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Development of Canada-Japan joint novel an Ex Vivo Lung Perfusion System

Research Project

Project/Area Number 20KK0201
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

渡辺 有為  東北大学, 大学病院, 助教 (20724199)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松田 安史  藤田医科大学, 医学部, 准教授 (00455833)
鈴木 大和  藤田医科大学, 医学部, 助教 (40883880)
中島 大輔  京都大学, 医学研究科, 講師 (50812286)
渡邉 龍秋  東北大学, 大学病院, 助教 (70636034)
野田 雅史  東北大学, 加齢医学研究所, 准教授 (70400356)
Project Period (FY) 2020-10-27 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords肺移植 / 臓器保存 / EVLP / Ex Vivo Lung Perfusion / マージナルドナー
Outline of Research at the Start

Ex Vivo Lung Perfusion(EVLP)は,心停止後ドナー肺を体内に見せかけた環境で換気,灌流し,移植に使用可能かを“評価”するために開発された.その後,虚血時間の延長による“保存”,さらには幹細胞,遺伝子,医療用ガスなどをドナー肺に導入する“治療”のプラットフォームとして発展した.しかし,既存のEVLPもいくつかの解決困難な問題点を抱えている.本研究は,ものづくり日本のアイデアと技術を盛り込んだ日本発のEVLPシステムを開発し,日本では実施が不可能であるヒト肺を用いた研究を,トロント大学において日加共同で行うことにより,広く世界で普及するシステムを送り出そうというものである.

Outline of Annual Research Achievements

ドナー肺体外灌流システム(Ex Vivo Lung Perfusion:EVLP)は,トロント大学でドナー肺の“評価”だけではなく,長時間安定して灌流させることにより,虚血時間の延長による“保存”,さらには幹細胞,遺伝子,医療用ガス,薬剤などをドナー肺に導入する“治療”のプラットフォームとして発展し,現在,トロント方式のEVLPは世界の主流となっている.しかしながら,現状のトロント方式のEVLPもいくつかの解決困難な問題点を抱えている.本研究課題は,ものづくり日本のアイデアと技術を盛り込んだ日本発のEVLPシステムを開発し,日本では実施することが不可能であるヒト肺を用いた研究を,トロント大学において日加共同で行うことにより,広く世界で普及するシステムを送り出そうというものである.これまでの研究実績の概要は以下の通りである.1. 新規臓器灌流液EP-TU2の開発:株式会社細胞科学研究所(仙台市)との共同研究により,本邦の臨床肺移植で使用しているEP-TU液をベースに,日本発の新規臓器灌流液EP-TU2の開発に着手し,試作液を用いて大動物実験を行っている.2. 日本発の新規EVLPシステムの開発:ニプロ株式会社人工臓器開発センター(滋賀県草津市)との共同研究により,試作品を用いた大動物実験を行っている.12時間の安定した灌流を達成し,その後に実際に肺移植まで行い,良好な結果を得ている.3. トロント大学との共同研究:COVID-19パンデミックにより海外渡航は完全に閉ざされてしまっていたが,2022年度後半より,各種規制の緩和が進んできた.研究分担者が2022年度よりトロントへ留学し,共同研究の準備を進めている.引き続き定期的なウェブミーティングも行っている.4. スタンフォード大学との共同研究:臓器保存液への添加薬剤の共同研究を開始し,小動物モデルを用いて実験を進めている..

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19パンデミックにより海外渡航は完全に閉ざされてしまっていたが,2022年度後半より,各種規制の緩和が進んできた.研究分担者が2022年度よりトロントへ留学し,共同研究の準備を進めている.引き続き定期的なウェブミーティングも行っている.国内での研究は着実に進捗している.

Strategy for Future Research Activity

2023年にCOVID-19感染症は感染症法上の取り扱いが5類感染症へと移行されることが予定されており,今後は海外渡航を伴う研究計画も可能となる.いつでも渡航を伴う研究を加速出来るように,日本国内での研究を着実に進めていく予定である.

