ヒツジ胎仔の長期哺育によるポンプレス人工胎盤システムの安全性評価

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10084
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 渡邊 真平 東北大学, 大学病院, 助手 (70509413)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 昌利 東北大学, 大学病院, 講師 (00451584) ; 北西 龍太 東北大学, 大学病院, 助手 (20436116) ; 埴田 卓志 東北大学, 大学病院, 助手 (30400360) ; 松田 直 東北大学, 大学病院, 准教授 (50361100)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ヒツジ / 人工胎盤 / 早産児

Outline of Annual Research Achievements

早産児を後遺症なく生存させることは周産期新生児医療の喫緊の課題である．現行の新生児医療は出生直後から人工呼吸管理を開始して，早産児に胎児循環から成人循環への適応を強制している．そのため，妊娠24週未満で生まれた成育限界児は左心不全や動脈管開存に陥りやすい．そこで我々は，ヒト胎盤循環を模したポンプレス人工胎盤システムを，ヒツジ胎仔を用いた動物実験で開発した．このシステムを臨床応用すれば，現行の保育器で育てる新生児医療を人工子宮で育てる新生児医療へと転換させ，成育限界児の後遺症なき生存を可能にするかもしれない．
開発と並行して欠かせないのは安全性の評価である．そこで本研究期間には，妊娠満期までの1-3週間を人工胎盤システムで成育させたヒツジ胎仔が，その離脱後に補助人工換気を要さず，自発呼吸のもと自立歩行が可能であることを検証し，その後も正常に成長発達することを確認する．
これまでの人工胎盤を用いた成育実験では人工羊水の汚染による胎仔の敗血症が難題であった．そこで我々は0.2 μmの物理的フィルターと紫外線照射を備えた人工羊水の持続循環装置を作成し，平成28年度はまずヒツジ胎仔5例 (妊娠102日，剖検時体重 1.06 ± 0.15 kg, 平均体重 ± SD) を用いて人工子宮内で平均67.8 時間の成育を実施した．その結果，胎仔の敗血症を予防することに成功した．しかし羊水の培養検査ではグラム陰性桿菌 (おもに緑膿菌) が検出され，無菌な環境を作ることはできなかった．そこで電解塩素を用いた浄化装置を新たに設置し，平成29年3月から妊娠138日のヒツジ胎仔に人工胎盤システムを装着し，満期までの成育を試みた．しかし1例は実験前に胎仔が母獣の子宮内で敗血症に陥り，胎仔死亡となった．もう1例は不受胎により実験は実施できなかった．そのため人工胎盤システム離脱後の胎仔の評価を実施できなかった．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

平成28年度は人工羊水の汚染による胎仔の敗血症を克服することに時間を要した．そのため妊娠満期までの1-3週間を人工胎盤システムで成育させたヒツジ胎仔が，その離脱後に補助人工換気を要さず，自発呼吸のもと自立歩行が可能であることの検証実験は年度末からの開始となった．しかし計画した2例は，胎仔の子宮内死亡と不受胎により実施できなかった．

Strategy for Future Research Activity

平成28年度に導入した羊水持続循環装置により，胎仔の敗血症は予防が可能となった．長期の成育で人工羊水の汚染が問題になる場合には人工羊水の入れ替えも検討する．それにより平成29年度は安全性の検証実験が実施可能である．

Causes of Carryover

平成28年度には妊娠138日のヒツジ胎仔に人工胎盤システムを装着し，満期までの成育を試みる実験を2回計画した．しかし1例は実験前に胎仔が母獣の子宮内で敗血症に陥り，胎仔死亡となった．もう1例は不受胎により実験は実施できなかった．不受胎であった実験で使用する予定であった試薬やカテーテルなどの消耗品代金 (約12万円) は次年度に繰り越すこととした．

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年度に不受胎により実施できなかった実験を平成29年度に行う際の試薬やカテーテルなどの消耗品代金として使用する予定である．