急性虚血性脳卒中の診断ツールとしての血漿遊離脂肪酸プロファイル

虚血性脳卒中は、米国における死因の第 3 位であり、長期障害の主な原因です。 即時治療は、虚血性脳卒中の転帰に大きな役割を果たし、多くの場合予後を改善するのに役立ちます。 即時治療に影響を与える要因の 1 つは、虚血性脳卒中の迅速かつ正確な診断です。

イメージング技術は依然として主要な診断ツールですが、高度なイメージング研究は管理上の決定を遅らせ、時には利用できない場合があります。 さらに、画像検査では、既存の病変と急性または進行中のプロセスを区別できないことがよくあります。 したがって、プラズマ バイオ マーカーなどの追加の診断および予後ツールは、虚血性脳卒中の早期管理に有益です。 重要なことに、虚血性脳卒中に対する FDA 承認済みの唯一の治療法は、脳卒中発症から 3 ～ 4.5 時間以内の tPA 投与です。 したがって、虚血性脳卒中の理想的なバイオマーカーは、静脈血栓溶解療法のこのウィンドウ内で容易に検出できます。

今日まで、研究された潜在的な脳卒中バイオマーカーの大部分はペプチド/タンパク質の性質のものであり、この要件を満たしていません。 その理由の 1 つは、ペプチドやタンパク質を含む親水性基質が血液脳関門 (BBB) を容易に通過しないことです。 したがって、脳特異的ペプチド/タンパク質は、急性脳卒中状態の治療範囲内で血漿中で有意に増加する可能性は低く、BBB の完全性喪失に関連する脳卒中の進行中にゆっくりと増加します。 その結果、S100b やニューロン固有のエノラーゼなど、最も一般的に利用される脳固有のタンパク質バイオマーカーは、10 ～ 18 時間前に血漿で増加せず、損傷後 24 時間より前の梗塞体積と相関しません。 研究された他の多くの脳特異的タンパク質には同様の制限がありますが、急性脳卒中条件下で上昇しているコペプチンなどのタンパク質は脳に対して非常に非特異的であり、生理学的ストレスのより一般的なマーカーとして機能する可能性があります. 別の有望なアプローチは、急性虚血性脳卒中の病因を特定するための血液遺伝子発現解析の利用です。 ただし、RNA 発現測定のタイミング、および RNA 発現のダイナミクスは、「理想的な虚血性脳卒中バイオマーカー」の要件を満たすために、このアプローチに制限を加える可能性があります。

あるいは、脂質バイオマーカーはこれらの制限を克服するかもしれません。 脂質は疎水性であり、BBB を容易に通過し、脳の湿重量の約 10% を占める非常に豊富で、脳固有のプロファイルを持ち、脳脂質の変化は虚血性損傷の直後に発生します。 最近、ターゲットを絞った定量化を使用して、脳特異的スフィンゴ脂質が急性脳損傷の有望なバイオマーカーとして特定され、脂質バイオマーカーを使用して脳卒中を診断する可能性が実証されました。

現在のプロジェクトでは、研究者は血漿遊離脂肪酸プロファイリングを虚血性脳卒中のバイオマーカーとして使用する新しいアプローチを提案しています。 この新しいアプローチは、脳の脂質組成と急性虚血条件下での代謝の十分に文書化された機能に基づいています。 第一に、脳はリン脂質脂肪酸組成の独自の特徴を持っており、血漿や他の組織とは異なり、アラキドン酸、ドコサヘキサエン酸、アドレン酸の濃度が最も高く、哺乳類の脳の脂肪酸の最大 20% を占めています。 これらの多価不飽和脂肪酸は、主にリン脂質のsn-2位でエステル化され、A2ファミリーのホスホリパーゼによって放出されます。 第二に、脂質は人間の脳の乾燥重量の半分以上を占めており、脂肪組織に次いで体内で 2 番目に大きな脂質含有器官となっており、脂肪酸の重要な供給源となる可能性があります。 第三に、急性虚血性損傷の際、脳のホスホリパーゼ（主にA2ファミリー）が直ちに活性化され、フリーフォームのリン脂質からsn-2位置から多価不飽和脂肪酸が急速に（数分以内に）放出されます。 脂肪酸は疎水性であるため、BBB を容易に透過し、血漿中に存在すると予想されます。 第四に、食事中の脂肪酸はエステル化された形で循環しますが、脂肪組織から放出された遊離脂肪酸は異なる脂肪酸プロファイルを持ち、脳遊離脂肪酸を血漿中の他の脂肪酸プールと区別できるようにします.

FDA が承認した唯一の虚血性脳卒中治療は、脳卒中発症から 3 ～ 4.5 時間以内に投与される組織プラスミノーゲン活性化因子 (tPA、IV rtPA としても知られ、腕の IV を介して投与される) です。 tPAは、血栓を溶解し、血流が奪われている脳の部分への血流を改善することによって機能します. イメージング技術は依然として主要な診断ツールですが、高度なイメージング研究は管理上の決定を遅らせ、時には利用できない場合があります。 さらに、画像検査では、既存の病変と急性または進行中のプロセスを区別できないことがよくあります。 したがって、プラズマ バイオ マーカーなどの追加の診断および予後ツールは、虚血性脳卒中の早期管理に有益です。