Real-time monitoring of breath volatile organic compounds for early detection of perioperative organ injury

实时监测呼吸挥发性有机物，早期发现围术期器官损伤

基本信息

批准号：
20K09223
负责人：
松本重清
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Oita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、各組織にて産生される揮発性有機化合物(VOCs)は、尿、皮膚、呼気等から検出されることが明らかとなり、各種疾患のバイオマーカーとして認識されつつあるが、周術期の検討は皆無である。周術期では、全身麻酔や手術の侵襲に伴い、細胞の代謝異常が生じると臓器傷害の一因となる。この異常をVOCs測定により早期に検出できれば、可及的速やかに予防策を開始できるため、術後合併症を未然に防ぐことができる。血中や呼気中のVOCsは低濃度で測定が難しいため、まず高濃度に検出される尿を網羅的に測定してターゲットを同定することにした。前年度に、各種手術患者50名の尿サンプルを研究分担者である北九州市立大学の李教授に送付して、約500種類のVOCsを測定していただいたが、結果の解析に時間を要し2021年9月に一旦終了してディスカッションを行った。その後、さらに詳細な解析を進めることとなり、2023年3月に全ての解析が終了した。その結果、各種手術の術前後で、異なる代謝成分が変化していることがわかったが、特に、消化器癌手術においては、特徴的な所見が認められた。結果の精度を高めるため、詳細な解析と同時進行で、50症例の尿サンプルを追加採取する予定であったが、コロナ禍の影響もあり採取することができなかった。今後、追加サンプル採取を再開する予定である。最終的には呼気中アンモニアの測定による術中臓器傷害の早期検出法を確立し、さらに、消化器癌手術による新たな所見に関しても再現性が認められれば学会、論文等で発表する予定である。

近年来，据透露，可以在尿液，皮肤，呼气等中检测到各种组织中产生的挥发性有机化合物（VOC），并被认为是各种疾病的生物标志物，但未进行围手术期研究。在围手术期间，由于全身麻醉和手术的侵袭，细胞代谢异常可能导致器官损伤。如果可以通过VOC测量来尽早检测到这种异常，则可以尽快启动预防措施，并在发生之前预防术后并发症。由于血液和呼气中的VOC很难在低浓度下测量，因此我们首先决定全面测量在高浓度下检测到的尿液以识别靶标。在上一年，研究伙伴Kitakyushu City University的李教授的尿液样本被送往研究合作伙伴的李教授，以测量大约500种VOC，但结果进行了分析，因此花了一些时间在2021年9月完成研究，并进行了讨论。之后，进行了进一步的详细分析，并于2023年3月完成了所有分析。结果，发现在手术前后，观察到了独特的发现，尤其是在胃肠道癌症手术中，发现不同的代谢成分发生了变化。为了提高结果的准确性，我们计划同时收集50例和详细分析的尿液样本，但是由于Covid-19-19大流行的影响，我们无法收集它们。将来还会恢复其他样本。最终，通过测量呼吸中的氨气损伤对术中器官损伤进行了早期检测，如果发现胃肠道癌症手术的新发现可再现，则将在学术会议和论文中发表。