易傷害性肝グラフトの至適体外灌流法と非侵襲的グラフト機能評価法の開発

• 研究課題/領域番号: 20H03737
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分55010:外科学一般および小児外科学関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 嶋村 剛 北海道大学, 大学病院, 准教授 (00333617)
• 研究分担者: 杉森 博行 北海道大学, 保健科学研究院, 准教授 (20711899) ; 深井 原 北海道大学, 医学研究院, 特任講師 (60374344) ; 暮地本 宙己 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (60632841) ; 藤好 真人 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90844720) ; 木村 太一 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90435959)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2020年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 脂肪肝 / 肝移植 / 機械灌流 / 単純冷保存 / 酸化ストレス / 機能評価 / 虚血再灌流障害 / 心停止ドナー / 重水 / ミトコンドリア / 虚血再灌流 / 臓器保存 / 臓器灌流 / 灌流

研究開始時の研究の概要

脂肪肝、心停止肝などの易傷害性肝グラフトを用いた肝移植の術後成績を向上させるために、グラフト灌流(MP)法、コンディショニング法をラット肝臓で検討し、これらの処置により得られた肝組織、血液、灌流液、胆汁等の試料を用いて術後成績を予測する移植前グラフト機能評価法を確立することが目的である。独自に開発した灌流液とコンディショニング法の有効性を細胞レベルから小動物臓器灌流、移植のレベルまで
1) 新規保存・灌流液による肝冷保存(CS)後の機械灌流(MP)は術後成績を改善するか？
2) MP時のコンディショニングによってさらに成績が向上するか？
3) 移植前のグラフト機能評価により移植後の成績を予測できるか？

研究成果の概要

脳死ドナー不足故に移植の機会を得られずに亡くなる患者さんを一人でも多く救命するためには、状態が悪い臓器を安全に移植する方策が必要である。臓器保存液の改良、臓器灌流による臓器の修復、安全に移植できる臓器の選別法等、多くの技術要素が開発途上にある。本研究では、脂肪肝動物の作成法、脂質分析による障害予測、臓器保存液の改良、臓器灌流液の開発等を同時に進め、ヒトの肝機械灌流による安全な肝修復・機能モニター・移植をシームレスに実施するための基礎技術の開発を目指した。肝冷保存再灌流阻害におけるある種のリン脂質、中性脂肪の役割を見出した。今後、これらの知見を臨床肝移植に役立てる道筋を模索していく。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳死臓器移植症例数が少ない本邦では臓器保存、臓器灌流をはじめ、本領域の最先端を臨床治験で切り開くのは困難である。しかし、世界が臨床治験の先鞭争いに注力する中で、次世代の基礎医学を深堀するのは、本邦にとってのチャンスでもある。機械灌流の世界標準を巡る産学の競争では未着手、未解決な多くの課題に対して、動物実験を駆使して地道に一歩ずつ進んでいくことに意義がある。本研究では、どの温度での灌流が至適なのか、その温度の灌流での至適pHはどの程度か、pHや緩衝能、灌流液の組成、灌流速度、灌流時の酸素濃度、水素ガスなどの医用ガスの効果等の未解決課題を地道に検討したことに本研究の意義がある。

