肺葉移植戦略の確立 - 局所二酸化炭素濃度測定による肺葉機能評価 -

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K08897
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 渡辺 有為 東北大学, 大学病院, 講師 (20724199)
• 研究分担者: 田中 遼太 東北大学, 大学病院, 特任助手 (40647450) ; 渡邉 龍秋 東北大学, 大学病院, 助教 (70636034) ; 新井川 弘道 東北大学, 大学病院, 講師 (80636027) ; 岡田 克典 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90323104)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 肺移植 / 肺葉移植 / マージナルドナー / 局所呼吸機能 / 移植適応評価

研究実績の概要

①ブタ肺葉移植モデルの確立：ドナーとして体重45 kgのヨークシャー種家畜ブタを用いた．全身麻酔下に肺動脈本幹より灌流用カニューレを挿入し，4℃に冷却した肺保存液にて両肺を灌流，冷却し，両肺および心臓を一塊に摘出した． 6時間の冷虚肺保存ののち，左肺を上葉と下葉に分け，気管支，肺動脈，肺静脈をトリミングした．レシピエントとしてドナーより大型の体重30kgのブタを用いた．全身麻酔下に左主肺動脈，左上下肺静脈，左主気管支を各々クランプし切離，左肺上葉，または下葉のグラフトを，気管支，肺動脈，肺静脈の順に吻合し，換気，再灌流を行った．再灌流後4時間まで経過観察し，生理学的なパラメータを記録，移植肺葉の局所CO2濃度を測定した．また移植肺の肺静脈血を直接穿刺により採取し，血液ガス分析を行った．以上により，ブタ肺葉移植モデルを確立した．大動物モデルの確立について，別項の通り論文発表した．
② 選択的胃液注入によるブタ誤嚥性肺炎ドナーモデルの導入とin vivoでの局所CO2濃度測定：同様に体重45 kgのブタを用いた．全身麻酔酔下に気管支鏡を用て選択的に左上葉，または下葉に胃液を注入し， 4時間の換気を行った．気管支鏡下に各肺葉気管支の局所O2濃度，CO2濃度，気道内圧を測定した．また超音波により各肺葉の肺水腫の程度を評価した．さらに左心房へ流入する肺静脈それぞれを直接穿刺することによりdifferential ABGを測定した．次いで，①と同様にドナー肺の灌流，摘出，肺葉移植を行い，再灌流後4時間まで経過観察し，各種パラメータを測定した．結果，超音波による評価が，肺移植後のdifferential ABGと最も強い相関を示し，肺葉ごとのグラフト評価方法として有用であることが明らかとなった．この結果は，別項の通り国際学会で口演発表を行い，英文論文も投稿中である．

