Study on application of artificial oxygen carriers to thoracic surgery

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09170
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
• Research Institution: Saitama Medical University (2021-2023); Tokai University (2020)
• Principal Investigator: Kohno Mitsutomo 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (10276272)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 正之 東海大学, 医学部, 教授 (90223388) ; 小松 晃之 中央大学, 理工学部, 教授 (30298187) ; 増田 良太 東海大学, 医学部, 教授 (10408057) ; 生駒 陽一郎 東海大学, 医学部, 講師 (40631792)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 人工赤血球 / 出血性ショック / 肺切除 / 肺移植

Outline of Final Research Achievements

Hemoglobin-albumin cluster designated as HemoAct is an artificial oxygen carrier, Hemoact has small diameter (about 8 nm), and can perfuses narrowed capillaries and carry oxygen. Resuscitation was performed in a rat hemorrhagic shock model by administering HemoAct (Hb-HSA3) solution; all rats in the Hb-HSA3 and red blood cell groups survived until 6 h, whereas all rats in the lactate Ringer's solution group died within 4 h. Mean arterial blood recovered to initial values after administration of Hb-HSA3 solution. No abnormalities in general condition were observed up to 7 days after resuscitation and all rats survived. The effects on organs were temporally, and the effectiveness of administration of Hb-HSA3 as a red blood cell substitute was demonstrated.

Free Research Field

呼吸器外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヘモグロビン分子に3個のヒト血清アルブミンを結合した構造の(ヘモグロビン-アルブミン)クラスター(製剤名：ヘモアクト)は人工酸素運搬体（人工赤血球）として開発された。ヘモグロビンとアルブミンの性質を併せ持ち、長期保存が可能で、血液型に関係なく使用でき、感染症のおそれもない。救急現場での出血性ショックに対する臨床応用が期待されるほか、待機的手術での大量出血に対する使用が見込まれる。ラットの出血性ショックモデルにおいて、ヘモアクト投与の安全性と有効性が確認された。また、肺切除或いは肺移植実験ではスワンガンツカテーテルを用い、循環動態、血液や組織の酸素化、酸素運搬の詳細な解析を行うモデルを確立した。