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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Resuscitation from hemorrhagic shock by carbon monoxide- and oxygen-carrying capacities of artificial red cells.

Research Project

Project/Area Number 21H03824
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

酒井 宏水  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (70318830)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松平 崇  奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (20570998)
山本 惠三  奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (90254490)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords人工酸素運搬体 / 輸血代替 / 虚血再灌流傷害 / 一酸化炭素 / 組織酸素化 / 蘇生液 / 出血性ショック / リポソーム
Outline of Annual Research Achievements

人工赤血球(ヘモグロビンベシクル, HbV)は、高純度・高濃度ヒトHbを脂質膜(リポソーム)で包んだ微粒子であり、体内での高い酸素運搬機能が実証されている。しかし、出血性ショックの救命蘇生において、再灌流傷害をいかに抑えるか、また輸血治療までの繋ぎとして酸素運搬機能をどこまで持続できるかが課題である。本研究では、一酸化炭素(CO)を結合させたCO-HbVを投与し、COの徐放により再灌流傷害を「安全に」緩和しつつ、COを徐放したあと変換されたO2-HbVの酸素運搬機能を長時間維持する方法を動物投与試験により検証し、出血性ショックに対する新規蘇生法として提案することを目的としている。

これまでに、CO-HbVから遊離したしたCOの中枢神経系への影響についてラットを用いて検討を行い、機能観察行動評価、感覚応答検査などにおいて、CO中毒の兆候は全くみられていない。この結果について考察を行った。静脈内投与量は16, 32 mL/kgであり、循環血液量 (56 mL/kg)と比較しても相当の投与量である。しかし、脳海馬の病理組織学的検討においても、病理学的変化はなく、壊死細胞もほとんど増加していなかった。これらのことから、CO-HbV製剤の安全性は高いことが想定される。数時間をかけてCOを放出した後、O2-HbVに変化するが、このO2-HbV製剤(deoxyHbV)については、既にGLP非臨床毒性試験を経て、臨床試験(Phase 1)に進んでいることから、CO-HbVの血液適合性、免疫原性、代謝プロセスなどについては、同等の安全性があるものと考えられた。従って、CO-HbVは第二世代の人工赤血球として開発をすべき対象と考えられた。しかし、放出されるCOに起因する毒性の可能性については、今後も精査を継続する必要がある。記名力障害の可能性についての検討、また、齧歯類のみならず中型動物を使用した試験が必要になると考えられ、順次進めていく予定である。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 備蓄・緊急投与が可能な人工赤血球の実用化に向けた研究開発.2024

    • Author(s)
      酒井宏水
    • Journal Title

      ICUとCCU

      Volume: in press Pages: in press

  • [Journal Article] “人工赤血球”の外科、代謝栄養学への応用の可能性2023

    • Author(s)
      酒井宏水, 小林直子, 久禮智子, 東 寛
    • Journal Title

      外科と代謝・栄養

      Volume: 57 Pages: 100-103

  • [Journal Article] ヘモグロビン-ベシクルを用いた一酸化炭素投与が海馬組織に与える影響(論文紹介)2023

    • Author(s)
      Okuda C, Sakai H
    • Journal Title

      医療ガス情報ファイル

      Volume: 21 Pages: 26-27

  • [Presentation] 備蓄・緊急投与が可能な人工赤血球製剤の実用化を目指す研究2023

    • Author(s)
      酒井宏水、東 寛
    • Organizer
      第71回日本輸血細胞治療学会学術総会
    • Invited
  • [Presentation] 備蓄・緊急投与が可能な人工赤血球製剤の実用化を目指す研究2023

    • Author(s)
      酒井宏水、東 寛
    • Organizer
      北海道輸血シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 備蓄・緊急投与が可能な人工赤血球製剤の実用化を目指す研究2023

    • Author(s)
      酒井宏水、東寛
    • Organizer
      第39回 日本DDS学会 学術集会
  • [Presentation] Storable and ready-to-use artificial red blood cells (hemoglobin vesicles) as an oxygen carrier for emergency medicine2023

    • Author(s)
      Hiromi Sakai
    • Organizer
      International Society on Oxygen Transport to Tissue (ISOTT2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 備蓄・緊急投与が可能な人工赤血球(ヘモグロビンベシクル)製剤の研究開発2023

    • Author(s)
      酒井宏水
    • Organizer
      第49回 日本臓器保存生物医学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 備蓄・緊急投与が可能な人工赤血球製剤の治験薬GMP製造とPhase1試験2023

    • Author(s)
      酒井宏水、東 寛
    • Organizer
      第45回 日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 救命領域での利用が期待される人工赤血球製剤の特徴2023

    • Author(s)
      酒井宏水、東寛
    • Organizer
      第61回 日本人工臓器学会大会
  • [Presentation] 備蓄・緊急投与が可能な 人工赤血球製剤の第一相試験結果と今後の展望2023

    • Author(s)
      酒井宏水
    • Organizer
      第51回 日本救急医学会総会・学術集会
  • [Remarks] 奈良県立医科大学化学教室

    • URL

      https://chem.naramed-u.ac.jp

URL: 

Published: 2024-12-25  

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