東北大学
東北大学病院

## 研修医・学生の方へ

### 研究について

当科で行っている研究の概略を下記に記します。それぞれの専門領域について、多くの研究講座・施設と共同で基礎および臨床研究を展開しています。

#### 脳血管障害

東北地方は歴史的にも脳卒中罹患率が高いため、患者さんの生命予後、機能予後を改善すべく研究を推進してきました。臨床研究においては広南病院、仙台医療センターなどの関連施設と共同で急性期脳梗塞治療についての多施設共同研究や、未破裂脳動脈瘤の破裂、増大に関する研究を推進し成果を得てきました。脳動脈瘤についてはCFD(computational flow dynamics)と呼ばれる流体解析法を用いて破裂・増大の予測を試み、先進的な研究成果を発表しています。もやもや病についても1969年に初代教授鈴木二郎先生が本疾患を命名して以来、継続して研究を推進しています。基礎研究ではもやもや病疾患感受性遺伝子を初めて同定し、遺伝子変異マウスをもちいた研究を進めています。臨床面ではもやもや病に対する血行再建術後の脳循環についての研究を推進しています。その他、硬膜動静脈瘻や椎骨動脈解離などについても成果を得ており、脳血管障害全般にわたる臨床・基礎両面の研究を展開しています。

#### 脳腫瘍

当科では、脳腫瘍患者さん治療成績の向上を目指した研究を幅広く行っています。まず、患者さんの同意のもと、手術により摘出した脳腫瘍の遺伝子解析をおこない、脳腫瘍の原因、病態解析を行っています。その結果、特定遺伝子の異常をもった患者さんにおいては抗がん剤の効果が高いことが示され治療に応用されています。次に、中枢神経系への有効な薬剤送達技術であるConvection-enhanced delivery(CED)法を用いた新規化学療法の開発研究を行い、一部の患者さんに対し臨床応用も始まっております。治療困難とされる脳幹部神経膠腫に対する治療成功例を論文報告しております。一方で現在、医工学研究科との共同研究を進め、さらなる薬物送達技術の発展を目指しております。また、免疫の共刺激因子に主眼をおいた脳腫瘍免疫治療の開発を行っています。有効性を示すデータが得られており、脳腫瘍ワクチン療法として臨床応用を目指しております。

#### 頭部外傷（外傷性脳損傷）

・ビッグデータ解析の手法を取り入れた二次侵襲のコントロール（企業・産総研・高度救命救急センター）
・タブレット端末を用いた集中治療管理の標準化・データベースの質の保証（企業・産総研・東京電機大・高度救命救急センター）
・爆風脳損傷における脳損傷機序解明（東北大学流体科学研究所・米国Walter Reed Army Medical Center/ Institute of Research・東京大）
・国際基準データベース登録に基づく課題抽出（放射線科・高度救命救急センター）
・頭部外傷後の睡眠障害（高度救命救急センター・スタンフォード大）

カリフォルニア大学サンフランシスコ校脳脊髄外傷センター、Walter Reed Army Medical Center / Institute of Researchをはじめとした頭部外傷分野のトップセンターと連携するとともに、分野横断型医工学連携プラットフォーム（http://basic.umin.jp）をはじめとした幅広いネットワークを駆使することにより、とくに本学のつよみを生かし、課題解決による産業化、医療政策に関わることにリサーチフォーカスを置き、広い視野でプロジェクトの推進を図っています。

#### てんかん外科

・小児難治てんかんに対する非切除的外科治療の効果（小児病態学分野）
・高磁場MRIによるてんかんの画像診断（放射線診断学分野）
・頭蓋内脳波による高次脳機能マッピング（高次脳機能障害科、てんかん科）
・脳波の数理学的解析による新しい診断法およびモニタリング技術の開発（てんかん科）
・光遺伝学(optogenetics)を応用した動物てんかんモデルの開発

