当てはまる。POCDに関係する本発明の局面から利益を受け得る患者は、せん妄、アルツハイマー病、多発性硬化症、脳卒中、パーキンソン病、ハンチントン病、認知症、前頭側頭型認知症、血管性認知症、HIV認知症、外傷後ストレス障害又は関節リウマチ等の慢性炎症状態を有するか、又は発症するリスクのある患者であり得る、ということが想定される。本発明のいずれの局面においても、患者は哺乳動物であり得る。そのような哺乳動物は、家庭内のペットイヌ又はネコ等、家畜ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ又はスイギュウ等、競技動物ウマ等又は実験動物マウス、ラット、ウサギ、モルモット、スナネズミ、ハムスター、サル又は類人猿であり得る。患者はヒトであることが好ましい。患者がヒトである場合、患者らはしばしば50歳を超える年齢であり得ることが想定される。高齢は認知機能低下及びPOCDのリスクファクターであり、従って、若年者よりも年配の患者の方が本発明からより多くの利益を受け得るということが想定される。しかしながら、さらなる局面では、患者は20歳未満であり得る。遺伝的異常若しくは先天性症状を持って生まれた子供や、何らかの理由により人生の初期に外科治療が必要となった子供は、POCD及びその他の認知症状を発症するリスクを有し得る。従って、本発明は若齢の患者に有益であり得るということも想定される。それでもなお、本発明は、いかなる年齢の患者であっても、何らかの理由により外科的処置を受けなければならない患者及び/又は認知障害を発症するリスクを有し得る患者に対して有用であろう。TNFαアンタゴニストなる語には、該アンタゴニストがTNFαの効果を中和し従って該効果を低下又は除去するいずれかの化合物であるという意味が含まれる。従って、該アンタゴニストは、TNFαそれ自体を標的とする化合物、TNFαの上流のいずれかのエフェクターを標的とする化合物、又はTNFαの下流のいずれかのエフェクターを標的とする化合物であり得る。TNFαそれ自体を標的とするとは、当業者であれば理解する通り、TNFα前駆体の転写、翻訳、翻訳後修飾、又はTNFαが合成される細胞からのTNFαの放出を遮断し又は低下させることを意味する。TNFαの上流のいずれかのエフェクターを標的とするとは、TNFαの合成及び/又は放出を誘発するいずれかのシグナル又は分子を意味する。TNFαの下流のいずれかのエフェクターを標的とするとは、TNFαと相互作用して生体内でその効果を生じさせるいずれかの受容体又はその他の化合物を意味する。従って、本発明のいかなる局面においても、TNFαアンタゴニストはTNFα受容体アンタゴニストであってよい。TNFαアンタゴニストは、抗体、抗体断片又はその融合体であり得る。従って、TNFαアンタゴニストは、抗TNFα抗体又はその断片若しくは融合体であり得る。そのような抗体は、ポリクローナルでもモノクローナルでもよい。非ヒト抗体は、ヒト患者に用いるためにヒト化され得る。あるいはまた、抗体は、当業者であれば理解する通り、キメラ抗体であってよい。抗体断片は、当業者であれば理解する通り、Fab、Fv、ScFv又はdAbであり得る。ScFv分子とは、抗体のVH及びVLパートナー領域が可動性のオリゴペプチドを介して連結されている分子を意味する。全抗体よりもむしろ抗体断片を用いることの利点は数倍ある。断片がより小さいサイズであることは、固形組織への良好な浸透などの、向上した薬理学的特性をもたらし得る。補体結合などの全抗体のエフェクター機能は取り除かれる。FabFvScFv及びdAb抗体断片はいずれも大腸菌内で発現させてこれから分泌させることができ、従って当該断片の大量合成は容易に行うことができる。全抗体及びF2断片は二価である。二価とは、当該抗体及びF2断片が2つの抗原結合部位を有することを意味する。対照的に、FabFvScFv及びdAb断片は一価であり、抗原結合部位を1つだけ持つ。多くの入手可能なTNFαアンタゴニストが本発明との関連において有用であり得る。TNFαに結合してその作用を遮断する薬剤としては抗ヒトTNFαモノクローナル抗体が挙げられ、市販品の例としてはインフリキシマブ、アダリムマブ、エタネルセプト等のヒトTNFR融合タンパク質、又はTNFに結合する抗体に類似したその他の薬剤が挙げられる。TNF受容体の阻害剤としては、TNF受容体に結合する抗体又は抗体様分子断片、鎖、dAbなどが挙げられ、現在多くのものが市販されている。TNFシグナリング及びシグナル経路の阻害剤としては、NFκBの阻害剤が挙げられる。MAPキナーゼ等も使用可能であろう。あるいは、TNFαアンタゴニストは低分子化学物質であり得る。そのような化学物質は、化合物ライブラリーのハイスループットスクリーニングを経て同定することができ、あるいは、TNFαの受容体など目的とするターゲットと相互作用するようにインシリコで設計することもできる。別の態様では、TNFαアンタゴニストはsiRNA分子、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はリボザイムであり得る。従って、そのようなアンタゴニストは、それぞれに見合うように、TNFαの転写及び/又は翻訳を阻害し得る。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、相補的な核酸配列と特異的に結合できる一本鎖の核酸である。適切な標的配列と結合することにより、RNARNA、DNADNA、又はRNADNA二本鎖が形成される。これらの核酸は、遺伝子のセンス鎖又はコード鎖に相補的であることから、しばしばアンチセンスと呼ばれる。近年では、オリゴヌクレオチドがDNA二本鎖に結合した三重らせん体の形成が可能であることが証明されている。オリゴヌクレオチドはDNA二重らせん体の主溝において配列を認識できるということが発見された。それにより三重らせん体が形成された。このことは、主溝水素結合部位の認識を経て二本鎖DNAに特異的に結合する配列特異的分子を合成できるということを示唆している。上記したオリゴヌクレオチドは標的核酸への結合によって該標的核酸の機能を阻害することができる。これはおそらく、例えば転写、プロセシング、ポリ付加、複製、翻訳の阻害の結果、又はRNA分解促進などの細胞の阻害機能の促進の結果である。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、実験室内で調製され、次いで、例えばマイクロインジェクション若しくは細胞培養培地からの細胞内への取り込みによって細胞内に導入されるか、又は、アンチセンス遺伝子を担持するプラスミド若しくはレトロウイルス若しくはその他のベクターでのトランスフェクション後に細胞内で発現される。典型的には、アンチセンスオリゴヌクレオチドは鎖長15~35塩基である。例えば、20merのオリゴヌクレオチドが上皮増殖因子受容体mRNAの発現を阻害することが証明されており、また25merのオリゴヌクレオチドが副腎皮質刺激ホルモンの発現を90以上低下させることが証明されている。しかしながら、この範囲外の鎖長のオリゴヌクレオチド、例えば10、11、12、13、若しくは14塩基、又は36、37、38、39若しくは40塩基のものを用いることが望ましくあり得るということが理解される。同様に、TNFαアンタゴニストを参照のことIL1アンタゴニストには、該アンタゴニストがIL1の効果を中和し従って該効果を低下又は除去するいずれかの化合物であるという意味が含まれる。従って、該アンタゴニストは、IL1それ自体を標的とする化合物、IL1の上流のいずれかのエフェクターを標的とする化合物、又はIL1の下流のいずれかのエフェクターを標的とする化合物であり得る。従って、本発明のいかなる局面においても、IL1アンタゴニストはIL1受容体アンタゴニスト、IL1αアンタゴニスト、IL1βアンタゴニスト又はトール様受容体アンタゴニストであってよい。IL1アンタゴニストは抗体、抗体断片又はその融合体であり得る。従って、例えば、IL1アンタゴニストは抗IL1β抗体であり得る。あるいは、IL1アンタゴニストは低分子化学物質であり得る。さらにはまた、IL1アンタゴニストはsiRNA分子、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はリボザイムであり得る。ある態様では、IL1受容体アンタゴニストはアナキンラ登録商標キネレットである。計画された炎症トリガーの後の認知機能低下の予防又は低減に関係する本発明の実施態様では、IL1アンタゴニストは、該計画された炎症トリガーの前、その最中若しくはその後に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。例えば、IL1アンタゴニストは、患者に対する外科的処置の開始前に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。そのような投与は、手術の直前、又は手術の数秒、数分若しくは数時間前であり得る。あるいは、IL1アンタゴニストは、患者への外科的処置中に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。さらに他の態様では、IL1アンタゴニストは、患者に対する外科的処置の完了後に該患者に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。この態様においては、IL1アンタゴニストは、外科的処置の完了後1時間までに投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る、ということが想定される。あるいは、IL1アンタゴニストは、外科的処置の完了後0秒すなわち外科的処置の完了直後から完了後2日までの間に投与されるか、又はそのように投与するためのものであり得る。従って、これは、外科的処置の完了後5秒から1日の間であってよい。好ましくは、外科的処置の完了後30秒から10時間の間、例えば完了の2時間後であり得る。そのような投与又は本発明のその他の局面における投与は、単一用量の単回投与を含んでいてよく、又は必要に応じ、同一用量の複数回投与、若しくは用量を増加若しくは減少させながらの複数回投与を含んでいてよい。従って、投与は、医師が処方した通りに時間をかけて行なわれ得る。従って、計画された炎症トリガーが化学療法である場合、IL1アンタゴニストは、患者に対する化学療法の開始前;化学療法中;若しくは化学療法の1ラウンドの処置が完了した後に、該患者に対して投与するか、又はそのように投与されるものであり得る。手術との関連で本明細書に記載した投与レジメンは、化学療法等のその他の計画された炎症トリガーにも同様に当てはまる。本発明のいかなる局面においても、外科的処置は、心臓胸郭部手術、整形外科手術、神経手術、血管手術、形成外科手術、婦人科手術、産科手術、泌尿器科手術、一般外科手術、頭頚部手術、耳鼻咽喉手術、小児科手術、歯科手術、顎顔面手術、眼科手術、疼痛管理手術、外傷手術、又は小手術であり得る、ということが想定される。そのような一般外科手術の例は、直腸結腸手術、肝胆道手術、又は上部消化管手術である。そのような小手術の例は、カテーテル処置、皮膚小手術、整形小手術、神経ブロック、内視鏡検査、経食道心エコー検査又はその他の軽い処置である。外科的処置は、全身麻酔下、部分麻酔下、局所麻酔下、鎮静下又はこれらの組み合わせの下で行なわれ得るということが想定される。全身麻酔とは、外科的処置中に患者が眠っている、すなわち意識がない麻酔を意味する。全身麻酔には3つの相がある:導入眠りに入る維持外科的処置を受けている間に眠り続ける及び覚醒手術後に目覚める。これらの各段階で異なる薬剤が使用される。本発明は、3つの相全ての過程において適用するのに好適であり得るということが想定される。本発明のアンタゴニストは、医師が指示するように、適切な場合には、麻酔の異なる相の過程で投与を簡略化するため麻酔薬等の他の薬剤と組み合わせることができるということが想定される。部分麻酔regionalanaesthesiaには、術野から離れた部位において時により添加剤オピオイド、クロニジン等と共に局所麻酔薬を注入又は単回注射することが関与する。例えば、脊椎くも膜下麻酔帝王切開、前立腺手術、膝の手術、硬膜外麻酔、仙骨麻酔、局所神経ブロック腕へのBierブロックがある。本発明は、部分麻酔下で行なわれる外科的処置において適用するのにも有用であり得る。本発明のアンタゴニストは、適切な場合には投与を簡略化するために麻酔製剤と組み合わせてもよい。局所麻酔localanaesthesiaには、処置が行なわれるべき領域の近くに局所麻酔薬を注射することが関与する。本発明のある局面は、IL1アンタゴニスト及びTNFαアンタゴニストを含む、計画された炎症トリガー後の患者において認知機能低下を予防又は低減するためのパーツのキットを提供する。そのような計画された炎症トリガーは外科的処置であってよく、従って該キットは患者において術後認知機能障害POCDを予防又は低減するためのものであり得る。あるいは、計画された炎症トリガーは化学療法であってよい。IL1アンタゴニストがIL1受容体アンタゴニストであり、TNFαアンタゴニストが抗TNFα抗体であることが好ましい。本発明のさらなる局面は、IL1アンタゴニスト及びTNFαアンタゴニストを含む、認知障害を有する患者において認知機能低下を低減するためのパーツのキットであって、上記患者は炎症トリガーに曝露された患者である、キットを提供する。IL1アンタゴニストがIL1受容体アンタゴニストであり、TNFαアンタゴニストが抗TNFα抗体であることが好ましい。認知障害は上記定義の通りであってよい。本発明はさらに、IL1アンタゴニストと;TNFαアンタゴニストと;上記IL1アンタゴニスト及びTNFαアンタゴニストを計画された炎症トリガーの前、その最中、又はその後に患者に投与することに関する指示書とを含む、パーツのキットを提供する。そのような計画された炎症トリガーは、例えば外科的処置又は化学療法であり得る。