研究成果

• [雑誌論文] Single lung transplantation using a lung graft from a donor whose contralateral lung is not suitable for lung transplantation (2024)
  • 著者名/発表者名: Oishi Hisashi、Hirama Takashi、Watanabe Tatsuaki、Watanabe Yui、Niikawa Hiromichi、Noda Masafumi、Suzuki Takaya、Notsuda Hirotsugu、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: General Thoracic and Cardiovascular Surgery 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s11748-023-01999-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] A comparative study of surgical outcomes for secondary spontaneous pneumothorax and the postoperative survival prognostic factor: interstitial vs. non-interstitial pneumonia (2024)
  • 著者名/発表者名: Noda Masafumi、Onodera Ken、Watanabe Tatsuaki、Watanabe Yui、Notsuda Hirotsugu、Suzuki Takaya、Oishi Hisashi、Nikawa Hiromichi、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: General Thoracic and Cardiovascular Surgery 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s11748-023-02000-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Single-Center Analysis of How HLA Mismatch and Donor-Specific Antibodies Affect Short-Term Outcome After Lung Transplantation: A Pilot Study Before a Country-Wide Histocompatibility Study in Japan (2024)
  • 著者名/発表者名: Hirama Takashi、Akiba Miki、Watanabe Toshikazu、Watanabe Yui、Oishi Hisashi、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: Transplantation Proceedings 巻: 56 ページ: 363～368
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2023.12.011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evolution of Pleural Solitary Fibrous Tumors Causing Severe Hypoglycemia after Exceptionally Long Asymptomatic Periods: Report of Two Surgical Cases (2024)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Takaya、Notsuda Hirotsugu、Oishi Hisashi、Niikawa Hiromichi、Watanabe Tatsuaki、Watanabe Yui、Onodera Ken、Takeda Tetsuto、Sugawara Ringo、Noda Masafumi、Sakurai Kanako、Nagao Mototsugu、Fukuda Izumi、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1620/tjem.2024.J012
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Morphological Predictors of Primary Lung Cancer among Part-Solid Ground-Grass Nodules on High-Resolution CT (2024)
  • 著者名/発表者名: Notsuda Hirotsugu、Oshio Hiroki、Onodera Ken、Hirama Takashi、Watanabe Yui、Watanabe Tatsuaki、Suzuki Takaya、Oishi Hisashi、Niikawa Hiromichi、Saito-Koyama Ryoko、Noda Masafumi、Tominaga Junya、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1620/tjem.2024.J016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long-term survival and clinical outcomes of delayed chest closure following lung transplantation (2024)
  • 著者名/発表者名: Hirama Takashi、Akiba Miki、Ui Masahiro、Shibata Saori、Tomiyama Fumiko、Watanabe Tatsuaki、Watanabe Yui、Notsuda Hirotsugu、Suzuki Takaya、Oishi Hisashi、Niikawa Hiromichi、Noda Masafumi、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: Surgery Today 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s00595-024-02821-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthotopic transplantation of the bioengineered lung using a mouse-scale perfusion-based bioreactor and human primary endothelial cells (2024)
  • 著者名/発表者名: Tomiyama Fumiko、Suzuki Takaya、Watanabe Tatsuaki、Miyanaga Jun、Suzuki Anna、Ito Takayasu、Murai Sho、Suzuki Yuyo、Niikawa Hiromichi、Oishi Hisashi、Notsuda Hirotsugu、Watanabe Yui、Hirama Takashi、Onodera Ken、Togo Takeo、Noda Masafumi、Waddell Thomas K.、Karoubi Golnaz、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 14 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-024-57084-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A straightforward guide to the swine left upper lobar transplant model: procedures and techniques (2023)
  • 著者名/発表者名: Yui Watanabe, Sho Murai, Kazunori Ueda, Tatsuaki Watanabe, Takashi Hirama, Hisashi Oishi, Masafumi Noda, Yoshinori Okada
  • 雑誌名: Multimedia Manual of Cardio-Thoracic Surgery 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1510/mmcts.2023.075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bilateral lung transplant with pulmonary artery reconstruction using donor aorta for pulmonary hypertension with a giant pulmonary arterial aneurysm (2023)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Tatsuaki、Matsuo Satoshi、Watanabe Yui、Hirama Takashi、Matsuda Yasushi、Noda Masafumi、Niikawa Hiromichi、Oishi Hisashi、Suzuki Yamato、Ejima Yutaka、Toyama Hiroaki、Saiki Yoshikatsu、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 巻: 63 ページ: ezad234
  • DOI: 10.1093/ejcts/ezad234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systemic-to-pulmonary artery shunt treated with transcatheter arterial embolization and subsequent lung segmentectomy (2023)
  • 著者名/発表者名: Notsuda Hirotsugu、Tomiyama Fumiko、Onodera Ken、Watanabe Tatsuaki、Watanabe Yui、Oishi Hisashi、Niikawa Hiromichi、Inoue Chihiro、Ota Hideki、Noda Masafumi、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: The Egyptian Heart Journal 巻: 75 ページ: 103
  • DOI: 10.1186/s43044-023-00431-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] LUNG ULTRASOUND IS A USEFUL METHOD FOR GRAFTS EVALUATION IN SWINE LOBAR TRANSPLANT MODELS (2023)
  • 著者名/発表者名: Sho Murai, Yui Watanabe, Kazunori Ueda, Tatsuaki Watanabe, Takashi Hirama, Hisashi Oishi, Hiromichi Niikawa, Takeo Togo, Ken Onodera, Hirotsugu Notsuda, Takaya Suzuki, Masafumi Noda, Yoshinori Okada
  • 学会等名: 31st European Conference on General Thoracic Surgery of the European Society of Thoracic Surgeons
  • 国際学会
• [学会発表] 肺移植と呼吸器外科手術におけるFunctional Bronchoscopyの可能性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 渡辺有為，村井翔，上田和典，東郷威男，小野寺賢，渡邉龍秋，平間崇，野津田泰嗣，鈴木隆哉，大石久，新井川弘道，野田雅史，岡田克典
  • 学会等名: 第46回日本呼吸器内視鏡学会学術集会
  • 招待講演