研究成果

• [雑誌論文] The Phenolic Antioxidant 3,5-dihydroxy-4-methoxybenzyl Alcohol (DHMBA) Prevents Enterocyte Cell Death under Oxygen-Dissolving Cold Conditions through Polyphyletic Antioxidant Actions. (2021)
  • 著者名/発表者名: Fukai M, Nakayabu T, Ohtani S, Shibata K, Shimada S, Sakamoto S, Fuda H, Furukawa T, Watanabe M, Hui SP, Chiba H, Shimamura T, Taketomi A.
  • 雑誌名: J Clin Med. 巻: 10 号: 9 ページ: 1972-1988
  • DOI: 10.3390/jcm10091972
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indications and waiting list priority for deceased donor liver transplantation in HIV/HCV co-infected hemophilic patients in Japan through contaminated blood product (2021)
  • 著者名/発表者名: Eguchi S, Egawa H, Eguchi H, Uehira T, Endo T, Genda T, Shinoda M, Hasegawa K, Shimamura T, Tsukada K, Hara T, Nakao K, Yatsuhashi H, Yotsuyanagi H, Natsuda K, Soyama A, Hidaka M, Hara T, Takatsuki M.
  • 雑誌名: Hepatol Res. 巻: 51(8) 号: 8 ページ: 909-914
  • DOI: 10.1111/hepr.13686
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multicenter study on the consciousness‐regaining effect of a newly developed artificial liver support system in acute liver failure: An on‐line continuous hemodiafiltration system (2020)
  • 著者名/発表者名: Takikawa Yasuhiro、Kakisaka Keisuke、Suzuki Yuji、Ido Akio、Shimamura Tsuyoshi、Nishida Osamu、Oda Shigeto、Shimosegawa Tooru
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: 51 号: 2 ページ: 216-226
  • DOI: 10.1111/hepr.13557
  • 査読あり
• [雑誌論文] Outcome of Living-Donor Liver Transplantation Using Grafts from Donors Treated for Fatty Liver (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujii Yuki、Kawamura Norio、Zaitsu Masaaki、Watanabe Masaaki、Goto Ryoichi、Kamiyama Toshiya、Taketomi Akinobu、Shimamura Tsuyoshi
  • 雑誌名: Annals of Transplantation 巻: 25
  • DOI: 10.12659/aot.920677
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Multicenter Japanese Survey Assessing the Long-Term Outcomes of Liver Retransplantation using Living Donor Grafts (2020)
  • 著者名/発表者名: Kuramitsu Kaori、Fukumoto Takumi、Egawa Hiroto、Ohdan Hideki、Umeshita Koji、Uemoto Shinji、Hibi Taizo、Kasahara Mureo、Yoshizumi Tomoharu、Mizuta Koichi、Shimamura Tsuyoshi、Furukawa Hiroyuki
  • 雑誌名: Transplantation 巻: 104 号: 4 ページ: 754-761
  • DOI: 10.1097/tp.0000000000002958
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging Mass Spectrometry Reveals the Changes in the Taurine Conjugates of Dihydroxycholanoic Acid During Hepatic Warm Ischemia and Reperfusion in a Rat Model (2020)
  • 著者名/発表者名: Shibata Kengo, Hayasaka Takahiro, Hashimoto Satsuki, Umemoto Kohei, Ishikawa Takahisa, Sakamoto Sodai, Kato Koichi, Shimada Shingo, Kawamura Norio, Wakayama Kenji, Kobayashi Nozomi, Hama Yuka, Fukai Moto, Shimamura Tsuyoshi, Taketomi Akinobu
  • 雑誌名: Transplantation Proceedings 巻: 52 号: 6 ページ: 1880-1883
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2020.01.169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel immunological approach to asses donor reactivity of transplant recipients using a humanized mouse model (2020)