Report

(2 results)
  • 2022 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 6 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] トロント大学(カナダ)

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  • [Int'l Joint Research] スタンフォード大学(米国)

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  • [Int'l Joint Research] Toronto General Hospital/University Health Network/University of Toronto(カナダ)

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  • [Journal Article] Waitlist Mortality in Lung Transplant Candidates in Japan2022

    • Author(s)
      Hirama Takashi、Akiba Miki、Watanabe Tatsuaki、Watanabe Yui、Notsuda Hirotsugu、Oishi Hisashi、Niikawa Hiromichi、Okada Yoshinori
    • Journal Title

      Transplantation

      Volume: 106 Issue: 8 Pages: 1507-1509

    • DOI

      10.1097/tp.0000000000003981

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  • [Journal Article] Efficacy and safety of mRNA SARS-CoV-2 vaccines in lung transplant recipients2022

    • Author(s)
      Hirama Takashi、Akiba Miki、Shundo Yuki、Watanabe Tatsuaki、Watanabe Yui、Oishi Hisashi、Niikawa Hiromichi、Okada Yoshinori
    • Journal Title

      Journal of Infection and Chemotherapy

      Volume: 28 Issue: 8 Pages: 1153-1158

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2022.04.019

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  • [Journal Article] Changes in haemodynamics during single lung transplantation under venovenous extracorporeal membrane oxygenation2022

    • Author(s)
      Oishi Hisashi、Matsuda Yasushi、Ejima Yutaka、Toyama Hiroaki、Hirama Takashi、Watanabe Tatsuaki、Watanabe Yui、Niikawa Hiromichi、Noda Masafumi、Okada Yoshinori
    • Journal Title

      Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery

      Volume: 35 Issue: 2 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1093/icvts/ivac101

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  • [Journal Article] Deceased-donor lobar lung transplant: A successful strategy for small-sized recipients2021

    • Author(s)
      Campo-Canaveral De La Cruz Jose Luis、Dunne Ben、Lemaitre Philippe、Rackauskas Mindaugas、Pozniak Jiri、Watanabe Yui、Mariscal Andrea、Yeung Jonathan、Yasufuku Kazuhiro、Pierre Andrew、de Perrot Marc、Waddell Thomas K.、Cypel Marcelo、Keshavjee Shaf、Donahoe Laura
    • Journal Title

      The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery

      Volume: 161 Issue: 5 Pages: 1674-1685

    • DOI

      10.1016/j.jtcvs.2020.04.166

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Impact of donor time to cardiac arrest in lung donation after circulatory death2021

    • Author(s)
      Qaqish Robert、Watanabe Yui、Hoetzenecker Konrad、Yeung Jon、Chen Manyin、Pierre Andrew、Yasufuku Kazuhiro、Donahoe Laura、de Perrot Marc、Waddell Tom、Keshavjee Shaf、Cypel Marcelo
    • Journal Title

      The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery

      Volume: 161 Issue: 4 Pages: 1546-1555.e1

    • DOI

      10.1016/j.jtcvs.2020.04.181

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Successful Single-Lung Transplant for the Dominant Side: A Case Report2021

    • Author(s)
      Hayasaka Kazuki、Watanabe Yui、Hirama Takashi、Oishi Hisashi、Noda Masafumi、Toyama Hiroaki、Ejima Yutaka、Saiki Yoshikatsu、Okada Yoshinori
    • Journal Title

      Transplantation Proceedings

      Volume: - Issue: 4 Pages: 1385-1387

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2021.03.004

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recovery of physical function in lung transplant recipients with sarcopenia2021

    • Author(s)
      Nikkuni Etsuhiro、Hirama Takashi、Hayasaka Kazuki、Kumata Sakiko、Kotan Shinichi、Watanabe Yui、Oishi Hisashi、Niikawa Hiromichi、Kohzuki Masahiro、Okada Yoshinori
    • Journal Title

      BMC Pulmonary Medicine

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 124-124

    • DOI

      10.1186/s12890-021-01442-5

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Initial lung transplantation experience with uncontrolled donation after cardiac death in North America2020