本発明のさらなる局面は、患者における計画された炎症トリガーの後に該患者において認知機能低下を予防又は低減する方法であって、治療に有効な量のインターロイキン1アンタゴニストを上記患者に投与することを含む、方法を提供する。計画された炎症トリガーは手術であってよく、従って該方法は術後認知機能障害POCDを予防又は低減するためのものであり得る。あるいは、計画された炎症トリガーは化学療法であってよい。IL1アンタゴニストは、患者に対する外科的処置の開始前に該患者に投与され得る。あるいは、IL1アンタゴニストは、患者に対する外科的処置中に該患者に投与され得る。さらにはまた、IL1アンタゴニストは、患者に対する外科的処置の完了後に該患者に投与され得る。そのような治療レジメンは、計画された炎症トリガーが手術以外である場合、例えば化学療法である場合にもしかるべく当てはまる。さらなる局面は、認知障害を有する患者において認知機能低下を低減する方法であって、該患者は炎症トリガーに曝露された患者であり、該方法は治療に有効な量のインターロイキン1アンタゴニストを上記患者が炎症トリガーに曝露された後に該患者に投与することを含む、方法を提供する。認知障害は、特に限定されないが、せん妄、アルツハイマー病、多発性硬化症、脳卒中、パーキンソン病、ハンチントン病、認知症、前頭側頭型認知症、血管性認知症、HIV認知症、外傷後ストレス障害、又は関節リウマチ等の慢性炎症性疾患を含む群から選択され得るということが想定される。本発明はさらに、薬剤的に許容される担体と組み合わせた本発明のアンタゴニストを提供する。本明細書において引用される全ての文献は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれる。本明細書における先に公開された文献のリスト又はディスカッションは、その文献が技術水準の一部であるないしは技術常識であるという自認を必ずしも表すものではない。以下、本発明を非限定的な図面及び実施例に基づきより具体的に説明する。実施例1全身性の及び海馬のIL1β媒介性炎症が手術後の認知機能障害の根底にある。術後認知機能障害POCDがしばしば大手術からの回復を複雑にする一方、その発症機序は未だ不明である。我々は、マウス整形外科手術モデルにおいて、外科手術による外傷に反応して生じた全身性の炎症が海馬の炎症及びその後の記憶障害を誘発するかどうかを調べた。野生型及びKOマウスIL1β受容体を欠損、IL1Rに全身麻酔下で脛骨の手術を施した。分離した動物のコホートは、恐怖条件付けテストにより記憶機能を検査するか、又は異なる時点で安楽死させて全身及び海馬のサイトカインレベル並びに小膠細胞活性化レベルを評価した;炎症を特異的に又は非特異的に妨げるようにデザインされた介入処置の効果も評価した。手術によって、血漿サイトカインの上昇並びに海馬における反応性の小膠細胞症及びIL1βの転写発現を伴う海馬依存性の記憶障害が生じた。ミノサイクリンによる先天免疫の非特異的減弱によって、手術で誘導される変化が防止された。IL1Rマウスと、IL1受容体アンタゴニストIL1Raで前処置された野生型マウスとのいずれにおいても、IL1βの機能的阻害によって手術の神経系炎症作用及び記憶機能障害が緩和された。我々の結果は、末梢の手術誘導性先天免疫応答が、記憶障害の根底にある海馬におけるIL1β媒介性の炎症プロセスを誘発することを示唆している。これは、術後認知機能障害の発病を妨害するための実現可能な標的を表しているであろう。略語CNS=中枢神経系CS=条件刺激ELISA=酵素結合免疫吸着測定法IFN=インターフェロンIL=インターロイキンIL1R=IL1受容体非発現IL1Ra=インターロイキン1受容体アンタゴニストir=免疫反応性のip=腹腔内のiv=静脈内のKO=ノックアウトLPS=リポ多糖MAC=最小肺胞内濃度MAPK=マイトジェン活性化プロテインキナーゼMHC=主要組織適合遺伝子複合体PKC=プロテインキナーゼCPOCD=術後認知機能障害qRTPCR=定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応sc=皮下のTNF=腫瘍壊死因子材料及び方法全ての実験は内務省の認可の下で行なわれ、1214週齢のC57BL6系雄性マウスHarlan社英国Oxonを用いて実施された。ナンシーロスウェル教授より提供を受けたIL1Rマウス17は、C57BL6をバックグラウンドとして実験室内で育種され、野生型の対応個体と年齢を合わせた。手術及び薬物処置既報18の通り、マウスをイソフルランでの全身麻酔及びブプレノルフィンでの鎮痛下、無菌状態で左後足を脛骨開放骨折させた。他の動物群には介入処置を一切施さないか無処置、麻酔/鎮痛処置のみを与えるか、又は、手術処置を行なうと同時にミノサイクリン、エンロフロキサシン、若しくはIL1受容体アンタゴニストIL1Raを投与した。リアルタイムPCRqRTPCRRNeasyキットキアゲンを用いて全RNAを抽出し、定量した。AssayOnDemandpremixedTaqmanprobemastermixesアプライドバイオシステムズを用いて、RotorGene6000にてワンステップqRTPCRを行なった。結果は倍率変化foldchangeで表した。詳細は方法補足を参照のことサイトカインの測定IL6TNFα及びIL1βはELISAにより測定した19。海馬のIL1βは、既報20の通りELISAにより測定した。希釈の直線性と棘波の回復の確認のため、腹腔内LPS0111B4インビボジェンカリフォルニア州にて炎症を誘導させたマウスにおいてサイトカインの測定も行なった。詳細は方法補足を参照のこと免疫組織化学的検査CD11bの免疫組織化学的DAB染色のために固定した脳を採取し、既報21の通りにスコア化した。恐怖条件付けテスト音とフットショックの組み合わせを2サイクル訓練させる介入処置に先立ち、マウスを30分間又は3日間馴化させた。遅延型恐怖条件付けでは、20秒間継続する音の最後の2秒間にフットショックを与えた。追跡型恐怖条件付けでは、先の規範の通り2秒間継続するフットショックを与え、次いで、音の終了後に20秒間の間隙を与えた。条件付けの3日後、音もショックも存在しない当初の条件付けチャンバーにマウスを270秒間戻し、文脈的恐怖記憶の想起を評価した。3時間後、マウスを新しい環境訓練とは異なる文脈に置き、聴覚手掛かり記憶についてテストした。ノイズ無しですくみをスコア化する初めの135秒間のベースライン時間の後、聴覚的手がかりをテスト後半の135秒間与え、すくみを再度記録した。詳細は方法補足を参照のことデータ解析データは平均値±SEMで表す。数値データについては、分散分析及びその後にStudentNewmanKeulsの検定を行なうことにより統計解析を実施した。Studentのt検定は2群間の比較のみに使用した。カテゴリカルデータについては、KruskalWallisのノンパラメトリック検定及びこれに続けたDunnの検定を用いた。p値005を統計学的に有意とした。結果手術により炎症性サイトカインIL1β及びIL6の血漿中濃度が上昇する2時間の時点では血漿IL1β及びIL6は変化しなかった;これらは6時間でピークとなり図1AB、ベースラインレベルよりそれぞれ7倍IL1β4263pgmlSEM±960n6p0001及び20倍増加した。手術後24時間では、IL1β及びIL6は、無処置動物IL1β609pgmlSEM±131n6IL6589pgmlSEM±210n6と比較してそれぞれ6倍及び5倍増加した。TNFαは、全ての条件下でいずれの時点でも検出不能のままであったデータ示さず。麻酔薬投与単独では、サイトカインは無処置マウスで観察されるベースラインレベルから変化がなかった図1AB。抗炎症作用を有する抗菌剤である22ミノサイクリンを手術前に投与すると、サイトカインの血漿中濃度は低下して手術前のレベルまで戻った。これとは逆に、ミノサイクリンと同様に広いスペクトルを有するが抗炎症活性を有していない抗菌剤であるエンロフロキサシンは、手術を受けたマウスにおけるIL1βの血漿中濃度に対し何の効果も示さなかった。手術により海馬のサイトカインが増加する海馬のIL1β及びIL6の転写は手術後6時間でそれぞれ2倍及び4倍に増加した。これと一貫して、手術6時間後に海馬のIL1βの発現を調べると、無処置の対応個体273pg100μgofproteinsSEM±039n7と比較してIL1βレベルは2倍に増加していた553pg100μgofproteinsSEM±089n7p005。麻酔処置のみの動物では、海馬におけるIL1βの発現はベースラインから変化しなかった。ミノサイクリンは、手術処置された動物におけるIL1βの発現を無処置のレベルにまで低下させたが、エンロフロキサシンは低下させなかった。手術により小膠細胞が活性化するLPSを注入したマウス陽性炎症コントロールは、細胞体の肥大、突起の退縮、明らかなアメーバ様形態、及び免疫反応性レベルの上昇によって特徴づけられる活性化型の形態的表現型にあるCD11b免疫反応性小膠細胞を現した。手術により、24時間の時点で同様の小膠細胞反応性の形態学的変化が誘導され図3、これは無処置n7p001及び麻酔単独処置の動物n7p005のそれと有意差があった。手術で誘導された反応性の小膠細胞症は、3日目で減少し、7日目でベースラインまで戻った。手術処置されたマウスにミノサイクリンを投与すると、反応性の小膠細胞症は防止された。手術は遅延型条件付け後の文脈的恐怖を障害する予想通り、訓練中は群間ですくみの時間に差異がなかったデータ示さず。訓練の30分後に行なわれた手術により、文脈に対するすくみは有意に減少し、この減少はミノサイクリンによって軽減されたがエンロフロキサシンによっては軽減されなかった図4A;麻酔単独では何の変化も生じなかった。全ての動物が、音に曝された時に同様のすくみ行動を呈した図4B。手術は追跡型恐怖条件付けにおいて音の記憶を障害する遅延型恐怖条件付けとは対照的に、追跡型恐怖条件付けでは、音の終了とショックの開始との間に短時間の間隙を設ける。追跡型恐怖条件付けと遅延型恐怖条件付けは、追跡型においては音と文脈の双方への恐怖反応が海馬の完全性に高度に依存している23という点で相違している。文脈に曝された時、手術を受けたマウスでは、無処置の同腹仔と比較して有意にすくみ行動が減少していたがn28p005、これは遅延パラダイムからの結果と一致している図4C。さらに、聴覚手掛かりテストを行なったところ、手術を受けた被検個体と無処置の被検個体との間で聴覚手掛かりに依存したすくみに有意差がありn28p005、手術処置動物において減少していた図4D。手術はIL1Rマウス又はIL1Ra処置マウスにおいて炎症を誘導しないIL1受容体欠損マウス図5ABCD又はIL1Raで前処置したマウスでは、手術は血中IL1β又は海馬の小膠細胞症を増大させなかった。同様に、IL1Ra処置した手術処置マウスにおいて、手術は海馬の小膠細胞症又はIL1βの発現を増大させなかった。遅延型恐怖条件付けパラダイムでは、IL1Raでの前処置により、術後すくみ行動の減少が防止された。これらの群に対する聴覚手掛かりテストの結果では差異がなく、これにより、手術又はIL1Ra投与によって扁桃体が機能的に障害されるわけではないという、本研究で先に得られた証拠が確認された。遅延型条件付けの3日後に手術を受けた手術処置動物では、文脈的恐怖記憶は障害されないこれまでのデータは、訓練の30分後に手術が行なわれた場合に海馬依存の逆向性健忘が生じるということを示している。より永続的な海馬機能の喪失ではなく中断された記憶固定によって記憶障害が生じたのかどうかを決定するため、遅延型恐怖条件付けの72時間後にマウスに手術を行なった。該動物は、先のテストと同様の手術から文脈への時間の遅延に続き、3日後に音及び文脈記憶の双方についてテストした。文脈及び聴覚手掛かり記憶についてのテストでは、手術処置動物と無処置動物との間で統計学的差異がなかった。考察これらの実験から得たデータは、非特異的な炎症阻害剤であるミノサイクリンにより防御が与えられた手術処置動物によって証明された通り、POCDの発病において炎症が中枢的な役割を担っていることを示唆している。また、我々は、末梢の手術部位から脳への炎症シグナルの伝達にIL1βがおそらく原因的役割をもつということを証明した。IL1βの転写及び発現並びに反応性小膠細胞症の局所的増大によって証明された通り、末梢部の手術の後に海馬の炎症が生じる。我々は、手術に対するIL1β応答の減弱が術後記憶機能障害を予防することを示す。追跡型条件付けでは文脈的恐怖記憶及び聴覚手掛かり記憶に手術後障害があったが、遅延型条件付けでは聴覚手掛かり記憶に手術後障害がなく、このことはまた、術後記憶機能障害が、聴覚視床、扁桃体又は中脳水道周囲灰白領域などの恐怖回路の他の構成要素よりもむしろ海馬に由来しているということを示唆している。無菌手術後の障害された海馬依存の文脈的恐怖記憶は、感染によって生じる末梢性炎症のモデルにおいて腹腔内LPS投与後に生じる文脈的恐怖条件付けにおける障害24と類似している。また、LPS24も手術も、遅延型の聴覚手掛かり記憶を混乱させない。海馬が手術後認知機能障害にとって重要であるということが、文脈及び音の両者に対してすくみ反応の障害が観察された追跡型条件付け手法によって確認されている。手術誘導性の末梢及び海馬サイトカイン発現、反応性小膠細胞症並びに行動障害の減少におけるミノサイクリン投与の効果により、手術、炎症及び記憶障害の間に因果関係が存在し得るということが示唆された;ミノサイクリンはまた、マウスLPS誘導性炎症モデルにおいても行動障害を修復した25。ミノサイクリンは、インターフェロンγ誘導性のPKCαβIIリン酸化の阻害並びにPKCαβII及びIRF1の両者の核移行の阻害を介して小膠細胞活性化を低下させ、最終的にMHCIIタンパク質の部分的なダウンレギュレーションに収束する26。重要なことに、ミノサイクリンは、IL1β及びIL6等のサイトカイン並びに他の前炎症性メディエーターの生合成につながるカスケードで中心的役割を果たす転写因子p38MAPK27を阻害する。