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2020 年度 実施状況報告書

易傷害性心グラフトの体外灌流修復法と非侵襲的グラフト機能評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K08974
研究機関北海道大学

研究代表者

深井 原  北海道大学, 医学研究院, 特任講師 (60374344)

研究分担者 新宮 康栄  北海道大学, 医学研究院, 講師 (30617064)
暮地本 宙己  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (60632841)
木村 太一  北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90435959) [辞退]
藤好 真人  北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (90844720)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード心移植 / 臓器灌流 / ミトコンドリア / 体外灌流
研究実績の概要

心移植のドナー不足解消のためには、心臓グラフトの冷保存許容時間の延長、虚血再灌流傷害 の軽減が必要である。本課題では、A) 臓器保存液の開発、B) 臓器灌流の至適条件、C) 薬剤性コンディショニング、D)再灌流時治療の効果を検討する。それらの方法でより良く保存されたラット心グラフト試料を多面的に解析し、E) 移植前に術後のグラフト機能を予測する方法を確立する。自作の臓器保存灌流液による冷保存と体外灌流によるグラフト保護、体外灌流時と再灌流時の水素ガス投与による微小循環改善と抗酸化効果の影響、各種薬物による転写活性因子(Nrf2, Stat3)の活性化、保護性タンパク機能の増強等の独自のマテリアルと方法論を検証し、ラット心臓の冷保存許容時間の延長と虚血再灌流傷害の軽減を目指すものである。これらの方法で良好に処置された心グラフトの体外灌流、ランゲンドル灌流、心移植から得られる試料をメタボローム、プロテオーム、リピドーム、質量分析イメージング法で解析する。温度と酸素濃度の変化に起因するFerroptosis,Apoptosis, Necrosis, Necrotosis, AutophagyとSurvival、あるいは、エネルギー代謝制御シグナルのスイッチングが見出される可能性があり意義がある。超微形態観察によりミトコンドリア、オートファジー小胞を精査し、体外灌流とコンディショニングの保護効果、微細変化が臓器レベルの傷害に帰着する過程や、治療による微細変化の時空間的推移を多面的に解析する。移植後グラフト機能不全の原因となる初期変化、メカニズムを解明するものである。

現在までの達成度 (区分)
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

令和2年度は、心臓グラフトの至適処置法の開発, 薬剤性コンディショニング法の探索 (細胞実験), 各種解析法の心臓での測定用の条件検討 を予定していた。しかしコロナ感染症による研究活動の制限期間の影響により、実際には動物実験が当初予定よりも遅れ、細胞実験が予定よりも進んでいる。研究全体から見ると、概ね順調に進展していると評価した。

今後の研究の推進方策

令和2年度までに行った検討をさらに続けると共に、令和3年度は動物実験に注力する予定である。しかし、動物実験で得られる組織の病理所見評価を担当する分担者が臨床業務の激化により本研究に参画できなくなったため、代表者がその役割を臨時で担ったが、令和3年度からは可及的早期に病理専門医の研究協力者に引き継ぐ予定である。

次年度使用額が生じた理由

コロナ感染症のために研究活動が制限された期間があり、支出が抑制されたものである。動物実験の停止期間に、動物購入、飼育、試料採取、病理評価、血液生化学、組織タンパク機能評価等が停止し、関連する支出が減少した影響が主な原因である。令和3年度に当初計画通りの動物実験、試料解析を行い、経費を執行する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Novel immunological approach to asses donor reactivity of transplant recipients using a humanized mouse model2020

    • 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 ページ: 342~353

    • DOI

      10.1016/j.humimm.2020.04.007

    • 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 Model2020

    • 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 ページ: 1880~1883

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2020.01.169

    • 査読あり
  • [学会発表] 小腸冷保存中の酸素供給が抗酸化治療の有効性に与える影響の検討2020

    • 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120回日本外科学会定期学術集会 (web開催)
  • [学会発表] 温阻血再灌流傷害における肝内脂質局在変化のリン脂質分布と機能の基礎的解明と治療標的としての可能性2020

    • 著者名/発表者名
      柴田賢吾、橋本咲月、早坂孝宏、深井原、加藤紘一、中薮拓哉、島田慎吾、小林希、梅本浩平、大谷晋太郎、三野和宏, 嶋村剛,木村太一、武冨紹信
    • 学会等名
      第120回日本外科学会定期学術集会 (web開催)
  • [学会発表] 肝細胞癌における癌関連線維芽細胞と癌細胞の相互作用の検討2020

    • 著者名/発表者名
      加藤紘一、深井原、柴田賢吾、小林希、早坂孝宏、神山俊哉、武冨紹信
    • 学会等名
      第120回日本外科学会定期学術集会 (web開催)

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公開日: 2021-12-27  

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