劇症肝炎患者救命と治療を実現するヒト臨床用ハイブリッド型人工肝臓の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10305062
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 船津 和守 九州大学, 工学研究科, 教授 (80037960)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉町 圭蔵 九州大学, 医学系研究科, 教授 (00038762) ; 中澤 浩二 九州大学, 工学研究科, 助手 (00304733) ; 井嶋 博之 九州大学, 工学研究科, 助教授 (10274515) ; 調 憲 九州大学, 医学系研究科, 助手 (70264025) ; 島田 光生 九州大学, 医学系研究科, 講師 (10216070)
• Keywords: ハイブリッド型人工肝臓 / ヒト臨床 / 倫理委員会 / 肝細胞スフェロイド / ポリウレタン発砲体 / 体外循環 / 温虚血肝不全ブタ / 免疫反応

Research Abstract

1.ヒト臨床用人工肝臓モジュールの開発
ヒト臨床スケールの人工肝臓モジュールとして,既知の最適設計条件をもとにブタ肝細胞100gを充填できる体積1000cm^3(7.7×20cm)の多細管ポリウレタン発砲体(PUF)充填層型モジュールを作製した。モジュールを培養した結果,スケールアップ後も良好な機能を少なくとも10日間以上維持することを確認した。
2.人工肝臓体外循環システムの高度化
既存の人工肝臓用体外循環システムに酸素,pH,温度を制御できる装置を導入するとともに,体外循環システム内の良好な物質交換を達成する工夫を施し,安定した条件下で良好な治療効果が発揮できるシステムを作製した。
3.体重25kgの温虚血肝不全ブタを用いたハイブリッド型人工肝臓の前臨床試験
上記のモジュールを体外循環システムに組み込んだハイブリッド型人工肝臓を開発し,体重約25kgの温虚血肝不全ブタに適用した。その結果,血中アンモニアの正常値の維持,血糖値の維持,血圧や尿排泄機能の維持,延命効果などの良好な治療効果が得られた。
4.ヒト-ブタ間の免疫反応抑制法の検討
ヒト抗体IgMおよび補体C3がブタ肝細胞に沈着し,細胞障害を引き起こすことを明らかにした。これに対して抗凝固剤のフサンを用いることにより,ヒト補体C3のブタ肝細胞への沈着が抑制されることを見出した。現在、免疫反応抑制法については詳細な検討を進めている。
以上,本システムの有効性が示されことを受け,平成11年7月2日に九州大学医学部倫理委員会へ臨床応用の審議を申請した。現在,臨床実現に向けて詳細な検討を進めている。

Research Products

• [Publications] T.GION: "Evaluation of a Hybrid Artificial Liver Using a Polyurethane foam Packed-bed Culture"Joumal of Surgical Researc. 82巻2号. 131-136 (1999)
• [Publications] K.NAKAZAWA: "Formation of porcine Hepatoyte Spherical Multicellular Aggregates (Spheroids) and Analysis of Drug Metabokic Functions"Cytotechnology. 31巻1号. 61-68 (1999)
• [Publications] H,MIZUMOTO: "Formation of Chlindrical Multicellular Aggregate(Cylindroid)and Expression of Liver Specific Functions of Primary Rat Hepatocytes"Cytotechnology. 31巻1号. 69-75 (1999)
• [Publications] M.KANEKO: "Development of a Hybrid Artificial Lover Support System with Porine Hepatocyte Spheroids for Perclinical Use"Animal Cell Technology:Basic & Applied Aspects. 10巻. 277-281 (1999)
• [Publications] H,HASEGAWA: "Mudulation of Immunologic Reactions Between Cultured Porcine Hepatocytes and Human Sera"ASAIO Joumal. 45巻5号. 392-396 (1999)
• [Publications] 藤井 康雄: "臨床治療用ハイブリッド型人工肝臓補助システムの開発-九州大学倫理委員会への申請-"化学工学. 64巻2G号. 74-77 (2000)
• [Publications] 船津和守: "ティッシュ・エンジニアリング"名古屋大学出版社. 9 (1999)
• [Publications] K.NAKAZAWA: "Tissue Engineering for Therapeutic Use3"Elsevier Science. 10 (1999)