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ドナー肺の冷保存と体外肺灌流を組合わせた体外肺保存装置の開発と最適保存条件の検討

研究課題

研究課題/領域番号 21H02994
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
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

小阪 亮  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (10415680)

研究分担者 新井川 弘道  東北大学, 大学病院, 講師 (80636027)
大内 克洋  東京医科歯科大学, 統合研究機構, 准教授 (20322084)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード肺移植 / 体外肺灌流 / 肺機能評価 / 肺機能保存 / 自動制御 / 冷保存 / 灌流制御 / 機能評価 / 体外肺保存装置 / 最適保存条件
研究開始時の研究の概要

肺移植は重症肺疾患患者に対する根源的な治療法として実施されているが、ドナー不足が問題となっている。そのため、ドナー肺の保存時間の延長と肺機能の評価を目的に体外肺灌流(EVLP)が注目されている。臨床におけるヒト肺の保存において、冷保存とEVLPを組み合わせることで、合計14.5時間の肺保存が実現できたと報告があるが、肺の冷保存とEVLPの切り替えには、煩雑な作業と熟練した技術が必要である。さらに、冷保存とEVLPを組み合わせた最適な肺の保存条件は明らかになっていない。本提案ではドナー肺の冷保存とEVLPを組み合わせた体外肺保存装置を開発した上で、ドナー肺の長期保存のための最適条件の検討を行う。

研究成果の概要

肺移植は重症肺疾患患者に対する根源的な治療法として実施されているが、慢性的なドナー不足が世界的な問題である。そのため、ドナー肺の保存時間の延長と肺機能の評価を目的とした体外肺灌流(EVLP)が欧米を中心に臨床で実施されている。しかし、臨床でのEVLPは、肺の機能評価と長期保存の両面に課題が残っている。そこで、本研究では、冷保存とEVLPを組み合わせて、EVLPにおいて肺機能を評価しながら、肺の長期保存を実現することが可能な体外肺保存装置を開発した。そして、ブタを用いた動物実験において、ドナー肺の冷保存とEVLPを組み合わせることで、ドナー肺の長期保存が実現可能であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ドナー肺の長期保存法については、未だ明確な保存法が確立されていない。臨床におけるヒト肺の冷保存時間は、6時間から8時間が限界である。そのため、本研究では、冷保存とEVLPを組み合わせた肺の長期保存法が実現可能な体外肺保存装置を開発し、動物実験で長期間肺機能を保存されることを見出した。本研究成果により、冷保存とEVLPを組み合わせることでドナー肺の長時間保存が可能となる条件を見出す学術的意義を得ることができた。さらに、ドナー肺の保存時間の制限などで廃棄されていたドナー肺の移植活用率の向上、移植待機中の患者の救命症例の増加、肺移植件数の増加に繋がる社会的意義が高い研究成果になりえると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Cleveland Clinic Foundation(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Real-time Lung Weight Measurement During Cellular Ex Vivo Lung Perfusion: An Early Predictor of Transplant Suitability2023

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kosaka、Daisuke Sakota、Ichiro Sakanoue、Hiromichi Niikawa、Katsuhiro Ohuch、Hirokuni Arai、Kenneth R McCurry、Toshihiro Okamoto
    • 雑誌名

      Transplantation

      巻: 107 号: 3 ページ: 628-638

    • DOI

      10.1097/tp.0000000000004380

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 体外肺灌流における新たな肺の機能評価技術の開発2023

    • 著者名/発表者名
      小阪 亮
    • 学会等名
      第61回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 肺機能イメージングを用いた体外肺灌流における移植適合性評価技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      小阪 亮
    • 学会等名
      第34回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lung Thermography as an Early Predictor of Pulmonary Function in Cellular Ex Vivo Lung Perfusion2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kosaka、Daisuke Sakota、Hiromichi Niikawa、Katsuhiro Ohuch、Hirokuni Arai、Kenneth R McCurry、Toshihiro Okamoto
    • 学会等名
      42nd International Society for Heart and Lung Transplantation
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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