Subnormothermic 기계 관류의 수단으로 기능 인간의 간 보존 및 복구
Summary
우리는 subnormothermic 온도 (21 ° C에서)에서 인간의 간 이식의 생체 기계 관류하는 방법을 설명합니다.
Abstract
There is currently a severe shortage of liver grafts available for transplantation. Novel organ preservation techniques are needed to expand the pool of donor livers. Machine perfusion of donor liver grafts is an alternative to traditional cold storage of livers and holds much promise as a modality to expand the donor organ pool. We have recently described the potential benefit of subnormothermic machine perfusion of human livers. Machine perfused livers showed improving function and restoration of tissue ATP levels. Additionally, machine perfusion of liver grafts at subnormothermic temperatures allows for objective assessment of the functionality and suitability of a liver for transplantation. In these ways a great many livers that were previously discarded due to their suboptimal quality can be rescued via the restorative effects of machine perfusion and utilized for transplantation. Here we describe this technique of subnormothermic machine perfusion in detail. Human liver grafts allocated for research are perfused via the hepatic artery and portal vein with an acellular oxygenated perfusate at 21 °C.
Introduction
간 이식 수만 말기 간 질환으로 고통 수천명의 환자에 대한 치료 만 경화제이다. 성공적인 이식, 그것이이 그래프트의 급속한 저하를 방지 할 필요가 수신자에 주입 될 때까지 상기 도너로부터 획득되는 시간으로부터 간 최적의 보존을 용이하게하기 위해. 간 보존을위한 현재 표준은 '정적 냉장'라한다 : 간시켜 간 대사를 감소시키고 허혈 악영향을 늦추고, 빙냉 보존 용액에 냉각된다. 이 냉장 기술이 성공적으로 이식 허용하고 있지만, 이러한 따뜻한 허혈 또는 지방간 쇼 불량 환자에 의해 손상 DCD 기관 등의 한계 품질의 장기는 1 성과. 증거의 급속하게 확장 몸 대안 보존 양상으로 간 이식의 생체 기계 관류는 할 수 잠재적으로 메신저가이러한 한계 장기 2,3에 대한 결과를 증명한다.
간 이식은 자신의 성공의 피해자가되었다. 훨씬 더 많은 환자를 사용할 간이보다 이식라고, 그리고 수천 매년 미국에서 대기자 명단에 죽는다. 기증자 간 부족의 현실과 가난한받는 사람에 대한 최적 품질의 간 이식의 증가 활용 감안할 때, 그것은 널리 주입하기 전에 간 이식의 생체 기계 관류 간 이식의 패러다임의 변화의 약속을 보유하고 있음을 개최한다. 최근 몇 년 동안 4-8에서이 항목의 연구 관심에 띄게 증가 하였다. 다양한 유럽과 북미 센터에서 저체온 기계 관류는 생리적 온도에서 임상 소개 (8)과 정상 체온 기계 관류 최근 폐기 인간의 간 적용되었습니다 및 임상뿐만 아니라 9로 번역되는했다.지속적인 최적화가 최적 관류 10-12 파라미터 식별하면서 광범위한 개발은 다양한 프로토콜의 개발을 유도 하였다. 한계 품질 이식편의 사용은보다 지난 십 (13)를 통해 10 배 증가했다. 간 보존을위한 현재 표준 (정적 냉장)와 비교했을 때, 생체 기계 관류는 기관 풀을 많이 필요로 확장 될 및 잠재적으로 이식 후 합병증의 발생 빈도 감소 모두 다수의 잠재적 인 이점을 제공합니다. 특히, 현재 이식 후 최적 품질의 간 이식을 괴롭히는 담도 합병증은 상당한 문제 14-18 남아있다.