  • 著者名/発表者名: Fukasaku Yasutomo、Goto Ryoichi、Ganchiku Yoshikazu、Emoto Shin、Zaitsu Masaaki、Watanabe Masaaki、Kawamura Norio、Fukai Moto、Shimamura Tsuyoshi、Taketomi Akinobu
  • 雑誌名: Human Immunology 巻: 81 号: 7 ページ: 342-353
  • DOI: 10.1016/j.humimm.2020.04.007
  • NAID: 120007099140
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] De novo hepatocellular carcinoma developing in the living donor liver grafts: A Japanese multicenter experience (2020)
  • 著者名/発表者名: Goto R, Kosai-Fujimoto Y, Yagi S, Kobayashi T, Akamatsu N, Shimamura T, Imura S, Ogiso S, Mizuno S, Takatsuki M, Fukuhara T, Kanto T, Eguchi S, Yanaga K, Ogura Y, Fukumoto T, Shimada M, Hasegawa K, Ohdan H, Uemoto S, Soejima Y, Ikegami T, Yoshizumi T, Taketomi A, Maehara Y
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 50 号: 12 ページ: 1365-1374
  • DOI: 10.1111/hepr.13565
  • 査読あり
• [雑誌論文] ＨＣＣに対する肝移植の新展開 (2020)
  • 著者名/発表者名: 嶋村剛、後藤了一、藤好真人、渡辺正明、川村典生
  • 雑誌名: 臨床外科 巻: 75 ページ: 1029-1035
• [雑誌論文] 最新の肝癌外科治療「移植」 (2020)
  • 著者名/発表者名: 嶋村 剛、藤好真人、巖築慶一、後藤了一、川村典生、渡辺正明
  • 雑誌名: 消化器外科 巻: 43 ページ: 1679-1690
• [学会発表] Lysophosphatidylinositol (16:0) as a possible cause of ischemia reperfusion injury. (2022)
  • 著者名/発表者名: Shibata K, Hayasaka T, Hashimoto S, Umemoto K, Ishikawa T, Sakamoto S, Kato K, Shimada S, Kawamura N, Wakayama K, Kobayashi N, Hama Y, Fukai M, Shimamura T, and Taketomi A.
  • 学会等名: Transplantation Science Symposium Asian Regional Meeting 2022, Kyoto, 26 Sep. 2022
  • 国際学会
• [学会発表] 14-3-3 zeta enhanced survival signals in renal tubular cells subjected to simulating hypothermic perfusion. (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukai M, Shibata K, Sakamoto S, Fujiyoshi M, Fujiyoshi S, Nakamura K, Ishikawa T, Kawamura N, Zin MKN, Bochimoto H, Shimamura T, Taketomi A.
  • 学会等名: Transplantation Science Symposium Asian Regional Meeting 2022, Kyoto, 26 Sep. 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Important components of D2O containing solution for liver cold storage using an isolated perfused rat liver (IPRL) (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukai M, Shibata K, Sakamoto S, Fujiyoshi M, Fujiyoshi S, Nakamura K, Ishikawa T, Kawamura N, Zin MKN, Bochimoto H, Shimamura T, Taketomi A.
  • 学会等名: Transplantation Science Symposium Asian Regional Meeting 2022, Kyoto, 26 Sep. 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Cold storage in D2O containing solution and post-reperfusion H2 gas treatment reduced rat liver damage: An IPRL study. (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukai M, Shibata K, Sakamoto S, Fujiyoshi M, Fujiyoshi S, Nakamura K, Ishikawa T, Kawamura N, Zin MKN, Bochimoto H, Shimamura T, Taketomi A.
  • 学会等名: Transplantation Science Symposium Asian Regional Meeting 2022, Kyoto, 26 Sep. 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Hypothermic machine perfusion with H2 gas reduced focal injury in DCD rat liver but failed to restore organ function. (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukai M, Shibata K, Sakamoto S, Fujiyoshi M, Fujiyoshi S, Nakamura K, Ishikawa T, Kawamura N, Zin MKN, Bochimoto H, Shimamura T, Taketomi A.
