そのような脂肪肝、古いドナーからの移植片、または心臓死(DCD)の後に検索された肝臓のような限界移植片は、不十分にしか従来、冷たい静的記憶を容認。私たちは、移植前に限界肝臓移植片の保存、評価、および修復のためのsubnormothermic ex vivoでの肝灌流の新規モデルを開発した。
肝移植の成功は劇的な臓器不足をもたらした。ほとんどの移植領域では肝移植の待機リスト上の患者の20〜30%が臓器移植を受けることなく死亡したり病気の進行のために上場廃止されています。ドナープールを増加させるための1つの戦略は、そのような脂肪肝、古いドナーからの移植片、または心臓死(DCD)の後に寄付として限界移植片の利用である。冷たい静的記憶の現在の保存技術は、わずかにしか重大な臓器損傷をもたらす限界肝臓によって許容されている。また、冷たい静的臓器保存は、グラフト評価または移植前に修復することはできません。
冷たい静的保存のこれらの欠点は、冷たい虚血性傷害を減らす保存時の肝臓移植片を評価し、移植前に限界肝臓を修復する機会を探求する温かい灌流臓器保存への関心を引き起こした。最適PRES確認およびフロー条件、灌流温度、灌流液の組成と酸素担体の必要性はこれまで議論されている。
いくつかの動物試験において有望な結果にもかかわらず、複雑さとコストは、これまで広範な臨床応用を妨げてきた。最近では、ex vivoでの間の強化された技術および肝臓生理学のより良い理解を温かい肝臓灌流の結果を灌流改善され、一貫して良好な結果を達成することができる。
本論文では、ブタの肝臓検索、保存技術、および分離された肝灌流に関する情報を提供します。私たちは、要件が器官に十分な酸素供給を確保するために)説明しますと、b)灌流マシンと灌流液、および単離された臓器のc)の生化学的側面についての技術的な考慮事項。
肝臓移植は、末期肝疾患または進行肝細胞癌患者のための唯一の治療選択肢である。過去25年間、待っているリストの候補の数が次第に増加し、利用可能な移植片の数を超えています。心臓鼓動ドナーの数は、過去10年間で減少している。同時に、そのような心臓死(DCD)の後に寄付として限界移植片、だけでなく、古いものと、脂肪肝臓の数字は、1,2を増加している。
マージナルグラフトはしばしば、一次移植以外または遅延機能の高い確率で肝移植のために減少している。 DCD移植片において、虚血性型胆管狭窄(ITBS)の開発は、特別な関心事である。従来の静的低温保存技術では、ITBSはDCD移植片の約10〜40%に起こる。大多数の患者では、ITBS再移植または患者の死亡をもたらす。特に長時間の暖かく、冷たい虚血時間は危険ですITBS 3-7要因。追加的なリスクは7-10因子としてドナーの年齢、(例えばCCR5デルタ32のような)遺伝的素因、及び保存液の選択は、議論されている。 DCDと肝移植は11をグラフトした後peribiliary血管の部分的な微小血栓はITBSのための潜在的なメカニズムとして示唆されている。
肝移植の臨床導入される前は、ex vivoでの肝灌流は肝代謝と生理学12,13を研究するために使用されてきた。肝移植は1960年代に臨床現場にその方法を発見した後、無数の試みが生理的栄養と酸素化状態を模倣することによって保存方法としてex vivoでの肝灌流を使用する試みがなされてきた。マージナル移植片の保全のためのその有用性は10年で研究されてきたが、それは標準的な臨床ケアに達しなかった。私たちは最近、D中の胆管損傷の減少を説明したex vivoでのCDによる肝移植、保存14灌流した。灌流液に関するさまざまなアプローチがなされた。選択は、マシンウィスコンシン大学液、IGL液、またはスティーン·ソリューション14-19のような無細胞のアプローチに、ヒト血漿と組み合わせたドナー動物または濃縮赤血球からの全血のような細胞のソリューションの範囲である。
温度が4-37℃20の範囲である。低体温、subnormothermic、および正常体温での命名法は、非常に可変と矛盾しています。すべての異なる技術、ソリューション、および温度設定は1)安定した灌流条件、2)十分な酸素化、および器官機能の3)再確立を目指します。強化された保存容量だけでなく、正常体温とsubnormothermic灌流中の臓器評価と治療の能力は、低体温灌流20,21と比較して、より高い技術的な複雑さとコストに直面している。
私たちは、過去4年間でsubnormothermic ex vivoでの肝灌流システムを開発した。システムは、肝エネルギー含量を「再充電」1)を使用することができ、2)移植前に限界肝臓を修復)移植片の品質を評価し、3にする。以下のプロトコルは、安定した肝灌流のためのすべての情報が含まれます。
DCD肝移植を模倣ブタモデルでは、安定した灌流パラメータ、最小限の肝細胞傷害、およびアクティブ肝代謝における細胞灌流液の結果とそのsubnormothermic肝灌流を示した。セットアップ当社subnormothermic灌流は肝細胞の恒常性および代謝を回復するために証明されています。グリコーゲン貯蔵が復元され、代謝物は廃棄される。
