強制オシレーション法を用いた肺移植後急性肺拒絶評価法の基礎的研究

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23592057
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 阪井 宏彰 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (50362489)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊達 洋至 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60252962) ; 庄司 剛 公益財団法人田附興風会, 呼吸器外科, 研究員 (80402840)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: 強制オッシレーション / 急性肺拒絶評価法 / 呼吸インピーダンス

Research Abstract

FOTとは，気道開口部から与えた様々な周波数の振動波に対して生ずる圧や気流速度から呼吸抵抗を測定する低侵襲で呼吸器系の合成抵抗を肺の中枢成分と末梢成分，更には気道成分と末梢肺組織成分とに分別可能である。我々はこの手法を用い，ラット移植肺におけるacute allograft rejection (AR) の病理学的進展と肺の機械的特性との関与を検討している。本年度は同所性ラット左片肺移植モデルを用いた．Sham-BN群(no operation, n＝6)，Isograft群(BN→BN, operation control, n＝6)，Allograft群(BN→LEW, AR group, n＝17)の3群を用いた実験を施行、脱血死後開胸し，左片肺換気としてから各群において異なる4 つのPEEPレベル（0, 2, 4, 6 cmH20）でFOTを用い肺インピーダンス（ZL）を測定した。病理学的所見では，Isograft群は全てGrade 0であり，Allograft群はGrade 1(n＝4), Grade 2(n＝7), そしてGrade 3(n＝6)の3群であった．ZLの解析結果では，気道成分よりも末梢肺組織成分において，拒絶早期から病理学的なGradeに伴い末梢肺組織抵抗が上昇する傾向を認めた． 急性拒絶反応は一般的に気道病変よりも先に末梢組織病変が出現する．我々の結果も末梢肺組織成分の変化が先行し，更に病理学的なGradeと共に変化することが考えられ，肺移植急性拒絶反応の検出や評価にFOTが有用である可能性が考えられた．引き続き病理学的Gradeと肺末梢組織の弾性抵抗との相関を検討する予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

予定通りラット肺の急性肺移植拒絶モデルが問題なく作成でき、肺の機械的特性と組織のgrade 評価に相関がある傾向が認められ始めていることから。予定通りの進捗状況と考える。

Strategy for Future Research Activity

急性拒絶反応は一般的に気道病変よりも先に末梢組織病変が出現することから．末梢肺組織成分の変化が先行し，病理学的なGradeと共に変化することを捉えるために，acute allograft rejection (AR)の組織学的なGradeと肺末梢組織の弾性抵抗の不均一性を示す指標とを組み合わせ、より肺移植急性拒絶反応の検出や評価にFOTが有用であることを検証していく予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

ラット肺の完成したモデルを使い評価数を大きくするために動物費の計上を多目に挙げることとする。

Research Products

• [Journal Article] Dynamic instability of central airways and peripheral airspace in rat lungs perfused with cold preservation solutions. (2011)
  • Author(s): Hamakawa H, Sakai H, Takahashi A, Aoyama A, Zhang J, Chen F, Fujinaga T, Wada H, Date H, Bando T
  • Journal Title: Eur Surg Res Volume: 47 Pages: 159-67
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A NOD2 gene polymorphism is associated with the prevalence and severity of chronic obstructive pulmonary disease in a Japanese population. (2011)
  • Author(s): Kinose D, Ogawa E, Hirota T, Ito I, Kudo M, Haruna A, Marumo S, Hoshino Y, Muro S, Hirai T, Sakai H, Date H, Tamari M, Mishima M
  • Journal Title: Respirology Volume: 10 Pages: 1440-1843
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of preprocurement ventilation on lungs donated after cardiac death in a canine lung transplantation model. (2011)
  • Author(s): Sakamoto J, Chen F, Yamada T, Nakajima D, Ohsumi A, Kikuchi R, Zhao X, Fujinaga T, Shoji T, Sakai H, Bando T, Date H.
  • Journal Title: Transplantation Volume: 92(8) Pages: 864-70
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hypothermic machine perfusion ameliorates ischemia-reperfusion injury in rat lungs from non-heart-beating donors. (2011)
  • Author(s): Nakajima D, Chen F, Yamada T, Sakamoto J, Osumi A, Fujinaga T, Shoji T, Sakai H, Bando T, Date H
  • Journal Title: Transplantation Volume: 92(8) Pages: 858-63
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Living-donor lobar lung transplantation with sparing of bilateral native upper lobes: a novel strategy. (2011)
  • Author(s): Fujinaga T, Bando T, Nakajima D, Sakamoto J, Chen F, Shoji T, Sakai H, Ishii H, Miwa S, Date H
  • Journal Title: J Heart Lung Transplant Volume: 30(3) Pages: 351-3
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Can non-sine curved oscillatory wave provide the mechanical information about the lung periphery? (2011)
  • Author(s): Hamakawa H, Sakai H, Takahashi A, Bando T , Date H
  • Organizer: ISOTT international conference
  • Place of Presentation: Georgetown U.S.A
  • Year and Date: July 25.,2011
• [Remarks]
  • URL: http://www.thoracic-kyoto-u.gr.jp/