ドナー肺の冷保存と体外肺灌流を組合わせた体外肺保存装置の開発と最適保存条件の検討

供肺冷保存与体外肺灌注相结合的体外肺保存装置的研制及最佳保存条件研究

• 批准号: 21H02994
• 负责人: 小阪 亮
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02994/
• 关键词: 体外肺灌流; 冷保存; 機能評価; 体外肺保存装置; 最適保存条件; 肺機能評価

肺移植は重症肺疾患患者に対する根源的な治療法として実施されているが、ドナー不足が問題となっている。そのため、ドナー肺の保存時間の延長と肺機能の評価を目的に体外肺灌流(EVLP)が注目されている。臨床におけるヒト肺の保存において、冷保存とEVLPを組み合わせることで、合計14.5時間の肺保存が実現できたと報告があるが、肺の冷保存とEVLPの切り替えには、煩雑な作業と熟練した技術が必要である。さらに、冷保存とEVLPを組み合わせた最適な肺の保存条件は明らかになっていない。本提案ではドナー肺の冷保存とEVLPを組み合わせた体外肺保存装置を開発し、ドナー肺の長期保存のための最適条件の検討を行う。2022年度は、2021年度に開発した体外肺保存装置の妥当性評価を行うためのコントロール群となるブタ肺を用いた長期のEVLPの動物実験を実施した。まず、これまでのEVLPの試験で実施してきた灌流液に赤血球を含むLund式EVLPのプロトコルから、長期のEVLPが可能な灌流液に赤血球を含まないToronto式EVLPのプロトコルにプロトコルを変更するための装置の改良を実施した。Toronto式EVLPシステムの有効性を確認するため、傷害を与えていないブタ肺を用いた4時間のEVLP試験を実施した。その結果、EVLP中及びEVLP後に得られた肺の生理パラメータより、肺は移植可能な機能を有しており、開発したEVLPシステムによる機械的損傷の問題が生じていないことがわかった。次に、ドナー肺の冷保存とEVLPを組み合わせた体外肺保存装置のコントロール群となる長期のEVLP試験を実施した。その結果、肺の生理パラメータはEVLP開始後、8-10時間で悪化し、EVLP後に重度の肺水腫が生じた症例も確認された。次年度に体外肺保存装置を用いてドナー肺の冷保存とEVLPを組み合わせ、コントロール群と比較することで、肺機能の悪化の抑制を確認する。

Lung transplantation is the root cause of severe lung disease. The aim of this study was to evaluate the lung function and to prolong the lung preservation time. The lung preservation, cold preservation and EVLP were combined for a total of 14.5 days. The lung preservation was completed and reported. The lung preservation and EVLP were replaced. The operation skills were necessary. The optimum conditions for cold storage and EVLP are: This proposal aims to develop an in vitro lung preservation device for cold storage and EVLP, and to discuss the optimum conditions for long-term lung preservation. In 2022 and 2021, the development of in vitro lung preservation devices was evaluated. The test of EVLP was carried out in the perfusion fluid, and the improvement of the device was carried out in the perfusion fluid containing red blood cells. The Toronto EVLP test was conducted to confirm the effectiveness of the test, to determine the injury, and to determine the duration of the test. As a result, EVLP and EVLP have been found to cause mechanical damage to the lungs, lung transplantation may be possible, and the development of EVLP may be possible. In addition, cold lung preservation and EVLP are combined to form a long-term EVLP trial for lung preservation in vitro. The results showed that the pulmonary physiology was different from that of EVLP, and the symptoms of severe pulmonary edema were confirmed after 8-10 time. In the next year, the use of in vitro lung preservation equipment will be carried out to confirm the inhibition of lung function in cold storage and EVLP.

项目成果

肺機能イメージングを用いた体外肺灌流における移植適合性評価技術の開発

基于肺功能成像的体外肺灌注移植适宜性评估技术的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 蒲田亮介;中沼伸一;南 宏典;岡崎充善;真橋宏幸;大畠慶直;牧野 勇;田島秀浩;八木真太郎;坪内泰志;武石 一樹;小阪 亮
• 通讯作者: 小阪 亮

Lung Thermography as an Early Predictor of Pulmonary Function in Cellular Ex Vivo Lung Perfusion

肺热成像作为细胞离体肺灌注中肺功能的早期预测因子

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryo Kosaka;Daisuke Sakota;Hiromichi Niikawa;Katsuhiro Ohuch;Hirokuni Arai;Kenneth R McCurry;Toshihiro Okamoto
• 通讯作者: Toshihiro Okamoto

Cleveland Clinic Foundation(米国)

克利夫兰诊所基金会（美国）