てんかん科・小児病態学分野・高次脳機能障害科・放射線診断学分野などと共同で、てんかんの新しい診断技術、脳機能マッピング、外科治療予後に関する研究を行っています。

基礎研究としては、光感受性イオンチャネルを用いた世界で初めてのけいれん発作モデルを開発・発表し、てんかんの病態解明と治療応用を目指しています。光遺伝学（optogenetics）は光によって神経機能を操作する技術で、現在神経科学分野で最も注目されている分野の一つです。

#### 脊椎脊髄外科分野

・脊髄損傷ラットモデルに対する神経前駆細胞移植による神経再生治療

- 東北大学大学院細胞組織学分野（出澤真理研究室）・東北大学加齢医学研究所脳機能開発研究分野（川島隆太研究室）との共同研究
- ・脊髄腫瘍に対する新規治療の開発：Convection enhanced delivery 法
- 正常脊髄における薬物送達動態：白質と灰白質の相違点
脊髄腫瘍ラットモデルへのより有効な抗腫瘍薬の送達
- ・新規手術治療機器（ウォーターパルスジェットメス）の開発と脊髄腫瘍摘出術への応用
・脊髄脊椎手術における新しい神経機能モニタリングの開発
- 平成２４年度　若手研究者による臨床応用研究推進プログラム採択

#### 良性腫瘍・頭蓋底外科

##### ・遺体をもちいた手術手技修練ならびに微小解剖実習の開催（年一回）

東北大学は、厚生労働省の規定する“実践的な手術手技向上研修事業実施団体”全国６施設の一つとして認定されています。

##### ・新規手術治療機器（ジェットメス）の神経内視鏡手術への応用開発

#### 医薬品・医療機器開発 / 医療システム提案

##### ・新規脳梗塞急性期治療薬SMTP-7の開発（企業・東京農工大）

http://www.crieto.hosp.tohoku.ac.jp/seedlist/seed09.html
http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/311/lang:jp/

新規低分子化合物TMS-001は、血栓溶解促進作用に加えて抗酸化作用や抗炎症作用に由来する脳保護作用を併せもち、出血リスクが少なく、広い治療時間枠をもつため、現在の標準薬t-PAが利用できない患者を救える脳梗塞急性期治療薬として期待されています。現在、臨床段階に進むための非臨床試験を行っています。

##### ・画像誘導下局所脳内薬剤輸送システムの開発（東北大学医工学研究科・東北大学流体科学研究所）

http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/313/lang:jp/

対流強化輸送法は脳内に留置した細径のカテーテル先端から血液脳関門を回避して任意の部位に薬剤を拡散させる局所投薬技術です。私たちはMRIモニタリング下に薬剤投与を行う技術を世界に先駆けて開発し、世界で初めて臨床例において脳幹病変への局所投与に成功しております。現在、悪性脳腫瘍で臨床試験を行っており、将来的には中枢神経系で責任病巣が明らかな疾患全般に対して、画期的な治療手段となることが期待されています。

##### ・神経・血管温存下に最大限の病変摘出を行う手術用治療器（パルスウォータージェットメス）の開発（企業・学内外の11診療領域科・東京大・産総研・東京電機大・東洋大・東北大学流体科学研究所・東北大学金属材料研究所・東北大学医工学研究科、他）

http://www.crieto.hosp.tohoku.ac.jp/seedlist/seed08.html
http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/312/lang:jp/
http://www.hosp.tohoku.ac.jp/release/930.html

外科手術において、病変を最大限摘出することは患者さんの生命予後の改善に、病変の内部や近くを走行する血管や神経を温存することは術後の患者さんの生活の質の維持につながります。パルスウォータージェットメスは、この二つの要素の両立を支援する新しい手術用医療機器として、東北大学を中心に11診療科と10以上の学術機関に分野横断型医工学連携プラットフォームBASIC（http://basic.umin.jp）といった研究者ネットワークが連携し、100名以上がコミットして推進する産学連携プロジェクトとして開発を進めています。現在、東北大学病院臨床研究推進センター、東北大学流体科学研究所を拠点として、数年後の薬事承認申請を目指しています。

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