2022 Fiscal Year Annual Research 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, 大学病院, 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渡辺 有為 東北大学, 大学病院, 助教 (20724199) [Withdrawn]
田中 遼太 東北大学, 大学病院, 特任助手 (40647450)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | 体外肺灌流 / 心臓死ドナー / 肺移植 / ドナー不足 / 虚血再灌流障害 / 臓器温度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では「心停止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」をテーマとして、外科的処置を必要とせずに心停止ドナー肺を速やかに冷却するプロトコルの確立を目的とした。当初の仮説は、冷却空気を用いた経気道間欠的陽圧換気法は心停止ドナー肺を冷却し肺機能を維持することが可能、であったが、予備実験において、冷却装置を組み込んだ人工呼吸器等では肺の冷却効率が極めて悪く、心停止後の肺を十分冷却できないと判断した。代替として、冷温槽を用いてドナー全身を冷媒に浸すことで、外科的処置なしに肺を冷却することが可能との仮説を立てた。極低温特殊冷媒を用いた冷温槽と、冷媒を循環させるシステムの組み合わせにより、心停止後90分にて気道内温度を37℃から30℃まで下げることが可能になった。このため、冷却されない心停止ドナー肺をコントロールとして(n = 5)、ex vivo lung perfusion (EVLP)による肺機能評価を実施した。結果、コントロール群の全ての肺は移植不適と判断されたのに対し、冷却群(n = 5)では全てが移植可能と判断された。冷却群の肺はいずれも、EVLPの標準的移植適応評価のための生理学的パラメーターは良好な結果を示していた。この結果を支持するため、肺組織標本、灌流液のサンプルを用いて分子生物学的評価を追加実施中である。本研究において心停止ドナー肺の機能を維持する有効な方法として、外科処置を必要としない冷温槽を用いた新規冷却方法を提案し、動物実験を通してその有効性を確認することができた。今後、積極的な心停止ドナー肺を用いた肺移植の増加に貢献するものと考えられる。
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