Study on application of artificial oxygen carriers to thoracic surgery
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20K09170
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
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| Research Institution | Saitama Medical University (2021-2022)
Tokai University (2020) |
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Principal Investigator |
河野 光智 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (10276272)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩崎 正之 東海大学, 医学部, 教授 (90223388)
小松 晃之 中央大学, 理工学部, 教授 (30298187)
増田 良太 東海大学, 医学部, 教授 (10408057)
生駒 陽一郎 東海大学, 医学部, 講師 (40631792)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 人工赤血球 / 出血性ショック / ヘモアクト / 人工酸素運搬体 / 呼吸器外科 / 外科手術 / 出血 |
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| Outline of Research at the Start |
動物モデルを用い、外科手術時の大量出血に対するヘモアクト投与の即時効果と、長期的な回復過程や創傷治癒への影響の検証を行い、将来の第Ⅱ相試験に必要なデータを収集する。肺移植や気管移植などの臓器移植モデルでの検証も行い、外科手術をより安全に行う手段として人工赤血球を使用するために必要な実験も行う。様々な人工酸素運搬体を利用した動物実験はなされてきたが、実用化には至っていない。ヘモグロビンとアルブミンの特性を併せ持つヘモアクトという新しく開発された人工赤血球を、外科手術に応用する初めての動物実験である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヘモグロビンに３分子のヒト血清アルブミンを結合した人工酸素運搬体ヘモグロビン-アルブミンクラスター（製剤名HemoAct）は合成が簡便で保存安定性に優れ、臨床応用が期待されている。安全性・有効性試験を継続している。ウシヘモグロビン（HbBv）またはヒト成人ヘモグロビン（HbA）を使用してHbBv-HSA3 および HbA-HSA3を作成し、その物理化学的特性と、ラットの出血性ショックからの蘇生に関して検討した。HbBv-HSA3とHbA-HSA3は、同等の溶液特性および酸素結合パラメータを示した。循環血液量の50%を脱血してショックを誘発すると、ラットは低血圧と著しい代謝性アシドーシスを呈した。15分後、ラットに自己血（SAB）、HbBv-HSA3、HbA-HSA3、または乳酸リンゲル液（RL）を投与した。出血性ショック時および投与後6時間までの生存率，循環パラメータ，血液学的パラメータ，血液ガスパラメータをモニターした。SAB群，HbBv-HSA3群，HbA-HSA3群のすべてのラットは6時間生存し，HbBv-HSA3群とHbA-HSA3群は蘇生後に平均動脈圧が回復した．血液ガスパラメータの時間経過は、RL群を除き、どの蘇生群でも顕著な差は認められなかった。血清生化学検査では、SAB群と比較してHbBv-HSA3群およびHbA-HSA3群でアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST）およびアラニンアミノトランスフェラーゼ（ALT）が増加した。そこで、HbA-HSA3による蘇生後に覚醒した他のラットを7日間観察した。血球数、AST、ALTは7日後までにベースライン値まで回復していた。これらの結果から、HbBv-HSA3およびHbA-HSA3は、輸血代替物として、出血性ショックからの回復をもたらすことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究代表者の転勤によって実験に必要な器具の購入や実験室の整備が必要であったが、コロナ感染拡大の影響のあって時間を要した。しかしながらそれが完了し実験が軌道に乗り始め、遅れを取り戻すことが出来ている。ヘモアクトを用いた実験を順調に遂行することが出来ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ポリエチレングリコールよりも優れた免疫学的ステルス性を有するポリオキサゾリンをヘモグロビン分子に結合させた新しい人工酸素運搬体（製剤名Hemoxa）の血液適合性や血中滞留性の評価も開始した。ラット出血性ショックモデルを用いて蘇生液としての評価も実施していく。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Hemoglobin albumin clusters as an artificial O2 carrier: Physicochemical properties and resuscitation from hemorrhagic shock in rats2022
Author(s)
Wataru Okamoto, Mai Hasegawa, Tomone Usui, Tomonori Kashima, Sho Sakata, Tatsuhiko Hamano, Hiroto Onozawa, Ryo Hashimoto, Masayuki Iwazaki, Mitsutomo Kohno, Teruyuki Komatsu
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Journal Title
Journal of Biomedical Materials Research
Volume: 2022
Issue: 8
Pages: 1-12
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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