保存技術としてエクスビボ肝臓灌流は初めて臓器保存および移植前に中に移植片機能と傷害のマーカーを評価する機会を提供しています。グラフト灌流均質性の巨視的評価のほかに、流量値は、移植片の生存率およびそれが29以前を受けていた虚血性傷害の程度の良い指標を提供する。酸素消費量および胆汁産生は代謝機能のマーカーである。 ASTのような肝臓酵素のレベルは、に使用することができる肝細胞損傷30度やダイナミクスをSESS。この徹底したグラフト評価は、移植と非移植マージナル臓器間の確実な識別を可能にすることができる。
温度は、代謝ならびにATP及びグリコーゲン合成を可能にするのに十分であるため、私たちは、灌流システムに33℃のsubnormothermic温度を選んだ。同時に、それは、虚血性傷害に対するさらなる安全性を提供正常体温灌流設定と比較して減少した酸素要求量を提供する。一般的に、30℃以上の灌流温度が冷たい虚血性損傷を最小化し、十分な代謝活動31を提供することが示されている。
他のグループとは対照的に洗浄し、濾過した赤血球と、私たちは灌流液として全血を使用していなかったが、normo浸透アルブミン溶液(ステーン)。血漿成分だけでなく、血小板や白血球を除外することにより、灌流溶液は、脱ですex vivoでの灌流の間、前炎症性シグナル伝達を最小限にするために署名した。
グラフト評価に加えて、数時間にわたって安定した灌流条件は、移植治療を可能にする。多数の分子は、実験条件32の下で再灌流傷害を減弱することが示されている。しかし、ほとんどの治療計画は、まだ、臨床診療にその方法を作っていない。一つの理由は、低温貯蔵中にこれらの治療法を適用する機会がないことであると思われる。 エクスビボで灌流システム上の代謝的に活性な肝臓は、任意の種類の処置を適用するために最適である。この点で、活性酸素種のクッパー細胞活性または捕捉の減衰のような灌流状態を改善するための治療だけでなく、が考えられるだけでなく、遺伝子療法のような治療は、C型肝炎の再発に対して、 例えば 、移植片を調整する。他の潜在的な戦略は、ex vivo灌流中に脂肪変性に対する削減を含めることができます期間33。
要約すると、ex vivoでの肝灌流は冷たい虚血性損傷を最小限にするために、肝移植前に限界肝臓移植を評価するために新たな戦略です。 ex vivoでの灌流の設定は移植前に移植片を修復し、条件するユニークな機会を提供します。
The authors have nothing to disclose.
この研究は、ロシュ臓器移植研究財団(ROTRF)とアステラスの研究助成金によってサポートされていました。マルクスSelznerはASTSキャリア開発賞によってサポートされていました。マティアスKnaakはアステラスリサーチ奨学金によってサポートされていました。私たちは、ウーヴェMummenhoffとその寛大な支援のためのバーミンガムの家族に感謝します。
circuit | Maquet (Hirrlingen, GER) | custom made | main reservoir (3L, 3/8" outflow) |
– | portal reservoir (1.5L, 1/4", outflow) | ||
– | centrifugal pump | ||
– | oxygenator | ||
– | leukocyte filter | ||
tubing (1/4" x 1/16") | Raumedic (Helmbrechts, GER) | MED7506 | |
tubing (3/8" x 3/32") | Raumedic (Helmbrechts, GER) | MED7536 | |
tubing connectors | Raumedic (Helmbrechts, GER) | various sizes | |
dialysis filter, Optiflux F160NR | Fresenius Medical Care (Waltham, MA) | F160NR | |
STEEN solution | XVIVO (Göteborg, SWE) | 19004 | 2L |
dialysis acid concentrate A | Baxter (Mississauga, ON) | D12188M | 45ml |
amino acid, Travasol 10% | Baxter (Mississauga, ON) | JB6760 | 100ml |
Sodium Pyruvate | Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) | P2256 | 1.1g |
Heparin | Sandoz Canada Inc (Toronto, ON) | 10750 | 40000 iU |
Calcium Gluconate | Pharmaceutical Partners of Canada (Richmond Hill, ON) | C31110 | 10mg |
fast acting Insulin | various vendors | 1000 iU | |
Cefazoline | various vendors | 1g | |
Metronidazole | Baxter (Mississauga, ON) | JB3401 | 500mg |