2020 Fiscal Year Research-status Report

無虚血肝移植術と持続的常温機械灌流の併用による胆管保護法の開発

Research Project

Project/Area Number	20K17546
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	藤好真人北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90844720)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2022-03-31
Keywords	肝移植 / 機械灌流
Outline of Annual Research Achievements	2020年度は当研究のベースとなる、ラット無虚血肝移植モデルの確立を行った。このモデルの開発は、門脈単独機械灌流による無虚血肝移植から始め、門脈および肝動脈を用いた機械灌流による無虚血肝移植へと拡張した。門脈灌流のためのカニュレーションには脾静脈を用いることとし、門脈吻合はグラフトの上腸間膜静脈とレシピエントの門脈を手縫いで吻合することとした。動脈灌流のためのカニュレーションには臨床術式と同様に胃十二指腸動脈を用い、吻合はステント法によりグラフトの総肝動脈とレシピエントの総肝動脈を吻合した。このモデル上で冷温酸素化機械灌流を行ったところ、レシピエントラットの良好な生存を得た。続いてこのモデルを常温機械灌流モデルにまで拡張するために、常温機械灌流に関する条件検討を行った。酸素化モジュールには小型の気液コンタクターを用い、灌流液の良好な酸素化を得た。灌流液中の酸素担体にはラット赤血球を用いた。この灌流システムを用いて灌流パラメータの条件検討を行うため、ラット肝臓の常温機械灌流実験を行った。このラット肝臓の灌流実験で得られた灌流システムおよび灌流条件を用いた常温機械灌流を門脈・肝動脈灌流を組み込んだ無虚血肝移植モデルに導入したところ、これまでにレシピエントラットの長期生存は得られていない。現在、実際の無虚血肝移植ラットモデル上で常温機械灌流のトラブルシューティングを行い、レシピエントラットの生存を目指している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 2020年度はラット無虚血肝移植モデルの開発を行った。冷温灌流による無虚血肝移植の実験手技は確立したが、常温機械灌流を用いたモデルへの拡張はまだ達成できていない。無虚血肝移植におけるグラフト内圧のコントロールは非常に難しく、常温機械灌流では冷温機械灌流より速い流速が必要となることから、技術的に非常に困難であるため実験モデルの確立に計画より長い時間を要している。また、2020年度は新型コロナ感染症対策により動物実験および基礎実験が制限されたため、研究を一時停止せざるを得なかった。上記の理由により2020年度の研究の進捗には大幅な遅延が生じた。そのため、2020年度分の研究費の一部を次年度使用する必要が生じた。
Strategy for Future Research Activity	2021年度は2020年度に引き続き、常温機械灌流を組み込んだ無虚血肝移植のラットモデルの確立を行う。このラットモデルにおいてレシピエントラットの長期生存がまだ得られていない原因として、静脈アウトフローブロックによるグラフトの高度浮腫が考えられている。そのため、門脈圧および肝動脈圧のコントロールおよび静脈ドレナージ不良の防止のための実験手技の改良を行う。また、機械灌流にはペリスタルティックポンプを使用するため、赤血球の溶血によるグラフト傷害が原因となっている可能性もあるため、酸素担体としてヘモグロビン製剤の導入も検討している。上記モデルが確立された後に、そのモデル上で無虚血肝移植法の移植後胆管傷害に対する治療効果を検討する。当研究における無虚血肝移植のラットモデルは、技術的難易度が高くこれまでに報告のないものであり、その確立に時間がかかっているが、現在ラットモデルの確立はトラブルシューティングの段階にあり、モデルの確立後の治療効果の評価には比較的時間がかからないことが予想されるため、2021年度中の当研究の完遂は可能であると考える。
Causes of Carryover	動物モデルの確立に当初の研究計画よりも時間を要していることと、新型コロナ感染症対策の影響により動物実験を制限する必要があったため、実験計画の進捗に遅延が生じたため、次年度使用額が生じた。 2021年度は前述のように門脈および肝動脈を用いた常温機械灌流を組み込んだ無虚血肝移植ラットモデルを確立し、そのモデル上で、無虚血肝移植法の移植後胆管傷害に対する治療効果を評価する。