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臨床応用可能な新たな人工赤血球・人工酸素供与体の開発と応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11557112
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 麻酔・蘇生学
研究機関北海道大学

研究代表者

佐久間 一郎  北海道大学, 医学部・附属病院, 講師 (40260393)

研究分担者 富樫 廣子  北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (20113590)
吉岡 充弘  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40182729)
藤井 聡  北海道大学, 医学部・附属病院, 講師 (90291228)
福島 昭二  神戸学院大学, 薬学部, 講師 (80248103)
仲井 邦彦  東北大学, 大学院・医学系列研究科, 助教授 (00291336)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
2001年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2000年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1999年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワード人工赤血球 / ヘモグロビン修飾体 / 一酸化窒素 / 血小板凝集能 / 血小板粘着能 / ポリエチレングリコール / S-ニトロソヘモグロビン / パーフルオロカーボン
研究概要

人工赤血球として用いるヘモグロビン(Hb)修飾体では、一酸化窒素(NO)消去による血圧上昇、血小板活性化・凝集亢進が惹起され、臨床応用上問題となる。これはHb分子中のヘムが、血管内皮細胞や神経終末より分泌されるNOを消去するためと考えられる。本研究では臨床応用可能な人工赤血球として、Hb修飾体のSH基をS-ニトロソ(SNO)化し、NO供与能を有するHb修飾体を開発した。また、新たな人工酸素供与体創製を企図した。
1.分子サイズの大きくすべくHbをPEG化したPEG-Hb、さらにそれをSNO化したSNO-PEG-Hbを作製した。
2.ラットヘアルブミン、無修飾Hb、PEG-HbおよびSNO-PEG-Hbを静注し、その肝・腎への影響・毒性を経時的に14日後までに観察した結果、SNO-PEG-Hbで最も影響が少なかった。
3.Hb、SNO-Hb、PEG-HbおよびSNO-PEG-Hb、さらに新規パーフルオロカーボン(PFC)製剤の血小板活性化への影響をフローサイトメトリーで接着因子やIIbIIIa抗原発現、ガラス板法で血小板粘着能、レーザー散乱型凝集計で血小板凝集能を評価し、SNO-PEG-Hbの有用性を確認した。
4.PEG-Hbの臨床応用としてイヌの寄生虫性(バベシア)急性貧血に応用し、ある程度の有用性を確認した。
5.SNO-PEG-Hbを脳虚血再灌流モデルに使用したところ、機能障害が改善した。
6.新規乳化機を用い、PFC用エマルジョンを開発し、新たなPFC製剤を創製した。
7.新規PFCを小児で人工心肺を行う際の血漿補助液として用い得るかに関し、イヌを用いたシュミレーション実験を行い、その有用性とアルブミン併用の必要性を確認した。
8.新規PFCを肝移植時の肝保護液としての可能性を検索すべくシュミレーション実験を行い、その有用性を確認した。
9.新規PFCの急性毒性実験を行った。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (53件)

  • [文献書誌] Nakai K, Togashi H, Yasukohchi T, et al.: "Preparation and characterization of SNO-PEG-hemoglobin as a candidate for oxygen transporting material"Int J Artif Organs. 25(5). 322-328 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Sakanoue, Mamoru Tamura, Shoji Fukushima, et al.: "Assessment of newly developed perfluorocarbon emulsion : oxygen carrying capacity as the blood substitute in vivo"Art Cells Blood Subs Immob Biotech. 29(5). 389-397 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐久間一郎, 仲井邦彦, 菅原 武, 佐藤 洋, 北畠 顕: "S-ニトロソヘモグロビンの基礎と臨床"THE LUNG perspectives. 9(2). 191-194 (2001)

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  • [文献書誌] 照屋 純, 佐久間一郎, 仲井邦彦, 佐藤 洋, 畠 顕: "赤血球代替物の臨床応用の可能性"人工血液. 9(1). 23-26 (2001)

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  • [文献書誌] 藤井 聡, 富樫廣子, 吉岡充宏, 佐久間一郎, 仲井邦彦, 北畠 顕ほか: "ヘモグロビン系人工酸素運搬体を用いた抗血栓性材料の開発"循環制御. 23(1). 31-34 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤井 聡, 富樫廣子, 吉岡充宏, 仲井邦彦, 佐久間一郎, 北畠 顕ほか: "ヘモグロビン系入工酸素運搬体の血小板に及ぼす影響と人工材料としての臨床応用の可能性"人工血液. 10(in press). (2002)

