2019 Fiscal Year Research-status Report
心臓死ドナー肺をターゲットとした体外肺灌流装置を用いた肺機能回復法の開発
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19KK0223
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
新井川 弘道 東北大学, 加齢医学研究所, 非常勤講師 (80636027)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
迫田 大輔 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40588670)
岡田 克典 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90323104)
渡辺 有為 東北大学, 大学病院, 助教 (20724199)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | 体外肺灌流 / 肺移植 / 心臓死ドナー / マージナルドナー肺 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の目的は、心停止後ドナー肺に焦点を当て、全米有数の成熟した肺移植プログラムを有し、かつ体外肺灌流装置(EVLP)の十分な経験と実績をもつ、 米国クリーブランドクリニックと国際共同研究を実施することで、日本では実施不可能な心臓死ドナーの肺を用いたEVLPを利用した肺治療法の確立、新たな胸腔・肺冷却法を開発し、ドナー肺の数を飛躍的に増加させることである。
研究実施計画として令和元年１０月から令和2年度内に調査型研究として「ブタ心臓死モデルを用いたEVLP血栓除去・溶解プロトコルの確立」を予定している。EVLPにおける灌流圧、灌流液の組成、温度、人工呼吸器設定を調整し、心臓死ドナー肺に最適な血栓溶解プロトコルを確立する予定である。現在、研究分担者の所属する産業技術総合研究所（産総研）内で、新規体外肺灌流装置の開発が行われており、予備実験で２~３時間の安定した体外肺灌流が可能であることが確認されている。また、開発型研究では「ブタ心臓死モデルを用いた肺機能維持プロトコルの確立」を行う。既存の冷却肺保存液持続循環法に変わるような、東北大学が独自開発した換気法を組み合わせた新規方法を確立する予定である。現在、人工呼吸機器類の作動確認及び予備実験を産総研内で行っており、令和２年度内に動物実験にて最適な方法の確立を目指している。
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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
研究実施計画として令和元年１０月から令和2年度内に調査型研究（ブタ心臓死モデルを用いたEVLP血栓除去・溶解プロトコルの確立）を予定している。産業技術総合研究所（産総研）内で、新規体外肺灌流装置の開発が行われており、世界的標準とされる灌流プロトコルに準じた予備実験で、３-４時間の安定した体外肺灌流が可能であることが確認された。
また、開発型研究（ブタ心臓死モデルを用いた胸腔・肺冷却プロトコルの確立）においては、既存の人工呼吸器と本課題で提案された冷却装置の組み込みと、作動確認のための予備実験が産総研内で実施中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究実施計画通り令和2年度内に調査型研究（ブタ心臓死モデルを用いたEVLP血栓除去・溶解プロトコルの確立）を予定している。今後COVID-19による大動物実験の制限が解除された後は、産総研で開発された装置にてブタ心臓死モデルを用いた実験が東北大学にて開始される予定である。また、開発型研究（ブタ心臓死モデルを用いた胸腔・肺冷却プロトコルの確立）においても、大動物実験が可能となる令和２年度中頃までブタ心臓死モデルを用いた実験を開始し、最適な冷却プロトコルの確立を目指している。
COVID-19感染症対策のため、令和２年4月より本課題を実施する予定であった東北大学および同加齢医学研究所において動物実験実施に対する制限が生じた。令和２年6月1日をもってこれら処置は解除されたため、今後の状況次第であるが、概ね実施計画書通りに実験は遂行できるものと思われる。
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| Causes of Carryover |
令和元年１０月から開始した調査型研究（ブタ心臓死モデルを用いたEVLP血栓除去・溶解プロトコルの確立）のための灌流装置の開発、開発型研究（ブタ心臓死モデルを用いた胸腔・肺冷却プロトコルの確立）のための機器開発は主に産総研内で行われており、東北大学で予定されている大動物を用いた実験はまだ開始されていない。このため、東北大学内で当初予定された規模の支出がなかったものである。実験計画書通り令和２年度内に東北大学でブタを用いた実験のために灌流装置、灌流液、薬剤などの消耗品、実験用ブタが購入される予定である。当該年度に使用できなかった助成金はそのまま、次年度支出として全額必要となる見込みである。
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