    • Author(s)
      Healey Andrew、Watanabe Yui、Mills Caitlin、Stoncius Michele、Lavery Susan、Johnson Karen、Sanderson Robert、Humar Atul、Yeung Jonathan、Donahoe Laura、Pierre Andrew、Perrot Marc、Yasufuku Kazuhiro、Waddell Thomas K.、Keshavjee Shaf、Cypel Marcelo
    • Journal Title

      American Journal of Transplantation

      Volume: 20 Issue: 6 Pages: 1574-1581

    • DOI

      10.1111/ajt.15795

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An extracellular oxygen carrier during prolonged pulmonary preservation improves post-transplant lung function2020

    • Author(s)
      Ali Aadil、Watanabe Yui、Galasso Marcos、Watanabe Tatsuaki、Chen Manyin、Fan Eddy、Brochard Laurent、Ramadan Khaled、Ribeiro Rafaela Vanin Pinto、Stansfield William、Gokhale Hemant、Gazzalle Anajara、Waddell Thomas、Liu Mingyao、Keshavjee Shaf、Cypel Marcelo
    • Journal Title

      The Journal of Heart and Lung Transplantation

      Volume: 39 Issue: 6 Pages: 595-603

    • DOI

      10.1016/j.healun.2020.03.027

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Strategies to prolong homeostasis of ex?vivo perfused lungs2020

    • Author(s)
      Takahashi Mamoru、Andrew Cheung Hei Yu、Watanabe Tatsuaki、Zamel Ricardo、Cypel Marcelo、Liu Mingyao、Keshavjee Shaf、Chen Manyin、Watanabe Yui、Harmantas Constantine、Caldarone Lindsay、Gokhale Hemant、Guan Zehong、Qaqish Robert、Taniguchi Yohei
    • Journal Title

      The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery

      Volume: - Issue: 6 Pages: 1963-1973

    • DOI

      10.1016/j.jtcvs.2020.07.104

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The fraction of sensitization among lung transplant recipients in a transplant center in Japan2020

    • Author(s)
      Kumata Sakiko、Hirama Takashi、Watanabe Yui、Oishi Hisashi、Niikawa Hiromichi、Akiba Miki、Tikkanen Jussi、Okada Yoshinori
    • Journal Title

      BMC Pulmonary Medicine

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 256-256

    • DOI

      10.1186/s12890-020-01299-0

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Veno-venous ECMO as a platform to evaluate lung lavage and surfactant replacement therapy in an animal model of severe ARDS2020

    • Author(s)
      Qaqish Robert、Watanabe Yui、Galasso Marcos、Summers Cara、Ali A adil、Takahashi Mamoru、Gazzalle Anajara、Liu Mingyao、Keshavjee Shaf、Cypel Marcelo、Del Sorbo Lorenzo
    • Journal Title

      Intensive Care Medicine Experimental

      Volume: 8 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s40635-020-00352-w

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 哺乳類の能動的低代謝である冬眠から着想を得た臓器保存方法の新展開2022

    • Author(s)
      渡辺有為
    • Organizer
      第48回日本臓器保存生物医学会学術集会 2021年度研究奨励賞受賞講演
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    • Invited
  • [Presentation] 肺提供を増やすための肺保存学を再考する- 本邦でEVLPを必要とするドナーとは -2022

    • Author(s)
      渡辺有為,岡田克典
    • Organizer
      第48回日本臓器保存生物医学会学術集会 臓器保存機能再生プロジェクト小委員会企画
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    • Invited
  • [Presentation] 肺グラフト評価法と保存法のトランスレーショナルリサーチ2022

    • Author(s)
      渡辺有為,村井翔,上田和典,渡邉龍秋,新井川弘道,宇井雅博,平間崇,小野寺賢,野津田泰嗣,鈴木隆哉,大石久,野田雅史,岡田克典
    • Organizer
      第58回日本移植学会総会
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    • Invited

URL: 

Published: 2020-10-29   Modified: 2023-12-25  

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