subnormothermic 조건에서 기계 관류는 시간 창이 이식 (19)에 대한 적합성 여부를 객관적으로 이식 기능을 평가하기 위해 제공합니다. 간은, 생체 회로에서 관류되는 동안 모두 관류의ND 재관류 동안 생성 담즙 장기의 기능의 마커의 측정에 샘플링 될 수있다. 이러한 방법으로 현재의 기준에 따라 이식 폐기 간 객관적으로 이식 적합성에 대해 평가 될 수있다 '심각한 손상'. 이들의 대부분이 장기 이식을 위해 이용 될 수 있도록 생존력 평가는 잠재적으로 허용한다. 기계 관류 동일하게 강력한 장점은 수리와 따뜻한 / 차가운 허혈에 의해 손상된 간의 개선이다. ATP는 따뜻한 이후 차가운 허혈 동안 매우 빠르게 고갈 전에 간 (20)의 주입에 기계 관류의 기간 동안 repleted 할 수 있습니다. 간은, 에너지 저장 및 대사 상태 보충으로 미리 조정하고,받는 사람에 주입 후 재관류 손상의 해로운 효과를 더 잘 준비.
이 작품은 인간의 간 그라프의 생체 기계 관류하는 방법을 설명합니다기술과 생체 기계 관류의 유익한 효과를 모두 공부하고자하는 연구자 도움이 될 것 실험실에서 TS. 우리는 이식 거부 된 후 연구 목적으로 할당 된 인간 공여자 간 사용한다.
표준 간 조달 기법은 뇌사 기증자 (DBD) 또는 다른 20보다 상세하게 설명 순환 죽음 기증자 (DCD)에서 순환 정지 후 대동맥 클램핑 다음 간 현장 동맥 플러시에 포함됩니다. 또한, 간, 얼음 도너의 복강을 작성하여 조달 동안 냉각된다. 세척 용액 기본 설정은 위스콘신 또는 히스티딘 트립토판 – 케 토글 루타 레이트 (HTK) 솔루션의 대학을 사용하여 조달의 대부분으로, 지역에 따라서 다릅니다. 포털 정맥의 또 다시 테이블 플러시 잔여 혈액의 유실을 향상시킨다. 간은 종종 대동맥 세그먼트 쉬르를 떠나 조달복강 트렁크를 반올림. 담낭은 담즙 흡인, 절개 및 담관 플러시된다. 간 빙냉 보존 용액을 함유 멸균 봉지에 포장 상자 나 지정된 냉각기에 수송된다. 대표적인 결과를 따뜻하고 차가운 허혈 시간은 각각 60 분 및 12 시간으로 제한해야합니다. 인간의 장기를 나눠 경우 전염성 병원균에 대한 일상적인 혈청 학적 검사에도 불구하고, 표준 예방 조치, 인간의 기관에서 얻은 샘플 및 폐기물을주의해야합니다.
프로토콜은 여기에 시판 간 관류 장치를 이용하여 기계 subnormothermic 관류를 설명한다. 이러한 장치의 사용은 임상 및 연구 그룹과 이식 센터의 사이에 서로 다른 프로토콜과 장치 설정의 교차 유효성 검사에보다 신속하게 번역 할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
간 허혈 손상을 복구하기위한 시도에서, 우리는 냉장 기간 후에 사용될 수있다 SNMP 시스템을 개발 하였다. Subnormothermic 기계 관류은 기존의 저온 저장뿐만 아니라 저체온과 정상 체온 기계 관류 양식에 대한 실행 가능한 대안을 제공합니다. 여러 다양한 시스템이 존재; 모두가 서로 다른 장점과 단점의 3,9,20을 제공합니다. SNMP 21에서 산소 대사 요구로서, 산소 담체없이 관류를 허용 ° C는 관류의 활성 산소에 의해 충족된다.
subnormothermic 조건에서 감소하지만, 대사가 충실하고 영양이 풍부한 관류 솔루션의 지원이 필요합니다. 이러한 Belzer 기계 관류 솔루션으로 기존의 관류 솔루션은 구성에 일반적으로 최소화 차가운 관류을 위해 설계되었습니다. 윌리엄스 E 중간 수년 동안 간세포 배양 배지로 사용하고, C가 포함되어있다따뜻한 생체 조건에서 특히, 세포 기능을 지원하는 보편적 omponents.