その上、機能レベルでは、ミノサイクリンはマウス空間学習及び記憶モデルにおいて小膠細胞活性化の低下を介して行動成績を改善するようである28。無菌操作が実施されたにもかかわらず、術後の海馬炎症及び認知機能障害の出現と抗菌剤ミノサイクリンによるその減弱を外科的介入後の感染プロセスの結果とみなすことが可能である。しかしながら、本研究では、過去の研究18において示されたように、いずれの動物においても感染の臨床的証拠は見られなかった。重要なことに、われわれの研究では、げっ歯類においてしばしば使用されるスペクトルの広い抗生物質であるが抗炎症作用を持たないエンロフロキサシンの投与は、手術で誘導される効果のいずれをも改善しなかった。疼痛は不動を生じそれゆえに行動テストですくみの程度に影響を及ぼす交絡因子であり得ると論じることができるかもしれない。しかしながら、我々の手術モデルはルーチンな臨床的セッティングを再現することを目標としており、従って、我々の実験における鎮痛薬オピエートの投与は術後疼痛を緩和した可能性がある。もし、侵害受容が動物に対し、文脈又は聴覚手掛かり記憶の想起の間に自身の害された肢の動きを制限させたのであれば、我々はより多くの、少なくないすくみを観察することを期待したであろう。後足へのホルマリン皮下注射によって生じさせた疼痛ですら、文脈的恐怖条件付けと共に見られるすくみを混乱させない29ということにはいくらか留意する重要性がある。その上、手術を条件付けの後3日だけ遅延させたセッティングにおいて記憶障害についてテストすることにより、消滅試験における疼痛に由来する可能性のある干渉が検討された。この実験における手術と想起テストとの間の遅れは他の実行された恐怖条件付け実験におけるのと同じであったため、手術処置動物と無処置動物との間で記憶の想起に差異がなかったことを示す結果に基づいて、本研究で実施された全ての恐怖条件付け想起テストにおける術後疼痛からは何の干渉もなかったと結論付けることが妥当である。活性化段階では、小膠細胞は、マクロファージ型の先天性免疫を開始させる能力を有し、炎症性サイトカイン、活性酸素種、興奮毒グルタメート等、及びβアミロイド前駆体タンパク質等の神経毒を分泌する30。小膠細胞の活性化は、疾病行動において見られ、高齢における長期増強の障害に原因として関係している認知機能障害に連結している31。従って、増大した小膠細胞の反応性、及び関連する炎症プロセスは、記憶形成に関与するシグナル経路を減弱する分子変化を生みだすことができる32。我々は、IL1βが手術で誘導される認知機能障害に極めて重要な役割を果たすことを証明した2433。末梢サイトカインは血液及び神経経由で脳にシグナルを伝達でき、それによってグリア細胞343536、とりわけ海馬内のグリア細胞3720によるサイトカイン産生を刺激する。増大した海馬内IL1β転写の証拠は、我々のマウスモデルでサイトカイン新規産生に小膠細胞が役割を担っている可能性を示唆している。IL1β関与の特異性は、海馬内での小膠細胞活性化がもはや手術後には誘発されないIL1Rマウス及びIL1Ra処置された野生型マウスを用いた実験によって強調される。IL1βは、記憶の本質的な電気生理学的相関とみなされている39海馬長期増強を妨げる1938。IL1βは、タンパク質合成などの記憶に必要な長期可塑性を安定化する細胞内ニューロン機構に直接的、又は小膠細胞活性化を介して間接的に働く。IL1βにより誘導される記憶の喪失は、永久的な損傷、想起の不全又はすくみ反応の実行不能によって生じるのではなさそうである。なぜならば、そのような欠陥は手術が訓練の3日後に行なわれた場合も出現したであろうからである。我々は、上昇した全身性及び脳組織サイトカイン並びに海馬小膠細胞活性化が全て、末梢に注入したミノサイクリン又はIL1Raでの処置によって減少することを示した。これらのデータは神経因子よりもむしろ又はそれに加えて液性因子が関与していることを示唆する一方42、さらなる研究が必要とされる。ミノサイクリン処置又はIL1βシグナリングの妨害による神経系の炎症プロセスの減弱は、手術後の認知機能障害を防止する。この神経系炎症プロセス及びその開始は、老齢化する手術人口にとっての主要な潜在的利益を伴う治療的介入のための現実的な標的を表している。麻酔剤によって又は選択的な抗炎症ストラテジーによって神経系炎症反応を調節できるかどうかを解明する今後の研究が、術後認知機能低下の有害な結果を改善するのに役立つであろう。材料補足動物及び手術の方法全ての実験は内務省の認可の下で行なわれ、最大4匹ケージの群で1410時間の明暗サイクル、定温で湿度調節した環境下、自由に飲食できる条件にて飼育された1214週齢の雄性C57BL6マウスを用いて実施された。いかなる介入処置又は評価も、明/暗サイクルに最低7日間馴化させてから行なった。全ての動物を感染の兆候について毎日チェックした。毛づくろいの低下、群居、立毛、体重減少、創傷離開、筋痙攣、反り返り及び異常活動を記録した。マンチェスター大学のナンシーロスウェル教授より提供を受けたIL1Rは、既報1の通りに作製されたものであり、実験室内でC57BL6をバックグラウンドに育種され、野生型の対応個体と年齢を合わせた。マウスは以下の群にランダムに割り当てた全身麻酔下で手術全身麻酔下で手術ミノサイクリン全身麻酔下で手術エンロフロキサシン全身麻酔下で手術インターロイキン1受容体アンタゴニストIL1Rマウスを全身麻酔下で手術手術なしで全身麻酔及び介入処置なし。既報2の通り、マウス群を無菌条件下、骨髄内固定で左後足脛骨開放骨折に付した。簡潔には、イソフルラン気中濃度213及びブプレノルフィン01mgkg皮下を与えて外科麻酔並びに外科的介入及び手術後回復のための延長させた術後鎮痛とした。覆っている皮膚の剃毛とグルコン酸クロルヘキシジン05及びイソプロピルアルコール70を用いた消毒の後、直視下で脛骨軸の骨折を創出した。脛骨側方の皮膚と帯膜を縦切開して骨を露出させた。脛骨の近位側3分の1上部に05mmの穴を開け、038mm径のステンレス鋼の髄内固定ワイヤーを挿入した。次いで、脛骨周囲の腓骨及び筋肉を分離し、骨膜を10mmだけ周囲に剥離して、脛骨の中部及び遠位3分の1の接合部をハサミで骨切断した。皮膚を80Proleneで縫合し、手術中の体液喪失を05mlの生理食塩水皮下注射で置換した。M群E群及びI群のマウスはさらにそれぞれ、手術2時間前にミノサイクリン40mgkgの腹腔内注射及び成績評価まで1日1回の投与を受けるか、又は手術2時間前にエンロフロキサシン10mgkg及びその後成績評価まで1日2回の投与を受けるか、又は手術前にIL1Ra100mgkgの投与を受けた。A群のマウスは、外科的介入又はその他の処置なしで麻酔及び鎮痛処置を受けた。全ての動物に対し、試験薬又は等量01mlの生理食塩水を1日2回注射した。処置からの回復後、マウスには自由に無制限で餌と水を摂取させた。各処置群のマウスは、恐怖条件付けテストが炎症マーカーに及ぼす交絡効果の可能性4を排除する目的で、血液及び組織サンプルの採取のため又は認知行動のための2つの異なる評価群にランダムに割り当てた。条件付けチャンバー及び恐怖条件付け恐怖条件付けを用いてげっ歯類の学習及び記憶を評価した。げっ歯類は、音等の条件刺激CSをフットショック等の嫌悪的な無条件刺激USと関連付けるように訓練される5。すくみ行動は、被検個体がCSに再度曝露された時に測定される、嫌悪記憶の指標である。動物が訓練を受ける環境ないしは文脈は、より複雑化されたCSの例である。遅延型恐怖条件付けでは、音とショックが時間的に連続しており、扁桃体の病変が聴覚手掛かり及び文脈の両者に対する恐怖反応の想起を混乱させるが、その一方、海馬の病変は、文脈に関係するが聴覚手掛かりには関係しない記憶を混乱させる56。行動実験は条件付けチャンバーMedAssociates社米国バーモント州StAlbansを用いて実施した。チャンバーの背壁と側壁はアルミニウム製であり、前扉及び天井は透明なプレキシグラス製であった。チャンバーの床は、05cmの間隔をおいて配置された36本のステンレス鋼ロッド1mm径から成っていた。ロッドはショック発生装置及びフットショック伝達用のスクランブラーに配線された。テストの前に、チャンバーを5水酸化ナトリウム溶液で清掃した。側壁の1つに配置したファンによりバックグラウンドノイズを与えた。チャンバーの前面に置いた赤外線ビデオカメラが行動をとらえた。聴覚手掛かりの行動評価のための異なる環境文脈を作るため、チャンバーの形状を矩形から三角形に変更し、天井の色を白に替えて黒とし、床のロッドは滑らかな表面で被覆し、バックグラウンドノイズを除去した。新たな文脈における音とショックの組み合わせの聴覚手掛かり行動の評価は、海馬機能よりもむしろ扁桃体機能を検査する7。ビデオデータは、チャンバーの前面に置かれた赤外線カメラによって収集され、コンピューターに適合したフォーマットで保存されたVideoFreezeMedAssociates社米国バーモント州StAlbans。テスト各日に、マウスを行動室に運び、条件付けチャンバー内に移す前に少なくとも20分間静かに放置した。すくみは、ソフトウェアによって、呼吸を除いた被毛、感覚毛及び骨格の動きを含む動作の完全な欠如として認識された。テストを遂行するためにチャンバー内にいた合計時間に対するすくんでいた時間のパーセンテージを用いて記憶及び学習の能力をスコア化した。すくんでいた時間のパーセンテージの減少は、これらの能力の障害を示すものであった。遅延型恐怖条件付けでは、訓練は、マウスを条件付けチャンバーに置き、当該文脈を100秒間探索させることから成っていた。次いで、条件刺激CSである聴覚的手がかり7580dB5kHzを20秒間与えた。無条件刺激USである2秒間のフットショック075mAmpは、CSの最後の2秒間に実施した。各試行の間に100秒間の間隔をおいてこの処置を繰り返し、30秒後にマウスをチャンバーから移動させた。追跡型恐怖条件付けは、2秒間のフットショックが音の終了の20秒後に実施される点で遅延型と相違していた。合計で270秒かかる試行の終了をもって、各マウスはそれぞれ30分以内に手術室に運ばれた。全ての動物は、特異的な介入処置とは無関係に、無処置動物を含め同一の扱いを受けた。テスト後、動物は飼育ケージに戻した。条件付けの3日後、マウスを再度行動室に運び、15分間静かに放置した。音もフットショックも与えずに行なう270秒間の文脈テストのため、訓練を行なったのと同一のチャンバーにマウスを戻した。文脈への反応として生じたすくみ行動をソフトウェアによって記録した。テスト終了時、マウスをそれぞれホームケージに戻した。約3時間後、新たな環境にて、聴覚的手がかりに対するすくみを記録した。新たな環境は、不透明なプレキシグラスの三角形;プレキシグラスの床;照明増量;ファンからのバックグラウンドノイズなし;及び異なる匂いとなるように基本のチャンバーを改変して作出した。この新たな環境にマウスを置き、すくみが135秒間スコアされた時間サンプリングをベースラインとして用いた。次いで聴覚的手がかりを135秒間与え、すくみを再度記録した。定量的リアルタイムPCRqRTPCRによるIL1β転写物の定量解剖顕微鏡下で海馬を迅速に摘出し、RNAlatersolution中に入れ、4°Cで保存した。RNeasyKitを用いて全RNAを抽出し、定量した。AssayOnDemandpremixedTaqmanprobemastermixesを用いて、RotorGene6000にてワンステップqRTPCRを行なった。各RNAサンプルは3回反復して実行し、比較閾値サイクルcomparativethresholdcycleΔΔCtを用いて相対的遺伝子発現量を算出し、ベータアクチンACTBに対して標準化した。結果は倍率変化foldchangeで表す。サイトカイン測定動物をペントバルビタールにて終末麻酔下、心穿刺によりヘパリンコートシリンジ内に血液を採取した。サンプルを3500rpmで10分間4°Cにて遠心し、血漿を回収してアッセイまで80°Cで凍結保存した。市販のELISAキットBiosource社カリフォルニア州を用いて血漿中IL6及びTNFαを測定した。IL1β測定には異なる製造者のELISAキットBenderMedsystemカリフォルニア州を用いた。アッセイの感度は、IL1βについては12pgml、TNFαについては3pgml、IL6については3pgmlであった。ポジティブコントロールは、ipLPS処置した動物から成っていた。ペントバルビタールで終末麻酔下、各マウスを安楽死させ、断頭後迅速に脳を取り除いた。顕微鏡下、クラッシュアイスの頂上に置いたすりガラス上で海馬を切開し、次いで急速凍結させて処理まで80°Cで保存した。各海馬を5ウシ胎児血清FCS及び酵素阻害剤カクテル単位mM100アミノnカプロン酸10EDTA5ベンズアミジンHCl及び02フッ化フェニルメチルスルホニルを含むIscove培地に添加した。氷中に刺した容器内で超音波処理することにより、組織からタンパク質を機械的に分離した。これは3サイクル、各回3秒の細胞破砕から成っていた。超音波破砕したサンプルを10000rpmで10分間4°Cにて遠心した。上清を回収し、ELISAの実施まで80°Cにて保存した。IL1βは、市販のELISAキットBenderMedsystem社カリフォルニア州を用いて、測定前にシグモイド曲線の直線領域に落ち込むように適宜希釈した海馬抽出物の上清にて測定した。アッセイの感度は12pgmlであった。ELISAキットは脳組織への使用が確証されていた。希釈の直線性の信頼度及び棘波回復の確認には、LPS0111B4Invivogen社カリフォルニア州3mgkgipで処置されたマウスから採取したサンプルを用いたデータ示さず。免疫組織化学的検査ペントバルビタールで終末麻酔下、マウスを安楽死させ、氷冷したヘパリン化01Mリン酸緩衝液PBS、次いで01MPBS中4パラホルムアルデヒド溶液pH74VWRInternational社英国レスターLutterworthを経心的に灌流させた。