  • 学会等名: Transplantation Science Symposium Asian Regional Meeting 2022, Kyoto, 26 Sep. 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Rapid and reliable steatosis rat model (SHRSP5-Dmcr) for cold storage experiments: A preliminary study. (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukai M, Shibata K, Sakamoto S, Fujiyoshi M, Fujiyoshi S, Nakamura K, Takahisa Ishikawa, Kawamura N, Zin MKN, Bochimoto H, Shimamura T, Taketomi A.
  • 学会等名: Transplantation Science Symposium Asian Regional Meeting 2022, Kyoto, 26 Sep. 2022
  • 国際学会
• [学会発表] 新規抗酸化物質 3,5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol（DHMBA）は心筋細胞の冷保存傷害を軽減する (2022)
  • 著者名/発表者名: 深井原、中薮拓哉、大谷晋太郎、柴田賢吾、千葉仁志、惠淑萍、坂本聡大、若山顕治、川村典生、後藤了一、渡辺正明、嶋村剛、武冨紹信
  • 学会等名: 第122回日本外科学会 2022.4.16 (SF-109-8 口演) Hybrid開催 Web 発表
• [学会発表] 肝細胞癌における間質Versican の発現と予後に関する検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 加藤紘一、深井原、梅本浩平、鈴木崇史、長津明久、島田慎吾、柿坂達彦、折茂達也、蒲池浩文、神山俊哉、武冨紹信
  • 学会等名: 第121回日本外科学会 2021.4.8 hybrid開催
• [学会発表] 心停止肝に対する低温機械灌流の至適pHの検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 坂本聡大, 柴田賢吾, 石川隆壽, 島田慎吾, 川村典生, 若山顕治, 藤好真人, 渡辺正明, 後藤了一, 巌築慶一, 加藤紘一, 嶋村剛，深井原, 武冨紹信
  • 学会等名: 第122回日本外科学会 2022.4.14 (SF-29-6 口演) Hybrid開催 Web 発表
• [学会発表] アロ感作マウスを用いた異所性アロ心移植に対する抗CD3(Fab'）2の効果の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 太田拓児、後藤了一、原田拓弥、Agustina Forgioni、巖築慶一、川村典生、渡辺正明、深井原、嶋村剛、武冨紹信
  • 学会等名: 第122回日本外科学会定期学術集会（熊本）Hybrid開催 Web 発表 口演 2022.4.14-16
• [学会発表] マウスにおける抗CD80/86抗体で誘導した抑制性T細胞の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 原田拓弥、後藤了一、Agustina Forgioni、太田拓児、巖築慶一、渡辺正明、川村典生、深井 原、内田浩一郎、嶋村 剛、武冨紹信
  • 学会等名: 第122回日本外科学会定期学術集会（熊本）Hybrid開催 Web 発表 口演 2022.4.14-16
• [学会発表] 新規抗酸化物質 3,5-dihydroxy-4-methoxybenzyl alcohol（DHMBA）は小腸上皮 細胞の冷保存傷害を軽減する (2021)
  • 著者名/発表者名: 深井原、柴田賢吾、坂本聡大、島田慎吾、加藤紘一 、藤好真人 、若山顕治、石川隆壽、川村典生、嶋村剛、武冨紹信
  • 学会等名: 第121回日本外科学会定期学術集会 hybrid開催
• [学会発表] 心停止ドナー肝に対する機械灌流における水素ガスの有効性の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 坂本聡大、深井原、柴田賢吾、島田慎吾、加藤紘一 、藤好真人 、若山顕治、石川隆壽、川村典生、嶋村剛、武冨紹信
  • 学会等名: 第121回日本外科学会定期学術集会 hybrid開催
• [学会発表] 脂肪肝の温阻血再灌流傷害に伴うリゾフォスファチジルイノシトールの変動と局在変化 イメージング質量分析による網羅的解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 柴田 賢吾, 橋本 咲月, 早坂 孝宏, 深井 原, 島田 慎吾, 三野 和宏, 嶋村 剛, 武冨 紹信
  • 学会等名: 第63回日本消化器病学会定期学術集会
• [学会発表] 臓器提供推進委員会企画「医療者の意思表示率の実際と促進策」 (2020)
  • 著者名/発表者名: 嶋村剛
  • 学会等名: 第56回日本移植学会オンライン総会
  • 招待講演
• [学会発表] 肝細胞癌治療における肝移植の役割：Japan criteria導入後に予想される変化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 嶋村剛、藤好真人、赤松延久
  • 学会等名: 第38回日本肝移植学会学術集会、シンポジウム
• [学会発表] 肝癌に対する拡大適応基準（Japan criteria）について (基調講演) (2020)
  • 著者名/発表者名: 嶋村剛
  • 学会等名: 第56回日本肝癌研究会、ワークショップ2
  • 招待講演
• [学会発表] 生体肝移植ドナーの長期経過後の脂肪肝リスクの検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 後藤了一、嶋村剛、川村典生、渡辺正明、巖築慶一、渋谷一陽、神山俊哉、武冨紹信
  • 学会等名: 第56回日本移植学会オンライン総会
• [学会発表] 生体肝移植ドナーの術後脂肪肝リスクの検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 後藤了一、巖築慶一、川村典生、渡辺正明、長津明久、神山俊哉、嶋村剛、武冨紹信
  • 学会等名: 第38回日本肝移植学会学術集会