Mitigation of the cytokine storm with blood purification induced by the ischemia-reperfusion injury: A novel treatment for REBOA complications

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09039
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 林 洋輔 千葉大学, 医学部附属病院, 特任助教 (60867266)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松村 洋輔 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任助教 (00466707)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: REBOA / IRI / Partial REBOA / organ perfusion / Occlusion tolerance / 出血性ショック

Outline of Annual Research Achievements

出血性ショックの蘇生で用いられるResuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (REBOA) は動脈性出血の制御と中枢臓器灌流維持が期待される一方，遠位臓器虚血と虚血再灌流障害 (Ischemia-reperfusion injury, IRI) による下肢切断，多臓器不全，死亡転帰を辿る場合がある．バルーン部分遮断 (Partial REBOA, P-REBOA) は完全遮断に比して虚血性合併症が発生しにくいとの報告はあるが, 遮断強度・遮断時間とIRIの重症度の関係や有効な治療についての検証はない．
類似病態として，敗血症や急性下肢動脈閉塞などサイトカインストームを伴う病態ではpathogen-associated molecular patterns (PAMPs) やalarminなどの液性因子を除去し病態改善に寄与する治療法として血液浄化療法がある．Post-REBOA IRIにおいても同様の病態が存在する可能性が高く，Post-REBOA IRIにおけるバイオマーカーの探索とP-REBOAの虚血強度との関連を明らかにし，血液浄化療法を用いたPost-REBOA IRIの制御法確立が本研究の目的である．
まず全身麻酔下に生体ブタの右頚部，鼠径部において外科的に動静脈を露出，カテーテルを留置した上で，瀉血による出血性ショックモデルを作成した．予備実験としてREBOAのバルーン注入容量を変化させ，出血性ショックモデルにおいてREBOAによる大動脈遮断をし，乳酸値やカリウムなどのpoint-of-careのバイオマーカーを測定した．
現在，血液浄化療法の資機材確保をしてその導入準備を行っている．今後血液浄化療法を含めた実験系を確立し，バイオマーカー測定とIRI制御の効果について検証する．また，腸管，肝臓，腎臓などの病理学的変化もあわせて解析する予定である．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

出血性ショックモデルを既報に準じて安定して作成し，REBOAカテーテルを留置して経時的なpoint-of-careのバイオマーカー測定を行う予備実験により，順調に実験モデルを確立することを達成することができた．
しかしながら新型コロナウイルス感染症蔓延のため臨床への対応を余儀なくされ，当初予定していたよりも実験を行う十分な時間を確保できず，また血液浄化療法の資機材確保や実験試行にまでは至らなかった．
上記を鑑み『2.』を選択し，感染症蔓延状況にあわせて研究を遂行していくことで実験継続困難となるほどの遅延はない．

Strategy for Future Research Activity

出血性ショックモデルにおいては再現性を持つ実験系を確立することができた．これをもとにして血液浄化療法の有無で比較したデータを取得すべく，研究を推進する．
ただし新型コロナウイルス感染症による社会情勢は未だ予断を許さず，実験の遅延や論文発表の遅延が生じる可能性はある．

Causes of Carryover

血液浄化療法資機材確保に至らず，これは次年度に必要な経費として繰り越して用いる．