循環器・呼吸器外科学

心臓血管外科

研究テーマ

1) 高度低体温により誘導される蛋白質発現・リン酸化の網羅的プロテオミクス解析
2) 血液サンプルを用いた蘇生後脳症に対する脳低体温療法に関する網羅的解析
3) 低体温導入及び復温に伴う心筋蛋白質リン酸化(脱リン酸)の網羅的プロテオミクス
4) 大動脈弁狭窄症における弁石灰化のプロテオミクス解析
5) 腹部大動脈瘤・胸部大動脈瘤壁および血清のプロテオミクス解析


内 容

1) ラットを用いて全身麻酔下に表面冷却を加えて起きる肝臓、心臓の蛋白質発現変化にについて、蛍光標識2次元デイファレンシャル電気泳動(2D-DIGE)にかけて増減する蛋白スポットをマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析計(MALDI-TOF/TOF MS/MS)にて解析した(図1)。これにより多くの蛋白質のグローバルな変化を確認できた。肝臓では冬眠動物(地リス)のプロテオミクス解析と同様の変化を認めた(図2)。
2) 人工心肺装置を用いて高度低体温(22℃前後)を導入して大動脈瘤手術を行う臨床例において院内倫理員会の審査で承認を受けた後、低温導入前、導入後、復温後の3ポイントで心筋・血液サンプルを採取して、最新のプロテオミクス(iTRAQ試薬でラベル化し、nanoLC-MALDI-TOF/TOF MS/MS)にて解析した。血漿サンプルでは低体温導入により補体系の活性化が抑制され、復温により逆に活性化された。心筋蛋白質の解析では、低体温導入により、電子伝達系・酸化的リン酸化に関与する蛋白の減少を認め、また新規の蛋白質リン酸化の増減をとらえることができた。
3) 心停止後蘇生後脳症に対する脳低体温療法の前中後での血液成分のプロテオミクス解析にても予後に関係する蛋白の変化を解析中である(図3図4)。
4) 石灰化大動脈弁、胸部大動脈瘤壁、腹部大動脈瘤壁サンプルのプロテオミクス解析を行い、新たな知見を得た。
5) 現在、低体温のもたらす効果をより明瞭に把握するため、ブタおよびラットを用いた人工心肺実験を計画中である。

図説明

図1:蛍光色素で標識された蛋白のスポット.赤色は低体温導入で増加した蛋白、緑色は減少した蛋白を示す。
図2:2次元電気泳動で同定された蛋白を示す。冬眠動物との類似性が認められた
図3:脳低体温療法症例の血漿サンプル解析結果
図4:脳低体温療法症例の血漿サンプル解析結果

研究業績

1) Teiji Oda, Kouji Shimizu, Aakane Yamaguchi, Kazumi Satoh, Ken-ichi Matsumoto. Hypothermia produces rat liver proteomic changes as in hibernating mammals but decreases endoplasmic reticulum chaperones. Cryobiology 65;104-112:2012.
2) Teiji Oda, Aakane Yamaguchi, Masao Yokoyama, Kouji Shimizu, Kosaku Toyota, Tetsuro Nikai, Ken-ichi Matsumoto. Plasma proteomic changes during cardiopulmonary bypass in ascending and aortic arch surgeries. International Journal of Molecular Medicine, in press.
3) Ken-ichi Matsumoto, kazumi Satoh Tomoko Maniwa, Asuka Araki, Riruke Maruyama, Teiji Oda. Noticeable decreased expression of tenascin-X in calcific aortic valves. Connective Tissue Research 53:460-468;2012
4)Kazumi Satoh, Tomoko Maniwa, Teiji Oda, Ken-ichi Matsumoto. Proteomic profiling for the identification of serum diagnostic biomarkers for abdominal and thoracic aortic aneurysms. Proteome Science 11:27:2013
5)Ken-ichi Matsumoto, Kazumi Satoh, Tomoko Maniwa, Tetsuya Tanaka, Hideki Okunishi, Teiji Oda. Proteomic comparison between abdominal and thoracic aortic aneurysms. International Journal of Molecular Medicine 33:1035-1047;2014.
6) Ken-ichi Matsumoto, Kazumi Satoh, Tomoko Maniwa, Tetsuya Tanaka, Masatoshi Asai, Shoich Suehiro, Hideki Okunishi, Teiji Oda. Proteomic analysis of sera from patients with abdominal and thoracic aortic aneurysms. Int J Mol Sci 2014: doi:10.3390/ijms140x000x


 

呼吸器外科

研究テーマ

 呼吸器悪性腫瘍に対するテーラーメード医療の探求

内 容

1. QOLを重視したMinimal invasive surgeryの開発

2. 肺癌切除検体を用いた効率的な抗がん剤感受性試験法の開発

3. 肺癌切除検体を用いた術後自己免疫療法の開発