水素水の拡散能を利用した心停止ドナー肺障害の修復と肺移植実現を目指した大動物実験

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04295
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 伊達 洋至 京都大学, 医学研究科, 教授 (60252962)
• 研究分担者: 陳 豊史 京都大学, 医学研究科, 講師 (00452334) ; 本山 秀樹 京都大学, 医学研究科, 助教 (20762264) ; 青山 晃博 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (60379047) ; 濱路 政嗣 京都大学, 医学研究科, 助教 (70782142)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 心停止ドナー / 水素水 / 肺移植

研究実績の概要

平成29年度から、ビーグル犬を使った実験を開始した。温虚血モデルとしてラットでの先行研究と同様に、左肺門部クランプモデルにて、水素水の胸腔内灌流による効果を検討した。温虚血時間は３時間とし、温虚血中に胸腔内に水素水を灌流させ、再灌流後右肺動脈をクランプして左肺の評価を行った。対照群には生理食塩水を胸腔内に灌流させた。結果は肺機能・酸素化能を含む生理学データおよび肺組織学的検査で対照群並びに水素群において有意な差は認めなかった。原因としては胸腔内に灌流させる水素水の量が少ないこと、ビーグル犬の肺が大きいため胸膜を透して、十分に水素が肺中心部まで拡散しないことが考えられた。水素水の胸腔内灌流量を増加し、再度実験を行うも２群間に差は認めなかった。
そこで、冷虚血モデルとして、ビーグル犬の左片肺移植モデルを用いて、水素含有臓器保存液による肺のフラッシングおよび浸漬による肺保存の効果を検証する実験を開始した。冷虚血時間は検討を重ねて、21時間に設定した。水素濃度を維持するためにアルミバックに肺を入れて保存した。
肺のフラッシングに関しては、ドナー犬の手術の際に順行性、逆行性に還流させ、21時間後の移植の直前に再度順行性、逆行性に還流して、移植を行った。移植後は、グラフトが再灌流してから15分後に対側の肺動脈を結紮して、グラフト肺の機能評価を行った。現時点ではまだ予備実験の段階の結果であるが、再灌流後30分時点での動脈血酸素化が有意に水素群でよい傾向が出ている一方で、再灌流後4時間の時点では、差が消失している。その原因の一つとして肺の保存液中の水素濃度の低下が考えられたので、肺の冷保存状態を再度検討し、水素濃度を維持できる環境を準備し、実験を重ねる計画である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ビーグル犬を使った実験を開始した。現時点ではまだ予備実験の段階の結果であるが、動脈血酸素化が有意に水素群でよい傾向が出ている一方で、再灌流後4時間の時点では、差が消失している。その原因の一つとして肺の保存液中の水素濃度の低下が考えられたので、肺の冷保存状態を再度検討し、水素濃度を維持できる環境を準備し、実験を重ねる計画である。

