ナノバブルを用いた新たな臓器保存液の臨床応用に向けた有効性の確立とシステム開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09166
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 原 亮介 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 研究協力員 (80866286)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 桂太郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (80404268) ; 永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686) ; 土谷 智史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (30437884) ; 高木 克典 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (90635856) ; 畑地 豪 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (80437889) ; 土肥 良一郎 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (00817786) ; 渡邉 洋之助 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (30457551) ; 谷口 大輔 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (20773758) ; 町野 隆介 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90728081) ; 小山 正三朗 長崎大学, 病院(医学系), 助手 (20815972)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ナノバブル / 臓器保存 / 肺移植

Outline of Annual Research Achievements

以前の実験では臓器保存液であるEP-TU液と、それを窒素ナノバブル化したナノバブルEP-TU液を用いてラット肺の臓器保存効果を比較した。F344ラットの左肺を摘出後、それぞれの保存液を用いて灌流・保存し、4時間後、8時間後、16時間後、24時間後、48時間後にそれぞれの効果を評価した。肺組織中のATPの経時的変化や免疫染色によるcaspase-3陽性細胞数を測定することにより、窒素ナノバブル化した臓器保存液を用いることで、従来の臓器保存液と比較して肺組織の虚血性障害を抑制できる可能性が示唆された。
次いで、同様の実験を大動物であるブタから摘出した肺を用いて行った。窒素ナノバブルを封入したEP-TU液で8時間保存後に肺組織の病理学的評価およびATPの測定、組織内のTNF-α等の炎症性サイトカイン測定を施行しようとしたが、一部でラットによる実験と同等の効果が得られなかった。そのため、再度ラット肺を用いた臓器実験を追加し効果を再確認することにした。
今後はF344ラットから摘出した肺をナノバブルEP-TU液と通常のEP-TU液でそれぞれ16時間保存後、別のF344ラットに同種移植を行い、その後の血液検査にてTNF-αやIL-6等の炎症性サイトカインを測定する予定である。小動物を用いた実験で移植後の虚血・再灌流障害の抑制効果を再評価し、窒素ナノバブルによる臓器保存効果の増強作用を再確認、実験の条件を設定後、ブタを用いた同様の実験を再開する予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

ブタを用いた実験を行ったところ、一部で同様の効果が得られなかった。ブタによる実験は労力と資金を多く必要とするため、多数の実験は困難である。そのため再度、小動物を用いて追加実験、ナノバブルによる効果の確認、実験手法の再設定を十分に行い、その後にブタによる実験を再開することにした。

Strategy for Future Research Activity

ラット肺を窒素ナノバブル化した保存液を用いて保存後に、同種移植を行い虚血・再灌流障害の評価を行う。
その後に、ブタを用いた同様の実験を行う予定である。

Causes of Carryover

学会、研究会への参加予定が中止となったため、その分の額を次年度使用額とした。
また、ブタ実験の予定が遅れているため、その費用を次年度使用分とした。
次年度は学会・研究会への参加費用、および論文投稿のための費用に充てる予定である。