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  • [文献書誌] Sakanoue J, Tamura M, Nakai K, Sakuma I, Kitabatake A: "Redox states of cerebral tissues of rats substituted by the liposome-encapsulated hemoglobin"Adv Exp Med Biol. 471. 27-33 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujii H, Fujii S, Togashi H, Yoshioka M, Nakai K, Satoh H, Sakuma I et al.: "Attenuation of hypothermia-induced platelet activation and platelet adhesion to artificial surfaces in vitro by modification of hemoglobin to carry S-nitric oxide and polyethylene glycol"Thromb Res. 100(6). 519-528 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐久間一郎, 仲井邦彦, 富樫廣子, 坂野上 淳, 藤井 聡, 吉岡充弘ほか: "人工血液の設計とガス状メディエーター"集中治療. 5(5). 477-485 (1999)

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  • [文献書誌] 佐久間一郎, 仲井邦彦, 富樫廣子, 藤井 聡, 吉岡充弘, 佐藤 洋, 北畠 顕: "SNO-hemoglobinの人工酸素運搬体としての応用"血管と内皮. 9(増刊). 71-82 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐久間一郎, 仲井邦彦, 富樫廣子, 坂野上 淳, 藤井 聡, 吉岡充弘ほか: "ヘモグロビンと一酸化窒素との相互作用を考慮したヘモグロビン系酸素運搬体の設計"人工血液. 7(2). 40-44 (1999)

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  • [文献書誌] 佐久間一郎: "NOの功罪-進化および臨床からみた知見-"日本薬理学雑誌. 115(5). 311 (2000)

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  • [文献書誌] 佐久間一郎: "第6回NO国際学会"血圧. 6(11). 1136-1137 (1999)

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  • [文献書誌] 仲井邦彦, 佐久間一郎, 福島昭二, 竹内由和, 佐藤 洋, 北畠 顕: "パーフルオロカーボン(PFC):第2世代PFCによる挑戦"人工血液. 8(1). 43-51 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仲井邦彦, 佐久間一郎, 福島昭二, 照屋 純, 竹内由和, 佐藤 洋, 北畠 顕: "人工酸素運搬体開発の課題"血液・免疫・腫瘍. 6(1). 29-34 (2001)