기계 관류 동안 이루어진 측정은 기관의 기능을 반영. 그러한 담즙산 생산 및 산소 섭취량 직접적 관찰 파라미터 간 이식을 미리 평가할 수있다 실시간으로 측정된다. 마찬가지로, 세포 손상 및 허혈 (K +, 젖산 자료)의 마커는 관류 용액에 직접 측정 할 수 있고, 장기의 기능 (20)를 표시 할 수있다. 기계 관류 기술이 더욱 발전하고 더 널리 임상 응용을 달성 같이, 생체 기능 및 임상 결과 사이의 정확한 상관 관계가 만들어 질 수 있고, 관류 매개 이식 또는 한계 품질 간을 거부하는 결정을 돕는데 유용 할 것이다. 또한, 관리 분석 도구를 사전 시점으로,보다 정교한 분석은 직접 perfu 기계 동안 사용할 수있게됩니다시온 (21).
이 작품에서 우리는 간 조직학 및 ALT의 방출에 의해 반사, 간 최소한의 부상으로 SNMP 시스템에서 지원 될 수 있음을 보여준다. 간 기능 회복이 가장 간 생존 상관 관계를 보여 및 동물 모델에 이식 성공 강하게 암시 된 ATP에 의해 반영된다 (22). 예 생체 간 이식의 이식 전 복구는 기증자의 중요한 확장을 허용하는 간 풀, 공급 및 이식의 기증자 간 수요 사이의 불균형을 보정.
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
미국 국립 보건 연구소에서 자금 조달, CIMIT 프로젝트 번호 12-1732 및 감사 인정 어린이를위한 이너스 병원 (R01EB008678, R01DK096075, R01DK084053, R00DK088962과 F32의 DK103500을 부여). 우리는 기꺼이이 작업을 지원하기 위해 뉴 잉글랜드 장기 은행을 감사드립니다.
Materials
| Liver Assist perfusion device | Organ Assist B.V. | Liver Assist | |
| Liver Assist disposable set | Organ Assist B.V. | Liver Assist disposable | |
| Williams’ Medium E | Sigma | W1878–6x500ml | |
| Insulin | Eli Lilly & Co | Humulin R U-100 | |
| Penicillin/Streptomycin 5,000 U/ml | Life Technologies | 15070-063 | |
| L-glutamine | Invitrogen | 25030-156 | |
| Hydrocortisone | MGH pharmacy | 7750500 | |
| Carbogen gas tank 95% O2/5% CO2 | Airgas | ZO2OX9522000043 | |
| Specialty gas regulator | Airgas | Y11244D580 | |
| Lactated Ringer’s solution | Baxter | 2B2324X | |
| 10% neutral buffered formalin | Fischer Scientific | 316-155 | |
| Toothed Adson forceps | Roboz | RS-5234 | |
| Debakey tissue forceps, 7.75”, 2.25 mm | Roboz | RS-7562 | |
| Metzenbaum Scissors 7" Curved SureCut Tungsten | Roboz | RS-6965SC | |
| Castroviejo Needle holder 5.5–7” | Fine Science Tools | 12565-14 | |
| 0 blackbraided silk sutures | Ethicon | SA66G | |
| 4-0 nylon suture, Nurolon RB1 | Ethicon | C554D | |
| Blood gas analysis machine | Siemens | RapidPoint 500 | |
| Balance scale | Cole Parmer | EW-10000-12 | |
| Pressure display box | Medtronic | 66000 | |
| Disposable pressure display sets | Medtronic | 61000 | |
| Handheld thermocouple thermometer and probe | Cole Parmer | EW-91500-04 and EW-08516-55 | |
| Acorn-tipped vessel cannula, 4 mm | Medtronic | 30005 | |
| Irrigation set flush tubing | Hospira | 06543-01 | |
| Mixing bowl, 4L | Cole Parmer | EW-07300-40 | |
Referenzen
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