MD2、シスタチン C、および DNA メチル化タグは、POCD の血清バイオマーカーとして使用できます。 (BM-POCD)

術後認知機能障害 (POCD) は、手術患者によくみられる合併症であり、記憶力、注意力、計算能力の低下などによって現れます。 さまざまな種類の手術の中で、心臓外科患者における POCD の発生率が最も高く、退院日の POCD の有病率は 53% と高く、患者の 26% は手術後 3 か月でまだ認知機能障害を示していました。 POCD は、患者の入院日数を増やし、医療資源と社会保障資源の消費を増やし、患者の術後の生活の質に深刻な影響を与え、手術後 1 年間の死亡率を高めることさえあります。 POCD の予測と診断のための明確な血清マーカーはありません。 現在適用されている診断は、手術前後の一連の神経心理学的バッテリーテストです。 時間がかかり、重篤な状態の患者には適用できません。 この試験の目的は、POCD 予測、POCD の早期診断、および治療効果の評価のための有効な指標として、POCD 血清マーカーをスクリーニングすることです。

現在、POCD の病因は明らかではありません。 加齢、全身麻酔、心臓手術、術前の認知障害、および心血管疾患は、POCD の危険因子です。 現在、術前および術後の神経心理学的行動評価が POCD を診断する唯一の方法ですが、時間がかかり、リソースが占有され、学習効果もあります。 ただし、POCD のリスクを予測したり、POCD を早期に診断したりできる血清マーカーに関する研究は、まだ非常に予備的な段階にあります。 研究では、血漿炎症因子であるインターロイキン (IL)-1β、IL-8、および腫瘍壊死因子-α レベルが POCD 患者で上昇することがわかっています [1-2]。 さらに、ミクログリア細胞では、S100βによって媒介される炎症反応が終末糖化産物（RAGE）シグナル伝達経路の受容体を調節し[3]、炎症誘発性因子の発現を上昇させた[4]ため、S100βの発現はPOCDの発生に関連している可能性があります。 しかし、IL-1、IL-8、TNF-α などの炎症関連因子には、神経学的または疾患特異性がありません。 以前は神経損傷の診断効果があると考えられていた S100B は、小規模サンプル相関研究では確認されていません [5]。 したがって、信頼できる強力な臨床研究データを収集して、POCD の早期予測と診断のための血清バイオマーカーを探索することは、臨床的に非常に重要です。

研究者らは以前、より高い内因性シスタチン C レベルが虚血性脳損傷に対する重要な保護メカニズムであることを発見しました。 血清シスタチン C の上昇は、脳のシスタチン C レベルの上昇を伴い、リソソームの損傷を抑制し、オートファジーを促進し [6]、脳の虚血耐性を誘導します。 骨髄分化タンパク質 (MD-2) は分泌タンパク質で、160 のアミノ酸で構成され、TLR4 シグナル伝達経路に関与し、炎症反応を媒介します [7]。 POCDの動物モデルを使用した研究者は、手術後にMD2の発現が大幅に増加することも発見しました。

さらに、メチル化はタンパク質や核酸の重要な修飾方法であり、遺伝子の発現を調節し、アルツハイマー病などの多くの疾患に密接に関連しています。 COASY および SPINT1[17]、NCAPH2/LMF2[18] プロモーター領域の DNA メチル化は、アルツハイマー病や軽度認知障害の診断に役立つことが研究で示されています。 したがって、中枢神経系の DNA メチル化マーカーの変化は、心臓手術後の POCD の早期診断に役立つ可能性があると推測しています。 したがって、心臓手術後の患者の血清中の中枢神経系メチル化標識の検出は、中枢神経系損傷の臨床的検出のための新しい研究方向を提供します。

以前の臨床試験 (NCT 02084030) では、CTNNA2 遺伝子の 6 つの SNP 変異 (SNP は rs6739405、rs12467815、rs12472215、rs11126727、rs11126731、rs993607 を引用) により、CPB を受けている高齢患者の POCD のリスクが変化したことが示されています。 この遺伝子は、カドヘリン接着受容体と細胞骨格の間のリンカーとして機能し、神経系の細胞間接着と分化を調節するとともに、シナプスの形態学的可塑性、および発生時の小脳と海馬のラミネーションも調節するため、患者がこれを持っているかどうかを検証することを目指しています。以前の試験で使用された MMSE と比較して、より統合された神経心理学的テスト バッテリー テストを使用して、これらの変異のいずれかが、これらの変異がないか、または少ない患者よりも POCD の影響を受けやすくなっています。

結論として、研究者らは、血清中枢神経系 (CNS) 固有のメチル化マーカー、MD2 レベル、およびシスタチン C レベルが、POCD の予測および診断に役立つ可能性があると考えています。 この試験は、CPB の下で心臓手術を受けた 200 人の患者の POCD を評価し、周術期の血清 MD2、シスタチン C、および中枢神経系の DNA メチル化マーカーをテストし、POCD の予測と診断におけるそれらの役割を調査することです。