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  • [文献書誌] 仲井邦彦, 佐久間一郎: "生体内一酸化窒素(NO)実験プロトコール"共立出版株式会社、東京. 280-284 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai K, Sakuma I, Satoh H, Kitabatake A: "Vascular activities of hemoglobin-based oxygen carriers : relationship between vasoconstrictive activity and endothelial permeability"Springer-Verlag Tokyo. 33-45 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai K, Sakuma I, Togashi H, Yoshioka M, Satoh H, Kitabatake A: "S-Nitrosylated polyethylene glycol-conjugated hemoglobin derivative as a candidate material for oxygen therapeutics. In : Maeda H, editor. Polymer drugs in the clinical stage : Advantages and prospects"Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakanoue J., et al.: "Redox states of cerebral tissues of rats substituted by the liposome-encapsulated hemoglobin"Adv. Exp. Med. Biol.. 471. 27-33 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujii H., et al.: "Attenuation of hypothermia-induced platelet and platelet adhesion to artificial surfaces in vitro by modification of hemoglobin to carry S-nitric oxide and polyethylene glycol"Thromb. Res.. 100(6). 519-528 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai K., et al.: "Preparation and characterization of SNO-PEG-hemoglobin as a candidate for oxygen transporting material"Inst. Artif. Organs. 25(5). 322-328 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Sakanoue, et al.: "Assessment of newly developed perfluorocarbon emulsion: oxygen carrying capacity as the blood substitute in vivo"Art Cells Blood Surb. Immob. Biotech.. 29(5). 389-397 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai K., et al.: "Vascular activities of hemoglobin-based oxygen carriers: relationship between vasoconstrictive activity and endothelial permeability"Recent Advances in Nitric Oxide Research. 33-45 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai K., et al.: "S-Nitrosylated polyethylene glycol-conjugated hemoglobin derivative as a candidate material for oxygen therapeutics"Polymer drugs in the clinical stage: Advantages and prospects. (in press).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichiro Sakuma, et al.: "Design of artificial blood and gaseous mediators"Critical care. 5(5). 477-485 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichiro Sakuma, et al.: "Application of SNO-hemoglobin as an Artificial oxygen carrier"Vessels and Endothelium. 9(Suppl.). 71-82 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichiro Sakuma: "Design of artificial blood and gaseous carriers Considering the mutual effects of hemoglobin and nitric oxide"Artificial Blood. 7(2). 40-44 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichiro Sakuma: "The 6^<th> International NO Meeting"Blood Pressure. 6(11). 1136-1137 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichiro Sakuma: "Good and bad things of NO: knowledge from evolutional and clinical standpoint"Jap. J. Pharmacol.. 115(5). 311-311 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kunihiko Nakai, et al.: "Perfluorocarbon (PFC): A challenge by second generation PFC"Artificial Blood. 8(1). 43-51 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kunihiko Nakai, et al.: "Problems in the development of artificial oxygen carriers"Blood Immune ststem, and Tumor. 6(1). 29-34 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichiro Sakuma et al.: "The basic and clinical of s-nitroshemoglobin"THE LUNG perspectives. 9(2). 191-194 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Teruya, et al.: "Possibility of clinical application of red blood cell substitutes"Artificial Blood. 9(1). 23-26 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Fujii, et al.: "Development of antithrombotic materials using hemoglobin-based artificial oxygen carriers"Circulatory Control. 23(1). 31-34 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Fujii, et al.: "Effects of hemoglobin-based artificial oxygen carriers on platelets and their possibility for clinical application as artificial materials"Artificial Blood. 10 (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kunihiko Nakai, Ichiro Sakuma: "Manufacturing and analysis of s-nitroso-PEG-hemoglobin: its application as an oxygen carrier"In vivo nitric oxide experiment Protocol.. 280-284 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai K, Togashi H, Yasukohchi T, et al: "Preparation and characterization of SNO-PEG-hemoglobin as a candidate for oxygen transporting material"Int J Artif Organs. 25(5). 322-328 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Jun Sakanoue, Mamoru Tamura, Shoji Fukushima, et al: "Assessment of newly developed perfluorocarbon emulsion : oxygen carrying capacity as the blood substitute in vivo"Art Cells Blood Subs Immob Biotech. 29(5). 389-397 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐久間一郎, 仲井邦彦, 菅原 武, 佐藤 洋, 北畠 顕: "s-ニトロソヘモグロビンの基礎と臨床"THE LUNG perspectives. 9(2). 191-194 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 照屋 純, 佐久間一郎, 仲井邦彦, 佐藤 洋, 北畠 顕: "赤血球代替物の臨床応用の可能性"人工血液. 9(1). 23-26 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐久間一郎: "Vascular Biology Navigator"メディカルレビュー社、東京. 50-51 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fujii S: "Attenuation of hypothermia-induced platelet activation and platelet adhesion to artificial surfaces in vitro by modification of hemoglobin to carry S-nitric oxide and polyethylene glycol."Thrombosis Research. 100(6). 519-528 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakai K: "Preparation and characterization of SNO-PEG-hemoglobin as a candidate for oxygen transporting material."Int J Artif Organs. in press. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 仲井邦彦: "パーフルオロカーボン (PFC) : 第2世代PFCによる挑戦"人工血液. 8(1). 43-51 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 仲井邦彦: "人工酸素運搬体開発の課題"血液・免疫・腫瘍. 6(1). 40-44 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Sakanoue J: "Oxygen transport to tissues XXII"Kluwer Academic/Plenum Publisher, New York. 27-33 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐久間一郎: "生体内一酸化窒素(NO)実験プロトコール"共立出版株式会社、東京. 280-284 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 藤井ひとみ: "赤血球代替物性能評価の方法の開発と臨床試験"人工血液. 7(1). 7-15 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐久間一郎: "人工血液の設計とガス状メディエータ"集中治療. 5(5). 477-485 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐久間一郎: "SNO-hemoglobinの人工酸素運搬体としての応用"血液と内皮. 9(増刊). 71-82 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐久間一郎: "ヘモグロビンと一酸化窒素との相互作用を考慮したヘモグロビン系酸素運搬体の設計"人工血液. 7(2). 40-44 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakai, K.: "Recent Advances in Nitric Oxide Research"Springer-Verlag, Tokyo. 33-45 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sakanoue, J.: "Oxygen Transport to Tissue XXI"Plenum Press, New York (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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