ECMO回路閉塞における炎症と凝固の包括的制御戦略

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18360
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 二木 貴弘 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 助教 (30728184)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ECMO / 回路閉塞 / 炎症 / 凝固 / 白血球

Outline of Annual Research Achievements

体外式膜型人工肺(extracorporeal membrane oxygenation:ECMO)は、重症呼吸不全患者に対して用いられ、2019年から世界的に流行しているCOVID-19重症患者に対しても有効性が報告されている。しかし、しばしば遭遇する致死的な問題の1つに回路内凝血があり、人工肺や回路が閉塞すると生命の危機にさらされる。
私たちは、これまでの予備検討において、従来想定されていた血小板や凝固因子ではなく、白血球が回路内凝血の原因に寄与していることを見出した。
2019 年度は、模擬ECMO回路や市販の人工肺を用いてin vitroでの回路閉塞をきたす条件を検証した。また、ブタの急性呼吸窮迫症候群(acute respiratory distress syndrome:ARDS)モデルにECMOを導入し、回路内閉塞の病態との関連や使用する薬剤との関連を検討した。
2020年度は、日本でもCOVID-19患者数の増加に伴い県外への移動が制限され、ECMO回路などの物品の調達が困難となり、ブタARDSモデルでの実験が行えなかった。そこで、ECMO回路閉塞と同様に回路内凝血が問題と なっている持続的血液濾過透析(continuous hemodiafiltration:CHDF)回路を用いて実験を行った。CHDF回路内において、細胞の損傷により放出される成分で あるダメージ関連分子パターン(damage-associated molecular patterns:DAMPs)を測定したところ高値を示し、閉塞カラムの中空糸内には好中球の集積を認めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19患者数の増加に伴い、2020年4月に緊急事態宣言が発令されるなどあり、県外への移動が制限され、ECMO回路などの物品の調達が困難となり、当初予定 していた実験が行えない状況である。また、その後も感染の波が続き、研究が中断している。

Strategy for Future Research Activity

ECMO回路閉塞と同様に回路内凝血が問題となっているCHDF回路を用いて実験を行う。 また、今後、COVID-19が収束すれば、ブタARDSモデルにECMOを導入し、回路閉塞を抑制する可能性がある薬剤を用い、その効果を検証する予定である。

Causes of Carryover

2021年度は、COVID-19感染拡大により研究がほぼ１年間中断したため次年度使用額が生じた。今後、研究を再開する予定である。