脳を採取し、01MPBS中4パラホルムアルデヒド溶液中で4°Cにて後固定し、01MPBSの15スクロース含有溶液中で24時間VWRInternational社英国レスターLutterworth、次いで30スクロース含有溶液中でさらに48時間、凍結保護した。脳組織をOCT包埋培地VWRInternational社英国レスターLutterworth中に凍結マウントした。海馬の30μm厚冠状切片を6つの群に順次切り出し、Superfrost登録商標plusスライドMenzelGlaser社独国Braunschweig上にマウントした。ラット抗マウスモノクローナル抗体である抗CD11b低エンドトキシン、クローンM17015を1200の濃度Serotec社英国Oxfordで用いて小膠細胞を標識した。アビジン-ビオチン法VectorLabs社英国Cambridge及び1200濃度のヤギ抗ラット2次抗体ChemiconInternational社米国カリフォルニア州を用いてCD11bについての免疫反応性の可視化を行なった。1次抗体を省略したネガティブコントロールを全ての実験において実施した。ポジティブコントロール群は、LPS3mgkgをip注射した動物で構成した8。免疫組織化学的顕微鏡写真は、オリンパスBX60顕微鏡を用いて取得し、ツァイスKS300カラー3CCDカメラを用いてとらえた。介入処置群に対してブラインドにした観察者による染色の評価は、Colburnらのスケールを改変した4点分類スケール9に基づいた。該スケールは、細胞形態及び免疫反応性の両者からの小膠細胞活性化レベルの複合評価を用いる。参考文献1FortonDMAllsopJMMainJFosterGRThomasHCTaylorRobinsonSDEvidenceforacerebraleffectofthehepatitisCvirusLancet20013583892HopkinsROWeaverLKCollingridgeDetalTwoyearcognitiveemotionalandqualityoflifeoutcomesinacuterespiratorydistresssyndromeAmJRespirCritCareMed200517134073HeflinLHMeyerowitzBEHallPLichtensteinPJohanssonBPedersenNLetalCancerasariskfactorforlongtermcognitivedeficitsanddementiaJNatlCancerInst20059785464CapuronLLamarqueDDantzerRGoodallGAttentionalandmnemonicdeficitsassociatedwithinfectiousdiseaseinhumansPsycholMed19992929175DantzerRCytokineinducedsicknessbehaviouraneuroimmuneresponsetoactivationofinnateimmunityEurJPharmacol20045003994116BollesRCFanselowMSAperceptualdefensiverecuperativemodeloffearandpainBehavioralBrainSciences198032913017MollerJTCluitmansPRasmussenLSHounxPRasmussenHCanetJetalLongtermpostoperativedysfunctionintheelderlyISPOCD1StudyLancet1998351857618BohnenNWarnerMAKokmenEKurlandLTEarlyandmidlifeexposuretoanesthesiaandageofonsetofAlzheimer’sdiseaseIntJNeurosci19947718159MonkTGWeldonBCGarvanCWDedeDEvanderAaMTHeilmanKMetalPredictorsofcognitivedysfunctionaftermajornoncardiacsurgeryAnesthesiology2008108183010JohnsonTMonkTRasmussenLSAbildstromHHouxPKorttilaKetalPostoperativecognitivedysfunctioninmiddleagedpatientsAnesthesiology2002961351711NewmanSStygallJHiraniSShaefiSMazeMPostoperativecognitivedysfunctionafternoncardiacsurgeryasystematicreviewAnesthesiology20071065729012CulleyDJBaxterMYukhananovRCrosbyGThememoryeffectsofgeneralanesthesiapersistforweeksinyoungandagedratsAnesthAnalg2003961004913CampbellDNLimMMuirMKOSullivanGFalconMFisonPetalprospectiverandomisedstudyoflocalversusgeneralanaesthesiaforcataractsurgeryAnaesthesia199348422814WilliamsRussoPSharrockNEMattisSSzatrowskiTPCharlsonMECognitiveeffectsafterepiduralvsgeneralanesthesiainolderadultsArandomizedtrialJAMA1995274445015DinarelloCABiologicbasisforinterleukin1indiseaseBlood199687209514716GoshenIKreiselTOunallahSaadHRenbaumPZalzsteinYBenHurTLevyLahadEYirmiyaRAdualroleforinterleukin1inhippocampaldependentmemoryprocessesPsychoneuroendocrinology20073211061517LabowMShusterDZetterstromMNunesPTerryRCullinanEBetalAbsenceofIL1signalingandreducedinflammatoryresponseinIL1typeIreceptordeficientmiceJImmunol199715924526118HarryLESandisonAPaleologEMHansenUPearseMFNanchahalJComparisonofthehealingofopentibialfracturescoveredwitheithermuscleorfasciocutaneoustissueinamurinemodelJOrthRes20082612384419CunninghamAJMurrayCAO’NeilLAJLynchMAO’ConnorJJInterleukin1andtumornecrosisfactorinhibitlongtermpotentiationintheratdentategyrusinvitroNeurosciLett1996203172020NguyenKTDeakTOwensSMKohnoTFleshnerMWatkinsLRMaierSFExposuretoacutestressinducesbrainIL1βproteinintheratJNeurosci19981822394621ColburnRWDeLeoJARickmanAJYeagerMPKwonPHickeyWFDissociationofmicroglialactivationandneuropathicpainbehaviorsfollowingperipheralnerveinjuryintheratJNeuroimmunol1997791637522AminARAtturMGThakkerGDPatelPDVyasPRPatelRNetalAnovelmechanismofactionoftetracyclineseffectsonnitricoxidesynthasesProcNatlAcadSciUSA199693140141923ChowdhuryNQuinnJJFanselowMSDorsalhippocampusinvolvementintracefearconditioningwithlongbutnotshorttraceintervalsinmiceBehavNeuroscience20051191396140224PughCRKumagawaKFleshnerMWatkinsLRMaierSFRudyJWSelectiveeffectsofperipherallipopolysaccharideadministrationoncontextualandauditorycuefearconditioningBrainBehavImmun1998122122925HenryCJHuangYWynneAHankeMHimlerJBaileyMTetalMinocyclineattenuateslipopolysaccharideinducedneuroinflammationsicknessbehaviourandanhedoniaJNeuroinflamm20085152926NikodemovaMWattersJJJacksonSJYangSKDuncanIDMinocyclinedownregulatesMHCIIexpressioninmicrogliaandmacrophagesthroughinhibitionofIRF1andproteinkinaseCalphabetaIIJBiolChem2007282152081627DuYMaZLinSDodelRCGaoFBalesKRetalMinocyclinepreventsnigrostriataldopaminergicneurodegenerationintheMPTPmodelofParkinson’sdiseaseProcNatlAcadSciUSA200198146697428FanRXuFPrevitiMLDavisJGrandeAMRobinsonJKetalMinocyclinereducesmicroglialactivationandimprovesbehavioraldeficitsinatransgenicmodelofcerebralmicrovascularamyloidJNeurosci20072730576329FanselowMSBaackesMPConditionedfearinducedopiateanalgesiaontheformalintestEvidencefortwoaversivemotivationalsystemsLearningMotivation1982132002130vanRossumDHanischUKMicrogliaMetabBrainDis20041939341131GriffinRNallyRNolanYMcCartneyYLindenJLynchMATheagerelatedattenuationinlongtermpotentiationisassociatedwithmicroglialactivationJNeurochem20069912637232MaherFOClarkeRMKellyALynchMAInteractionbetweeninterferongammaandinsulinlikegrowthfactor1inhippocampusimpactsontheabilityofratstosustainlongtermpotentiationJournalofNeurochemistry20069615607133BarrientosRMHigginsEASprungerDBWatkinsLRRudyJWMaierSFMemoryforcontextisimpairedbyapostcontextexposureinjectionofinterleukin1betaintodorsalhippocampusBehavBrainRes2002134291834GodboutJPChenJAbrahamJRichwineAFBergBMKelleyKWetalExaggeratedneuroinflammationandSicknessBehaviourinagedmicefollowingactivationoftheperipheralinnateimmunesystemFASEBJournal20051913293135ErikssonCNobelSWinbladBSchultzbergMExpressionofinterleukin1alphaandbetaandinterleukin1receptorantagonistmRNAintheratcentralnervoussystemafterperipheraladministrationoflipopolysaccharidesCytokine2000124233136MaierSFGoehlerLEFleshnerMWatkinsLRTheroleofthevagusnerveincytokinetobraincommunicationAnnNewYorkAcadSci199884028930037BanEHaourFLenstraRBraininterleukin1geneexpressioninducedbyperipherallipopolysaccharideadministrationCytokine19924485438VerekerECampbellVRocheEMcEnteeELynchMALipopolysaccharideinhibitslongtermpotentiationintheratdentategyrusbyactivatingcaspase1JBiolChem200027526252839MorrisRGSynapticplasticityandlearningselectiveimpairmentoflearningratsandblockadeoflongtermpotentiationinvivobytheNmethylDaspartatereceptorantagonistAP5JNeurosci1989930405740WanYXuJMaDZengYCibelliMMazeMPostoperativeimpairmentofcognitivefunctioninratsapossibleroleforcytokinemediatedinflammationinthehippocampusAnesthesiology20071064364341RosczykHASparkmanNLJohnsonRWNeuroinflammationandcognitivefunctioninagedmicefollowingminorsurgeryExpGerontol200843840642WieczorekMSwiergielAHPournajafiNazarlooHDunnAJPhysiologicalandbehavioralresponsestointerleukin1betaandLPSinvagotomizedmicePhysiolBehav20058550011方法補足の参考文献1LabowMShusterDZetterstromMNunesPTerryRCullinanEBetalAbsenceofIL1signalingandreducedinflammatoryresponseinIL1typeIreceptordeficientmiceJImmunol19971592452612HarryLESandisonAPaleologEMHansenUPearseMFNanchahalJComparisonofthehealingofopentibialfracturescoveredwitheithermuscleorfasciocutaneoustissueinamurinemodelJOrthRes2008261238443EngelhardtTLowePRGalleyHFWebsterNRInhibitionofneuronalnitricoxidesynthasereducesisofluraneMACandmotoractivityeveninnNOSknockoutmiceBrJofAnesth2006336164NguyenKTDeakTOwensSMKohnoTFleshnerMWatkinsLRMaierSFExposuretoacutestressinducesbrainIL1bproteinintheratJNeurosci1998182239465KimJJFanselowMSModalityspecificretrogradeamnesiaoffearScience199225667576PhillipsRGLeDouxJEDifferentialcontributionofamygdalaandhippocampustocuedandcontextualfearconditioningBehavNeurosci1992106274857QuinnJJOommenSSMorrisonGEFanselowMSPosttrainingexcitotoxiclesionsofthedorsalhippocampusattenuateforwardtracebackwardtraceanddelayfearconditioninginatemporallyspecificmannerHippocampus2002124955048QinLWuXBlockMLLiuYBreeseGRHongJSetalSystemicLPScauseschronicneuroinflammationandprogressiveneurodegenerationGlia200755453629ColburnRWDeLeoJARickmanAJYeagerMPKwonPHickeyWFDissociationofmicroglialactivationandneuropathicpainbehaviorsfollowingperipheralnerveinjuryintheratJNeuroimmunol19977916375実施例2サイトカインは敗血症により誘導される認知機能障害を伝えるリポ多糖LPS接種後の神経系炎症及び認知機能に与える炎症性サイトカインの影響はまだわかっていない。ここで、我々は、高移動度グループボックス1、小膠細胞活性化及び認知機能障害の間の時間的相関関係にも関わらず、インターロイキン1経路のターゲティングが炎症低下と能力障害の改善に十分であるという証拠を提供する。大腸菌LPSの腹腔内注射により、野生型マウス及びIL1Rマウスに内毒血症を誘導した。炎症のマーカーは、末梢及び中枢の両者で評価し、追跡型恐怖条件付けを用いて行動成績と相関させた。腫瘍壊死因子αTNFαの血漿内増加はLPS接種後30分でピークに達した。IL1βIL6及びHMGB1のアップレギュレーションはより長く続き、最長3日目まで検出可能なレベルであった。介入処置後6時間の時点で、海馬内において、IL6は15倍、IL1βは65倍の増加それぞれp0001が認められた。反応性の小膠細胞症が1日目及び3日目の両者で観察され、HMGB1上昇及び記憶保持障害と関連していた。IL1受容体アンタゴニストの先制投与は、HMGB1レベルには影響することなく、有意に血漿サイトカイン及び海馬の小膠細胞症を低下させ、認知機能障害を改善した。IL1Ra処置した野生型マウスと同様の結果がLPS接種したIL1受容体欠損マウスにおいて観察された。これらのデータは、IL1シグナリングの遮断によってLPSに対する炎症カスケードが減弱し、これにより小膠細胞活性化が低減して行動異常が防止されることを示唆している。この減弱は、HMGB1のアップレギュレーションとは独立しているようである。材料及び方法動物。全ての実験は英国内務省の認可の下で行なわれた。野生型のC57BL6雄性マウス、1214週齢、体重2530gを使用し、該マウスは5群に分け、12時間12時間の明暗サイクルにて、温度及び湿度制御下、自由飲食条件で飼育した。IL1Rは、C57BL6をバックグラウンドとして実験室内で育種され、野生型対応個体と年齢を合わせた。実験開始前には7日間の馴化を行なった。全ての動物を毎日チェックし、毛づくろいの低下、群居、立毛、体重減少、反り返り及び異常活動の兆候は実験から除外した。処置。大腸菌エンドトキシン由来のLPSを生理食塩水に溶解し、腹腔内注射した。IL1Raは、LPS投与の直前に皮下投与した。LPS又はIL1Raの用量反応曲線はそれぞれ、中等度の小膠細胞活性化を誘発又は抑制する我々の予備実験から得た。コントロールの動物には等量01mlの生理食塩水を注射した。炎症マーカーに及ぼす行動テストの交絡効果の可能性14を除去するため、各処置群のマウスはサイトカイン応答か認知行動かのいずれかの評価にランダムに割り当てた。血漿サイトカイン測定。血液は、異なるコホートにおいて、実験の30分2612時間及び137日後に終末麻酔下で開胸して経心的にサンプリングし、3600rpmで7分間、4°Cにて遠心分離した。介入処置なしの動物から採取した血液サンプルをコントロールとした。血漿サンプルはさらなる分析のため20°Cで保存した。血漿サイトカイン及びHMGB1はそれぞれカリフォルニア州Biosource社及び日本国シノテスト社から市販のELISAキットを用いて測定した。アッセイの感度は、TNFαについては3pgml、IL1βについては7pgml、IL6については3pgml、HMGB1については1ngmlであった。定量的リアルタイムPCRqPCR。解剖顕微鏡下で海馬を迅速に摘出し、RNAlatersolution中に入れ、4°Cで保存した。RNeasyKitを用いて全RNAを抽出し、定量した。AssayOnDemandpremixedTaqmanprobemastermixesを用いて、RotorGene6000にてワンステップqPCRを行なった。各RNAサンプルは3回反復して実行し、比較閾値サイクルcomparativethresholdcycleΔΔCtを用いて相対的遺伝子発現量を算出し、ベータアクチンACTBに対して標準化した。結果はコントロールとの比較での倍率増加foldincreasesで表す。免疫組織化学的検査。マウスを安楽死させ、氷冷したヘパリン化01Mリン酸緩衝液を、次いで01MPBS中4パラホルムアルデヒド溶液pH74を経心的に灌流させた。脳を採取し、01MPBS中4パラホルムアルデヒド溶液中で4°Cにて後固定し、01MPBSの15スクロース含有溶液中で24時間、次いで30スクロース含有溶液中でさらに48時間、凍結保護した。脳組織はOCT包埋培地中で凍結マウントした。海馬の25μm厚冠状切片を6つの群に順次切り出し、Superfrost登録商標plusスライド上にマウントした。ラット抗マウスモノクローナル抗体である抗CD11bを濃度1200で用いて小膠細胞を標識した。アビジン-ビオチン法及び1200濃度のヤギ抗ラット2次抗体を用いてCD11bについての免疫反応性の可視化を行なった。1次抗体を省略したネガティブコントロールを全ての実験において実施した。免疫組織化学的顕微鏡写真は、オリンパスBX60顕微鏡を用いて取得し、ツァイスKS300カラー3CCDカメラを用いてとらえた。介入処置群に対してブラインドにした観察者による染色の評価は、4点分類スケールに基づいた15。行動の測定。行動実験は、専用の条件付けチャンバーMedAssociatesInc米国を用いて実施した。マウスは異なる日に訓練及びテストされた。LPSは訓練後30分以内に注射した。恐怖条件付けパラダイムは既報16の通りに用いた。訓練の3日後、訓練を行なったのと同一のチャンバー文脈にマウスを戻し、すくみ行動を記録した。呼吸に必要な動きを除いた動作の欠如としてすくみを定義した。およそ3時間後、新たな環境において、手がかり音に対するすくみを記録した。次いで、聴覚的手がかりを3分間与え、すくみを再度スコア化した。各被検個体についてのすくみスコアは、テストの各部分に対するパーセンテージとして表した。各被検個体の文脈についての記憶文脈的記憶は、新たな環境におけるすくみのパーセントを文脈内におけるすくみのパーセントから減算して得た。データ解析。統計解析は、GraphPadPrismversion50aを用いて行なった。結果は平均値±SEMで表す。データは分散分析及び、適切な場合には引き続いてのNewmanKeulsポストホック検定により解析した。カテゴリカルデータについては、ノンパラメトリックKruskalWallis及び引き続いてのDunn検定を用いた。p005を統計学的に有意とした。結果エンドトキシンで誘導されるサイトカイン産生はIL1Ra処置により及びIL1Rにおいて改変される。炎症が認知機能に及ぼす効果を検討するため、我々はLPS投与後の全身及び中枢のサイトカインを測定した。TNFαの放出は非常に迅速に且つ一過的に生じた30分後には有意に増加し、注射後2時間でピークに達した後、6時間で正常に戻った。LPSは、さらなるサイトカインの放出を誘導する強い全身性反応を惹起した。IL1β及びIL6はいずれも2時間から有意にアップレギュレートされた。IL1βは4倍増加し、血漿レベルは24時間まで徐々に増加し続けた。IL6の発現は2時間で大幅に上昇し、6時間で減少したが、無処置動物と比べて24時間の時点で依然として有意に検出可能であった。この間、動物は疾病行動の古典的症状を呈した。LPS後2、6、及び12時間でのHMGB1レベルにはベースラインレベルとの相違がなかったLPSの24時間後から15倍の増加が観察され、3日目まで上昇したままであった。全身性炎症反応は3日目後は消散し、全てのサイトカインレベルが7日目までにベースラインに戻った。LPSに対する中枢性炎症反応を評価するため、海馬におけるL1β及びIL6のmRNA発現レベルを測定した。LPS注射後6時間の時点で、IL1βのmRNA発現は65倍に、IL6は15倍に増加した。いずれの場合も、増加した転写は24時間までに正常値に戻った。血漿中及び海馬中のIL1βが増加したことから、我々は、IL1受容体の遮断によってLPS関連の認知機能障害の兆候を改善できるかどうかを調べた。先制的なIL1Ra単一用量は、6時間及び24時間でのIL1βの血漿レベルを有意に低下させることができた。同様に、IL6レベルも同じ時点で低下した。興味深いことに、IL1Ra処置はHMGB1レベルに対しては何の効果もなく、該レベルはIL1Raの非存在下でLPS注入後に見られたのと同様のパターンを維持していた。これらのデータは、IL1R動物に同一用量のLPSを注射して血漿中のサイトカイン発現を測定することにより確証された。サイトカイン増大及び明確な疾病行動によって特徴づけられる時間である24時間の時点において、IL1β及びIL6のレベルはIL1Ra処置を受けた野生型マウスに類似していた。しかしながら、IL1RでHMGB1を測定すると、WT及びIL1Ra処置動物のいずれと比較しても相違が認められなかった。LPS誘導性の小膠細胞活性化はIL1Raによって改変され、IL1Rにおいては認められない。海馬のトランスクリプトーム所見は、神経系炎症のその他の可能なマーカーについての関心を促した。CNSの常在性の免疫担当細胞である小膠細胞は、LPS注射後に有意にアップレギュレートされた。無処置動物では極小の免疫反応性が認められ、該動物では細胞が薄く長く分岐した仮足を有する小型の細胞体を維持していた。休止小膠細胞はLPS曝露後に反応性のプロファイルにシフトし、細胞体の肥大及び仮足の退縮と共にアメーバ様形態を獲得した。