分離肝細胞を用いた体外循環型ハイブリッド人工肝臓の評価

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08457298
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 小玉 正智 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (50079836)
• 研究分担者: 江口 豊 滋賀医科大学, 医学部, 講師 (00263054)
• キーワード: ハイブリッド人工肝臓 / 高密度灌流培養 / コラーゲンゲル / 肝細胞 / ホローファイバー型モジュール

研究概要

研究者らは、生命維持に必要な肝機能を代償し得るハイブリッド人工肝臓の実現のため、コラーゲンゲル包埋肝細胞をホローファイバーモジュールの中空糸外腔に充填することにより新しい肝細胞灌流培養法を開発、これを応用したハイブリッド人工肝臓を作製した。本年度は、これまでにラットおよびウサギによる肝不全または無肝モデルにおいて有効性が実証されたこのハイブリッド人工肝臓を臨床応用に向けてさらにスケールアップし、コラーゲンゲル包埋ブタ肝細胞を組み込んだハイブリッド人工肝臓を作製、その機能を評価するとともに臨床応用の可能性を検討した。
人工肝モジュールは、コラゲナーゼ消化法によって分離したブタ肝細胞をコラーゲンゲルに包埋し、ホローファイバー型モジュールの中空糸外腔に充填したものである(組み込み細胞数:5.4×10^9cell)ノーザンブロット法による人工肝モジュール内の肝細胞の解析では、培養48時間後の人工肝モジュール内の肝細胞ではプラスミノーゲンアクチベーターインヒビター1(PAI-1)のmRNA発現を単層培養の肝細胞に比べ2倍程度強く認めた。ブタ急性虚血性肝不全モデルに対する人工肝補助システムによる治療実験では、人工肝補助により生存時間が31.2±3.1時間と有意な延長を認めた。また、体外循環施行中の血中アンモニア濃度の上昇が人工肝補助により有意に抑制された。プロトロンビン時間は有意差を認めなかったが、手術創および肺出血を含めた出血傾向は人工肝補助により出現時期の遅延を認めた。
以上より、研究者らが開発した人工肝モジュールを用いた肝補助システムが解毒能・合成能・代謝能を有する新たなシステムとして有効であることが示唆された。今後、さらに詳細な肝機能補助効果と宿主への影響や安全性について検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Masashi Kodama 他3名: "Bioartificial liver support system using porcine hepatocytes entrapped in a three-dimensional hollow fiber module with collagen gel:an evaluation in the swine acute liver failure model hepatocytes" Artificial Organs. 23・9 (in press). (1999)
• [文献書誌] 小玉正智 他7名: "コラーゲンゲル包埋ブタ肝細胞を用いた人工肝補助システムの検討" 人工臓器. 28・1. 11-16 (1999)
• [文献書誌] 小玉正智 他3名: "コラーゲンゲル包埋肝細胞を用いたホローファイバー型人工肝臓の機能評価" 滋賀医大雑誌. 12・. 71-80 (1997)
• [文献書誌] Masashi Kodama 他5名: "Hybrid Artificial Liver Using Hepatocytes Entrapped with Collagen Gel in a Hollow Fiber Device" Japanese Journal of Apheresis. 16・1. 215-216 (1997)
• [文献書誌] 小玉正智 他5名: "体外循環型ハイブリッド人工肝臓の機能評価 -ウサギ全肝摘出モデルを用いて-" 人工臓器. 26・3. 724-728 (1997)
• [文献書誌] 小玉正智 他6名: "コラーゲンゲル包埋肝細胞を用いた体外循環型ハイブリッド型人工肝臓の実現に向けての検討" 薬理と臨床. 7・8. 215-219 (1997)
• [文献書誌] 小玉正智 他3名: "肝臓病学の最前線1997(中外医学者)" 体外循環型ハイブリッド型人工肝臓の実現に向けての検討と今後の展望, 335-339 (1997)