今後の研究の推進方策

水素濃度を維持できる環境を準備し、実験を重ねる計画である。

研究成果

• [雑誌論文] Outcomes of various transplant procedures (single, sparing, inverted) in living-donor lobar lung transplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Date H, Aoyama A, Hijiya K, Motoyama H, Handa T, Kinoshita H, Baba S, Mizota T, Minakata K, Chen-Yoshikawa TF.
  • 雑誌名: J Thorac Cardiovasc Surg 巻: 153 ページ: 479-86
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immune function monitoring in lung transplantation using adenosine triphosphate production: time trends and relationship to postoperative infection. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Ohsumi A, Ohata K, Kondo T, Motoyama H, Hijiya K, Aoyama A, Date H, Chen-Yoshikawa TF.
  • 雑誌名: Surg Today 巻: 47(6) ページ: 762-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Can we kill 2 birds with 1 stone? (2017)
  • 著者名/発表者名: Date H
  • 雑誌名: J Thorac Caridiovasc Surg 巻: 153(3) ページ: 725
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Right-to-left inverted living-donor lobar lung transplantation combined with sparing of native upper lobe. (2017)
  • 著者名/発表者名: Goda Y, Motoyama H, Aoyama A, Hamaji M, Hijiya K, Chen-Yoshikawa TF, Date H.
  • 雑誌名: J Heart Lung Transplant 巻: 36(5) ページ: 483-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Excellent outcome of donor lobectomy with various surgical techniques for the interlobar artery. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kayawake H, Chen-Yoshikawa TF, Aoyama A, Motoyama H, Hijiya K, Menju T, Sato T, Sonobe M, Date H.
  • 雑誌名: Eur J Cardiothorac Surg 巻: 51(2) ページ: 279-83
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of local intrapulmonary production of antibodies specific to donor major histocompatibility complex class I with the progression of chronic rejection of lung allografts. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto E, Motoyama H, Sato M, Aoyama A, Menju T, Shikuma K, Sowa T, Yoshizawa A, Saito M, Takahagi A, Tanaka S, Takahashi M, Ohata K, Kondo T, Hijiya K, Chen-Yoshikawa TF, Date H.
  • 雑誌名: Transplantation 巻: 101(5) ページ: e156-e165
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Living-donor lung transplantation after bone marrow transplantation for Chediac-Higashi syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada T, Chen-Yoshikawa TF, Oh S, Ito-Taniguchi R, Gochi F, Sato M, Aoyama A, Date H.
  • 雑誌名: Ann Thorac Surg 巻: 103(3) ページ: :e281-e283
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Late-onset chest wall abscess due to a biogradable rib pin infection after lung transplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Goda Y, Chen-Yoshikawa TF, Kusunose M, Hamaji M, Motoyama H, Hijiya K, Aoyama A, Date H.
  • 雑誌名: Gen Thorac Cardiovasc Surg 巻: - ページ: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Superior mesenteric artery syndrome after lung transplantation: a rare early gastrointestinal complication of lung transplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kayawake H, Chen-Yoshikawa TF, Aoyama A, Zhang J, Date H.
  • 雑誌名: Surg Today 巻: - ページ: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Basiliximab for posterior reversible encephalopathy syndrome after lung transplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi H, Chen-Yoshikawa TF, Date H.
  • 雑誌名: Eur J Cardiothorac Surg 巻: 52(4) ページ: 823-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pulmonary venoplasty with a pericardical conduit in living-donor lobar lung retransplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kayawake H, Chen-Yoshikawa TF, Motoyama H, Date H.
  • 雑誌名: Interact Cardiovasc Thorac Surg 巻: 25(5) ページ: 830-31
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Successful conservative management of an anastomotic airway dehiscence at the left main bronchus following bilateral cadaveric lung transplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyata R, Chen-Yoshikawa TF, Hamaji M, Gochi F, Motoyama H, Menju T, Aoyama A, Sato T, Sonobe M, Date H.
  • 雑誌名: Gen Thorac Cardiovasc Surg 巻: - ページ: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pulmonary function and exercise capacity in patients with flat chests after lung transplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi R, Chen-Yoshikawa TF, Takahagi A, Oshima Y, Hjiya K, Motoyama H, Aoyama A, Date H.
  • 雑誌名: Ann Thorac Surg 巻: 104(5) ページ: 1695-1701
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cytomegalovirus infection in living-donor and cadaveric lung transplantations. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohata K, Chen-Yoshikawa TF, Takahashi K, Aoyama A, Motoyama H, Hijiya K, Hamaji M, Menju T, Sonobe M, Takakura S, Date H.
  • 雑誌名: Interact Cardiovasc Thorac Surg 巻: 25(5): ページ: 710-15
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Living-related lung transplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Date H.
  • 雑誌名: J Thorac Dis 巻: 9(9) ページ: 3362-71
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inverted lobes have satisfactory functions compared with noninverted lobes in lung transplantation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kayawake H, Chen-Yoshikawa TF, Motoyama H, Hamaji M, Hijiya K, Aoyama A, Goda Y, Oda H, Ueda S, Date H.
  • 雑誌名: Ann Thorac Surg 巻: - ページ: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Living-donor lobar lung transplantation (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Date
  • 学会等名: The 25th Annual Meeting of Asian Society for Cardiovascular and Thoracic Surgery
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Surgery for N2 lung cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Date
  • 学会等名: The 25th Annual Meeting of Asian Society for Cardiovascular and Thoracic Surgery
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Particle therpay for lung cancer – Is it as effective as surgery (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Date
  • 学会等名: The 56th Annual Conference of the Particle Therapy Co-Operative Group
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] New techstratgies in living-donor lobar lung transplantation Comparison of diseased donor and living donor lung transplantation Current concepts in lung preservation (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Date
  • 学会等名: The 15th Congress of the Asian Society of Transplantation
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 京都大学呼吸器外科
  • URL: https://www.thoracic-kyoto-u.gr.jp