反応性小膠細胞は、無処置動物と比較して、細胞体容積の増大、より高いレベルのCD11b免疫反応性と共に短縮化した塊状の突起を包含する形態変化を示した。小膠細胞活性化は曝露後1日目及び3日目において認められ、7日目までにベースラインの休止状態に戻った。IL1Raでの前処置は、1日目及び3日目における反応性小膠細胞数を効果的に減少させ7日目においては何の変化もなかった。これらの所見を確証するため、IL1R動物を使用し、該動物をLPSに曝露して実験を繰り返した。LPS処置したIL1Rマウスでは、小膠細胞活性化が認められなかった。LPS後の海馬依存の認知機能障害はIL1の遮断によって改善される。炎症反応を記憶機能に関連付けるため、音を侵害刺激フットショックに関連付けるようにマウスを訓練する追跡型恐怖条件付けを用いた。音の終了とショックの発生との間にある短時間の間隙は、海馬の完全性の評価を可能にする16。無処置動物で見られる高レベルのすくみは良好な学習及び記憶保持を示すものである。文脈的恐怖反応は3日目において行動性低下すくみを示し、このことは海馬依存性の記憶障害を明らかにしている。IL1Raでの前処置は、この認知機能障害を有意に改善した。考察これらのデータは、持続した炎症の誘発が神経系炎症、小膠細胞活性化及び海馬媒介性の認知機能障害をもたらすことを示している。IL1受容体を遮断することにより、炎症カスケードを増幅するフィードフォワードプロセスが減弱され、それによって、小膠細胞活性化が減少し、内毒血症後の行動異常が逆転する。末梢及び中枢のサイトカインは疾病行動における炎症環境に寄与する。サイトカインは感染後又は無菌的な外傷の後の炎症反応の調節に重要な役割を果たしている。LPS後には、主としてトール様受容体4すなわちTLR4の活性化を介して17先天性免疫が迅速に誘発される。TLR4の活性化は、転写因子NFκBの活性化を介して多数の炎症性サイトカインを誘導する18。この迅速な応答は、共に炎症誘発の永続化に寄与するIL1β及びIL6の両者の合成及びアップレギュレーションに好適な環境を提供する。LPS後のTNFαの迅速な増加もまた、これは30分後には既に存在するものと報告されているが、他のサイトカインの合成と急性期の反応の開始を促進する。IL1βを含む全身性のサイトカインは、受容体に結合し、無損の血液脳関門BBBを通って移行することができる19。神経求心路は免疫-脳シグナリングにおける迅速で信頼性のある経路として知られている。迷走神経が媒介するシグナリングは脳サイトカインを迅速に誘導することができ、神経系炎症を含む急性期反応の古典的症状を顕在化させることができる20。海馬内でIL1β及びIL6の両者のmRNA転写が6時間の時点で有意に増大することを我々が報告したことから、ニューロン経路はおそらく、これらの遺伝子の早期活性化とCNSにおける初期の変化を誘発する反応経路であろう。迷走神経の切断がLPS投与後及びIL1β投与後の双方で疾病行動を部分的に減弱することが以前に示されたが21、これは海馬依存の認知機能障害の文脈においてではない。海馬内の反応性小膠細胞は記憶処理を妨害する。脳内では、サイトカインが小膠細胞と相互作用する。炎症性サイトカインは、これらの細胞の表面上で発現するパターン認識受容体PRRの多くと直接相互作用することができる22。活性化すると、小膠細胞は、識別可能な形態的変化を呈し、サイトカイン、活性酸素種ROS、興奮毒カルシウム及びグルタメート等、及びアミロイドβ等の神経毒を分泌する23。活性化した小膠細胞はまた、内毒血症後の海馬における神経発生を阻害し、それにより記憶処理への傷害の程度を悪化させる24。記憶保持を評価するため、我々は、フットショックを任意の環境又は音に関連付けるようにマウスを訓練する追跡型恐怖条件付け25を用いた。動物が文脈に対してすくむ程度は、海馬に大きく依存する26。海馬依存の記憶障害はLPSの3日後に明白であった。主として反応性小膠細胞を介する残留する炎症は、おそらくこの第2相の行動異常と関連している。これらの時点では、HMGB1レベルも上昇しており、認知機能障害の発症におけるこれらの因子の役割をさらに検討するように我々を促した。IL1のターゲティングは、小膠細胞を減少させることにより認知異常を改善するが、HMGB1には影響しない。IL1βは、神経系炎症反応の維持に極めて重要な役割を持ち、記憶処理及び長期増強と密接に相互作用する2728。IL1βの自己制御と阻害は通常、受容体への結合について直接競合する内生のIL1Raの働きの中和とともに達成される2930。内生IL1Raの転写は通常、IL1の合成よりも時間的に遅れて生じ、それ故に、我々が受容体を遮断することを目的とした、経験的に結合を妨害しエフェクター分子によって媒介されるダメージを制限する薬理学的介入の後に生じるだろう。薬理学的に遮断されるかIL1Ra又は遺伝的介入によってIL1RIL1受容体が無力化されると、我々がここで報告する通り、サイトカイン放出及び小膠細胞活性化が低下し従って認知機能障害が改善されるということにより反映されるように、炎症反応は持続しない。IL1Raでの処置は認知機能障害の有意な改善を提供するが、このことは、記憶処理及び行動におけるIL1βの重要な役割を確証している。小膠細胞活性化とHMGB1の遅れた放出との間には時間的な相関関係があったが、IL1RaもIL1Rもいずれもこのサイトカインにおいてそのレベルを変化させなかった。この証拠は、IL1の遮断が小膠細胞活性化を低下させ記憶異常を改善するのに十分であるという見解を支持している。この炎症誘発の持続には他の受容体も関与しているかもしれない例えば、HMGB1は、TLR及び終末糖化産物受容体を活性化することが示されており、敗血症におけるかなりの病理学的ポテンシャルを有する重要な後期炎症メディエーターとして報告されている1131。われわれの研究にはいくつかの限界があるということが指摘されなければならない。IL1Raは脳内に直接移行できることから32、我々は末梢サイトカイン及び/又はCNSにおける新規産生がこの認知機能障害の原因となっているかどうかを判別することができない。また、近年、末梢血単球が脳に入って疾病行動を生じ得るということが示されている。このプロセスは、特に小膠細胞を活性化する時及び活性化単球をCNSに補充する時に、TNFαシグナリングに強く依存する33。本研究では我々は、小膠細胞の性質を、BBBを通過した浸潤マクロファージなのかあるいは実際の小膠細胞であるのか、決定することができない。結論本研究においてIL1を先制的にターゲティングすることにより報告された認知への有益な効果は有望である。しかしながら、多臓器不全を伴う重篤な敗血症を併発する認知機能障害の舞台背景にこれらの利益を当てはめて推定することはできない。その臨床的シナリオには、逆転困難な複雑な炎症反応が存在する34。IL1を標的とした臨床試験は、特に敗血症において、死亡率を改善することにつき説得力がない35。この状態の複雑さを解きほぐそうとするこの試みでは、抗IL1治療は関連する認知機能障害を他の機構とは別個に改善できるようである。炎症は明らかに、LPS曝露後の生理的変化及び行動変化の媒介において中心的な役割を果たしている。他のサイトカイン受容体の選択的ターゲティングによって認知機能低下の程度と長さの双方を効果的に予防又は改善できるかどうかを確認するためにはさらなる研究が必要である。略語高移動度グループボックス1インターロイキンリポ多糖トール様受容体腫瘍壊死因子α参考文献1DantzerRCytokineinducedsicknessbehaviouraneuroimmuneresponsetoactivationofinnateimmunityEurJPharmacol20045003994112AnnaneDHippocampusafuturetargetforsepsistreatmentIntensiveCareMed2009355855863PughCRKumagawaKFleshnerMWatkinsLRMaierSFRudyJWSelectiveeffectsofperipherallipopolysaccharideadministrationoncontextualandauditorycuefearconditioningBrainBehavImmun1998122122294DinarelloCABiologicbasisforinterleukin1indiseaseBlood199687209521475MurrayCALynchMAEvidencethatincreasedhippocampalexpressionofthecytokineinterleukin1betaisacommontriggerforageandstressinducedimpairmentsinlongtermpotentiationJNeurosci199818297429816ParnetPAmindariSWuCBrunkeReeseDGoujonEWeyhenmeyerJADantzerRKelleyKWExpressionoftypeIandtypeIIinterleukin1receptorsinmousebrainBrainResMolBrainRes19942763707GemmaCFisterMHudsonCBickfordPCImprovementofmemoryforcontextbyinhibitionofcaspase1inagedratsEurJNeurosci200522175117568RachalPughCFleshnerMWatkinsLRMaierSFRudyJWTheimmunesystemandmemoryconsolidationaroleforthecytokineIL1betaNeurosciBiobehavRev20012529419ChenJBuchananJBSparkmanNLGodboutJPFreundGGJohnsonRWNeuroinflammationanddisruptioninworkingmemoryinagedmiceafteracutestimulationoftheperipheralinnateimmunesystemBrainBehavImmun20082230131110AllanSMTyrrellPJRothwellNJInterleukin1andneuronalinjuryNatRevImmunol2005562964011WangHBloomOZhangMVishnubhakatJMOmbrellinoMCheJFrazierAYangHIvanovaSBorovikovaLetalHMG1asalatemediatorofendotoxinlethalityinmiceScience199928524825112GordonSMJacksonJCElyEWBurgerCHopkinsROClinicalidentificationofcognitiveimpairmentinICUsurvivorsinsightsforintensivistsIntensiveCareMed2004301997200813LabowMShusterDZetterstromMNunesPTerryRCullinanEBBartfaiTSolorzanoCMoldawerLLChizzoniteRetalAbsenceofIL1signalingandreducedinflammatoryresponseinIL1typeIreceptordeficientmiceJImmunol19971592452246114NguyenKTDeakTOwensSMKohnoTFleshnerMWatkinsLRMaierSFExposuretoacutestressinducesbraininterleukin1betaproteinintheratJNeurosci1998182239224615ColburnRWDeLeoJARickmanAJYeagerMPKwonPHickeyWFDissociationofmicroglialactivationandneuropathicpainbehaviorsfollowingperipheralnerveinjuryintheratJNeuroimmunol19977916317516ComeryTAMartoneRLAschmiesSAtchisonKPDiamantidisGGongXZhouHKreftAFPangalosMNSonnenbergReinesJetalAcutegammasecretaseinhibitionimprovescontextualfearconditioningintheTg2576mousemodelofAlzheimersdiseaseJNeurosci2005258898890217HoshinoKTakeuchiOKawaiTSanjoHOgawaTTakedaYTakedaKAkiraSCuttingedgeTolllikereceptor4deficientmicearehyporesponsivetolipopolysaccharideevidenceforTLR4astheLpsgeneproductJImmunol19991623749375218AndreakosESacreSMSmithCLundbergAKiriakidisSStonehouseTMonacoCFeldmannMFoxwellBMDistinctpathwaysofLPSinducedNFkappaBactivationandcytokineproductioninhumanmyeloidandnonmyeloidcellsdefinedbyselectiveutilizationofMyD88andMalTIRAPBlood20041032229223719VanDamAMBrounsMManAHWBerkenboschFImmunocytochemicaldetectionofprostaglandinE2inmicrovasculatureandinneuronsofratbrainafteradministrationofbacterialendotoxinBrainRes199361333133620DantzerRHowdocytokinessayhellotothebrainNeuralversushumoralmediationEurCytokineNetw1994527127321HansenMKTaishiPChenZKruegerJMVagotomyblockstheinductionofinterleukin1betamRNAinthebrainofratsinresponsetosystemicIL1betaJNeurosci1998182247225322AloisiFImmunefunctionofmicrogliaGlia20013616517923HanischUKKettenmannHMicrogliaactivesensorandversatileeffectorcellsinthenormalandpathologicbrainNatNeurosci2007101387139424MonjeMLTodaHPalmerTDInflammatoryblockaderestoresadulthippocampalneurogenesisScience20033021760176525FanselowMSConditionedandunconditionalcomponentsofpostshockfreezingPavlovJBiolSci19801517718226MarenSAharonovGFanselowMSNeurotoxiclesionsofthedorsalhippocampusandPavlovianfearconditioninginratsBehavBrainRes19978826127427VerekerECampbellVRocheEMcEnteeELynchMALipopolysaccharideinhibitslongtermpotentiationintheratdentategyrusbyactivatingcaspase1JBiolChem2000275262522625828BarrientosRMHigginsEASprungerDBWatkinsLRRudyJWMaierSFMemoryforcontextisimpairedbyapostcontextexposureinjectionofinterleukin1betaintodorsalhippocampusBehavBrainRes200213429129829ArendWPInterleukin1receptorantagonistAnewmemberoftheinterleukin1familyJClinInvest1991881445145130DinarelloCABlockingIL1insystemicinflammationJExpMed20052011355135931vanZoelenMAYangHFlorquinSMeijersJCAkiraSArnoldBNawrothPPBierhausATraceyKJPollTRoleoftolllikereceptors2and4andthereceptorforadvancedglycationendproductsinhighmobilitygroupbox1inducedinflammationinvivoShock20093128028432SkinnerRAGibsonRMRothwellNJPinteauxEPennyJITransportofinterleukin1acrosscerebromicrovascularendothelialcellsBrJPharmacol20091561115112333DMelloCLeTSwainMGCerebralmicrogliarecruitmonocytesintothebraininresponsetotumornecrosisfactoralphasignalingduringperipheralorganinflammationJNeurosci2009292089210234RiedemannNCGuoRFWardPANovelstrategiesforthetreatmentofsepsisNatMed2003951752435MarshallJCSuchstuffasdreamsaremadeonmediatordirectedtherapyinsepsisNatRevDrugDiscov20032391405実施例3術後認知機能障害のための抗サイトカイン療法緒言術後認知機能障害POCDは、主として高齢者が発症する、様々な外科的介入の後に生じる十分に記述された合併症である。この現象の根底にある原因とメカニズムは未だとらえどころがなく、十分に理解されていない。外科手術が世界中で既に2億3000万例を超え、高齢者人口に対する外科的投影法が増大しており、POCDは患者と健康管理に著しい負担をかける重要な合併症となるだろう。POCDは、永続的な認知症及びさらなる神経変性のおそれを含む、死亡及び併存症のリスク増大などの短期及び長期転帰の不良と関連している。多因子患者に関連する周術期ケア及び手術がPOCD発症リスクを改変すると考えられている;今日までに臨床研究は認知障害のメカニズムを解明していない。臨床的知見を動物モデルに当てはめた推定は、この状態におけるリスクファクター及びメカニズムに関する新規な洞察を提供している。我々は、腫瘍壊死因子αTNFαをターゲティングすることで炎症誘発の永続化を阻止し認知機能障害を改善できると仮定した。方法動物全ての実験は英国内務省の認可の下で行なわれた。野生型C57BL6雄性マウス、1214週齢を用いた。MyD88及びTLR4は、C57BL6をバックグランドとして実験室内で育種され、野生型の対応個体と年齢を合わせた。全ての動物は毎日チェックされ、毛づくろいの低下、群居、立毛、体重減少、反り返り及び異常行動を表明した場合にはそれらの個体はさらなる検討から除外した。手術マウスは既報の通り、イソフルラン吸入投与による全身麻酔及びブプレノルフィンによる鎮痛をした上で、無菌条件下、骨膜を剥ぎ髄内固定で脛骨を開放骨折させた。処置しない動物を無処置コントロールとした。TNF中和抗体は、生理食塩水に溶解し、手術の18時間前に注射した。大腸菌エンドトキシン由来のLPSは、生理食塩水に溶解して腹腔内に注射し、これをポジティブコントロールとした。サイトカイン分析全身性及び海馬内IL1βは既報の通りELISAにより測定した。免疫組織化学的検査固定した脳を採取し、CD11bを用いて小膠細胞活性化について免疫組織化学的DAB染色を行ない、既報の通りにスコア化した。行動測定。行動実験は、専用の条件付けチャンバーMedAssociates社米国を用いて行なった。マウスは別々の日に訓練とテストを受けた。恐怖条件付けパラダイムは既報の通りに用いた。訓練の3日後、訓練を行なったのと同一のチャンバー文脈にマウスを戻し、すくみ行動を記録した。呼吸に必要な動きを除いた動作の欠如としてすくみを定義した。各被検個体についてのすくみスコアは、テストの各部分に対するパーセンテージとして表した。各被検個体の文脈についての記憶文脈的記憶は、新たな環境におけるすくみのパーセントを文脈におけるすくみのパーセントから減算して得た。データ解析。統計解析は、GraphPadPrismを用いて行なった。結果は平均値±SEMで表す。データは分散分析及び、適切な場合には引き続いてのNewmanKeulsポストホック検定により解析した。カテゴリカルデータについては、ノンパラメトリックKruskalWallis及び引き続いてのDunn検定を用いた。p005を統計学的に有意とした。結果手術で誘導された認知異常に及ぼす炎症の効果を検討するため、我々はこのプロセスの推定イニシエーターとしてTNFαを標的とした。全身性TNFαにおける回復の傾向が脛骨手術後30分から60分で観察された。抗TNFαの先制投与は、脛骨手術後6時間及び24時間の両時点で全身性IL1βの量を効果的に減少させた。該所見を確証しTNFの特異性を確認するため、抗体の注射を遅らせたところ、IL1βレベルは影響されないままであった。TNFα遮断が他のサイトカインに及ぼす効果をよりよく理解するため、IL1受容体からの下流の産物としてIL6レベルも測定した。抗TNFαを用いた予防法により、6時間及び24時間の両時点でIL6の全身レベルが低下した。TNFα遮断が遅れた場合には、IL1と同様に、IL6への効果は観察されなかった。全身性の変化を炎症の中心的マーカーと相関させるため、海馬におけるIL1βレベルの測定及び小膠細胞活性化の評価を行なった。抗TNFを用いた予防法により、海馬のIL1βレベルは処置なしの動物と比較して有意に低下した。CNSの常在免疫担当細胞である小膠細胞は、手術後にその状態を活性プロファイルにシフトさせ、細胞体の肥大及び仮足の退縮と共にアメーバ様形態を獲得した。無処置動物においては極小の免疫反応性が認められ、該動物では細胞が薄く長く分岐した仮足を有する小型の細胞体を維持していた。抗TNFでの処置により、手術後に見られる小膠細胞症の量が減少した。炎症反応を記憶機能と関連付けるため、我々は音を侵害刺激と関連させるようにマウスを訓練する追跡型恐怖条件付けTFCを用いた。音の終了とショックの開始との間の短い間隙は、海馬の完全性の評価を可能にする。無処置動物において見られる高レベルのすくみは、良好な学習及び記憶保持を暗示している。訓練中はすくみの時間に群間で差異がなかったデータ示さず。しかしながら文脈恐怖反応は術後3日目で不動状態すくみの低下を示しており、海馬依存の記憶障害を明らかにしている。抗TNFでの前処置により、この認知機能障害が有意に改善した。まだ全身麻酔の影響下である手術直後に抗TNFを投与しても、同様の改善が得られた。抗TNFα予防法の特にIL1βに対する効果は、POCDに関連する行動においてIL1及び非TNFαシグナリングが担う可能性のある役割についてのさらなる洞察を提供する。MyD88では6時間及び24時間の両時点において全身性炎症の低下が観察され、WT動物における予防法後の値と類似した値に達した。全身性の変化を神経系炎症及び最終的な行動異常に相関させるため、我々は海馬のIL1β及び小膠細胞活性化を評価した。手術後のMyD88では神経系炎症の兆候は認められなかった。POCDに関連する行動におけるMyD88の役割を理解するため、TFCを用いて手術後の記憶保持を評価した。文脈的想起タスクは、無処置のMyD88を脛骨手術された動物と比較してすくみ行動に有意な変化がないことを明らかにした。抗TNFα予防法の後にもMyD88を用いた場合にも全身性IL1βが有意に低下したが、それにもかかわらず、IL1反応は抹消されなかった。このことから、我々は、TNFαとIL1βとの間の想定される相乗的相互作用が該反応の維持を説明することができるかどうかをさらに検討した。MyD88を先制的に抗TNFαで処置すると、IL1β及びIL6への反応は完全に除去された。POCDにおけるMyD88依存のシグナリングの関与をさらに理解するため、TLR4における炎症反応を検討した。手術後6時間ではIL1β及びIL6の血漿レベルのかすかな低下のみが観察されたが、24時間までに炎症性サイトカインはWTから変化しなかった。全身性反応は、MyD88において治療後に観察されたのと同様に、抗TNFα処置後に完全に抑制された。さらに、抗TNFα投与は、海馬のIL1β図16C参照abに対しp001及び小膠細胞活性化図16G参照無処置及びabに対しp001を含め、手術後のTLR4に存在する神経系炎症の兆候を消散させた。POCDに関連する行動を伴うこの炎症誘発の重要性を確証するため、TFCは、WTと同様にTLR4における手術後の明確な海馬機能障害を明らかにした。考察これらのデータは、抗TNFαモノクローナル抗体がIL1βの生成を介して手術後の炎症の負担を低減させることを証明している。POCDにおけるIL1βの重要性は、上記実施例1からも理解することができる。ここでは我々は、手術後炎症過程の早期マーカーとしてのTNFαの先制的ターゲティングがIL1の生成を抑制することを証明し、POCDの病因におけるサイトカインの役割を強固にする。IL1反応の起源を定義するため、我々はMyD88及びTL4依存のシグナリングも調査した。脳への抗体の制限された浸透を前提とすれば、我々のデータは神経系炎症及びPOCDに関連する行動変化の発達において初期末梢反応が果たす中心的役割を示唆している。TNFαを介したIL1βの低下は行動成績を向上させるが、このことは、行動異常の発達における炎症の重要な役割を示唆しており、さらに、記憶処理におけるIL1の決定的役割を提供している。IL1シグナリングにおける独立したMyD88経路が近年発見されたことから、我々はこの鍵となるアダプター分子の発現を欠失した動物において手術後反応を検討した。MyD88は、不完全ではあるが、IL1βの低下を示した。炎症誘発の鈍化は、MyD88において手術後のPOCD関連行動に利益を与えるのに十分であるようである。このことは、記憶機能に影響を及ぼして行動変化をもたらすのに十分なだけの神経系炎症を誘発するためには一定レベルのIL1が必要とされるという閾値効果を示唆している。MyD88に対する抗TNFα予防法の組み合わせは、IL1βへの反応を完全に抑止することができた。TFCから得られた結果もまた、いずれかのサイトカインの除去により外科的外傷後の認知機能障害が減弱されるであろうことを示唆している。POCDにおけるMyD88シグナリングの重要性の実証は、特異的受容体のターゲティングがPOCD症状を改善できるかどうかをさらに検討することを促した。無菌性炎症及び外傷骨折の過程におけるTLR4の関与に関する知見から、我々はTLR4における炎症反応を調べることを試みた。外科的刺激後のIL1β反応及び認知機能障害の両者は除去されなかった。しかしながら、抗TNFα予防法は、TLR4における炎症誘発を低下させることができた。このことはさらに、手術後のMyD88非依存の経路を介したIL1β生成におけるTNFαの重要な役割を提供している。ここで我々は、IL1βはMyD88機構を介して働くが、TNFαのターゲティングはIL1βを低下させることによって手術後の認知機能障害を有意に改善するということについての証拠を提供する。TNF阻害剤による治療は既に、関節リウマチ等の他の環境において有益な効果を与えている。本研究において我々は単回の先制投与の後に感染又は疾病行動の証拠を認めず、従って術後合併症、とりわけ感染の促進におけるこれらの薬剤の限界の一部を克服した。参照文献1MollerJTCluitmansPRasmussenLSHouxPRasmussenHCanetJetalLongtermpostoperativecognitivedysfunctionintheelderlyISPOCD1studyISPOCDinvestigatorsInternationalStudyofPostOperativeCognitiveDysfunctionLancet1998Mar21351857612WeiserTGRegenbogenSEThompsonKDHaynesABLipsitzSRBerryWRetalAnestimationoftheglobalvolumeofsurgeryamodellingstrategybasedonavailabledataLancet2008Jul12372139443EtzioniDALiuJHMaggardMAKoCYTheagingpopulationanditsimpactonthesurgeryworkforceAnnSurg2003Aug23817074GaoLTahaRGauvinDOthmenLBWangYBlaiseGPostoperativecognitivedysfunctionaftercardiacsurgeryChest2005Nov1283664705FrancisJKapoorWNPrognosisafterhospitaldischargeofoldermedicalpatientswithdeliriumJAmGeriatrSoc1992Jun4060166SteinmetzJChristensenKBLundTLohseNRasmussenLSLongtermconsequencesofpostoperativecognitivedysfunctionAnesthesiology2009Mar110548557NewmanSStygallJHiraniSShaefiSMazeMPostoperativecognitivedysfunctionafternoncardiacsurgeryasystematicreviewAnesthesiology2007Mar106572908WanYXuJMaDZengYCibelliMMazeMPostoperativeimpairmentofcognitivefunctioninratsapossibleroleforcytokinemediatedinflammationinthehippocampusAnesthesiology2007Mar106436439RosczykHASparkmanNLJohnsonRWNeuroinflammationandcognitivefunctioninagedmicefollowingminorsurgeryExpGerontol2008Sep43840610AdachiOKawaiTTakedaKMatsumotoMTsutsuiHSakagamiMetalTargeteddisruptionoftheMyD88generesultsinlossofIL1andIL18mediatedfunctionImmunity1998Jul91435011HarryLESandisonAPaleologEMHansenUPearseMFNanchahalJComparisonofthehealingofopentibialfracturescoveredwitheithermuscleorfasciocutaneoustissueinamurinemodelJOrthopRes2008Sep2612384412NguyenKTDeakTOwensSMKohnoTFleshnerMWatkinsLRetalExposuretoacutestressinducesbraininterleukin1betaproteinintheratJNeurosci1998Mar151822394613ColburnRWDeLeoJARickmanAJYeagerMPKwonPHickeyWFDissociationofmicroglialactivationandneuropathicpainbehaviorsfollowingperipheralnerveinjuryintheratJNeuroimmunol1997Nov791637514ComeryTAMartoneRLAschmiesSAtchisonKPDiamantidisGGongXetalAcutegammasecretaseinhibitionimprovescontextualfearconditioningintheTg2576mousemodelofAlzheimersdiseaseJNeurosci2005Sep2825889890215ChowdhuryNQuinnJJFanselowMSDorsalhippocampusinvolvementintracefearconditioningwithlongbutnotshorttraceintervalsinmiceBehavNeurosci2005Oct119139640216PughCRNguyenKTGonyeaJLFleshnerMWakinsLRMaierSFetalRoleofinterleukin1betainimpairmentofcontextualfearconditioningcausedbysocialisolationBehavBrainRes1999Dec1061091817BarrientosRMHigginsEASprungerDBWatkinsLRRudyJWMaierSFMemoryforcontextisimpairedbyapostcontextexposureinjectionofinterleukin1betaintodorsalhippocampusBehavBrainRes2002Aug21134291818KennyEFONeillLASignallingadaptorsusedbyTolllikereceptorsanupdateCytokine2008Sep43342919LevyRMPrinceJMYangRMollenKPLiaoHWatsonGAetalSystemicinflammationandremoteorgandamagefollowingbilateralfemurfracturerequiresTolllikereceptor4AmJPhysiolRegulIntegrCompPhysiol2006Oct291R970620TaylorPCFeldmannMAntiTNFbiologicagentsstillthetherapyofchoiceforrheumatoidarthritisNatRevRheumatol2009Oct557882ElyEWSGautamRMargolinJFrancisLMayTSperoffBTrumanRDittusRBernardandSKInouyeTheimpactofdeliriumintheintensivecareunitonhospitallengthofstayIntensiveCareMed271892900ElyEWAShintaniBTrumanTSperoffSMGordonFEHarrellJrSKInouyeGRBernardandRSDittusDeliriumasapredictorofmortalityinmechanicallyventilatedpatientsintheintensivecareunitJAMA291175362MilbrandtEBSDeppenPLHarrisonAKShintaniTSperoffRAStilesBTrumanGRBernardRSDittusandEWElyCostsassociatedwithdeliriuminmechanicallyventilatedpatientsCritCareMed3295562実施例4術後感染症、手術、及び術後認知機能障害における炎症の間の相互作用背景手術からの回復は、術後認知機能障害によって、とりわけ高リスク患者において複雑化し得る1。POCDの発症において相互作用を支配するメカニズムは知られていないが、例えば感染症などの術後合併症はPOCDの高い発生率と関連がある2。近年では、神経系炎症は認知機能低下と相関がある34。本研究では、我々は、手術後のリポ多糖LPSが整形外科手術後の炎症及びPOCD関連行動に及ぼす効果を理解しようと試みた。方法成熟C56BL6J雄性マウスを無作為に次の群に割り当てた1処置なし動物2GA及び鎮痛下で脛骨骨折3脛骨骨折の24時間後にLPSをip注射4LPS注射のみ。各群当たりのマウスの分離コホートを炎症マーカー血漿サイトカイン及び小膠細胞活性化について評価するか、又は海馬依存の記憶について追跡型恐怖条件付けTFCを用いて評価した。結果手術及びLPSの3日後におけるTFC評価により、無処置同腹仔及び手術処置のみの動物の両者と比較して、合併症無しですくみが有意に減少することが明らかとなった。全身性サイトカインのアップレギュレーションは通常はじめの24時間に自己限定的である;しかしながら、LPSの手術後投与により、介入処置後72時間IL1βの血漿レベルがアップレギュレートされたコントロールに対しp0001。海馬では、LPS処置された動物における反応性小膠細胞症の程度が手術又は無処置と比較してより高かった手術後LPS群では術後7日目まで小膠細胞症が認められたp005。結論サイトカインは、脛骨骨折に続く無菌性炎症後の認知機能障害の誘起と維持における中心的メディエーターである。無菌性外傷後の感染の続発は炎症を悪化させ、それによりPOCDを増悪する。炎症反応経路への個々の寄与及びそれらの収束は介入処置に対する可能な標的を定義するのを助けるだろう。References1MollerJTetalLancet1998351857612GaoLetalChest20051283664703WanYetalAnesthesiology2007106436434RosczykHAetalExpGerontol20084384046TNFアルファアンタゴニストに関する参照文献FurstDESchiffMHFleischmannRMStrandVBirbaraCACompagnoneDFischkoffSAChartashEKAdalimumabafullyhumanantitumornecrosisfactoralphamonoclonalantibodyandconcomitantstandardantirheumatictherapyforthetreatmentofrheumatoidarthritisResultsofSTARJRheumatol3025632571VandePutteLBARauRBreedveldFCKaldenJRMalaiseMGvanRielPSchattenkirchnerMEmeryPBurmesterGRZeidlerHMoutsopoulosHMBeckKKupperHEfficacyandsafetyoftehfullyhumanantitumournecrosisfactoralphamonoclonalantibodyadalimumabinDMARDrefractorypatientswithrheumatoidarthritisa12weekphaseIIstudyAnnalsoftheRheumaticDiseases6211681177MorelandLWBaumgartnerSWSchiffMHTindallEAFleischmannRMWeaverALEttlingerRECohenSKoopmanWJMohlerKWidmerMBBloschCMTreatmentofrheumatoidarthritiswitharecombinanthumantumornecrosisfactorreceptorFcfusionproteinNEnglJMed3371417KnightDMTrinhHLeJSiegelSShealyDMcDonoughMScallonBMooreMAVilcekJDaddonaPandGhrayebJConstructionandinitialcharacterizationofamousehumanchimericantiTNFantibodyMolImmunol30144353TanakaSNagashimaTHoriTInvitroinhibitionofbindingoftumornecrosisfactoralphabymonoclonalantibodytoTNFreceptorongliomacellandmonocyteNeurologiaMedicoChirurgica388128MoosmyayerDDubelSBrocksBWatzkaHHamppCScheurichPLittleMmPfizenmaierKAsinglechainTNFreceptorantagonistisaneffectiveinhibitorofTNFmediatedcytotoxicityTheraepeuticImmunology23140TraceyDKlareskogLSassoEHSalfeldJGAndTakPPTumornecrosisfactorantagonistmechanismsofactionAcomprehensivereviewPharmacologyTherapeutics117244279