深刻な臓器不足は移植のための限界腎臓移植片の使用の増加をもたらしました。限界移植片は特に不十分冷蔵を許容するので、これは、代替ストレージ·メソッドへの関心を引き起こしました。正常体温ex vivoで腎臓灌流(NEVKP)の技術は、移植前に腎臓移植のための新規の保存方法を表します。
Kidney transplantation has become a well-established treatment option for patients with end-stage renal failure. The persisting organ shortage remains a serious problem. Therefore, the acceptance criteria for organ donors have been extended leading to the usage of marginal kidney grafts. These marginal organs tolerate cold storage poorly resulting in increased preservation injury and higher rates of delayed graft function. To overcome the limitations of cold storage, extensive research is focused on alternative normothermic preservation methods.
Ex vivo normothermic organ perfusion is an innovative preservation technique. The first experimental and clinical trials for ex vivo lung, liver, and kidney perfusions demonstrated favorable outcomes.
In addition to the reduction of cold ischemic injury, the method of normothermic kidney storage offers the opportunity for organ assessment and repair. This manuscript provides information about kidney retrieval, organ preservation techniques, and isolated ex vivo normothermic kidney perfusion (NEVKP) in a porcine model. Surgical techniques, set up for the perfusion solution and the circuit, potential assessment options, and representative results are demonstrated.
腎臓は、最も頻繁に移植固体器官です。透析1-4と比較した場合、末期腎疾患に罹患している患者では、腎移植は、より良い平均寿命、および生活の質の向上を提供しています。持続臓器不足は、移植医療(表1)5の分野で深刻な問題です。
米国* | Eurotransplant地域** | |
腎臓移植待機リストに患者 | 101563(2月、2015) | 10689(12月、2014年) |
2014年に移植され死亡したドナーの腎臓 | 10650 | 3119 |
中央値(年間で)死亡したドナーの腎臓移植に時間を待っています | * 5年まで | ** 4年まで |
表1腎臓米国とEurotransplant地域のグラフト不足。
腎臓移植の結果が負、長期透析6に付した患者のためのより悪い結果と、待機時間に影響されます。これは、古いドナーからの腎臓、複数の併存疾患(拡張基準ドナー(ECD)、および心臓死(DCD)の後に寄贈した腎臓とドナーとして、追加のドナー源として限界腎臓移植に関心を引き起こしました。であったであろうマージナルドナー腎臓を過去に減少しましたが、今、移植7のために考慮されています。
限界腎臓移植片の使用のための主要な障害は、低温無酸素ストレージの保存技術です。現在、腎臓移植片は、氷上で静的に格納されているか、酸素なしに4℃で灌流します。冷たい無酸素保存技術は、腎臓の保存時に進行中のグラフト損傷に関連して、ためmetabの不足のグラフト評価を許可していませんolismと尿産生。具体的には、限界腎臓移植片は、有意な腎障害、および臓器移植後臓器機能障害(DGF)8,9の高率で、その結果、不十分な低温貯蔵に耐えます。 DGFは貧しい長期移植片機能の予後因子です。
体外腎潅流は臓器の保存、評価、修復のための別の方法を表しています。ブタモデルでは、有益な結果は、正常体温の状態10,11の下でex vivoでの灌流腎臓のために提示されました。拡張基準ドナーから取り出した腎臓を移植12の直前に1時間灌流したときに2013年に実行される最初の臨床試験は、遅延移植片機能の低い率を示しました。
本稿では、正常体温ex vivoで腎臓灌流(NEVKP)のモデルを提示します。本研究の目的は、最小限に適用冷虚血時間を短縮し、NEVKPの期間を延長することです。 NEVKP冷蔵技術によって引き起こされ得る損傷を低減することを目的とする代替的保存方法です。
この研究は、赤血球系溶液でNEVKPブタモデルにおける長期間優れた結果を用いて行うことができることを示しています。 10時間のex vivo灌流の間の腎臓は、安定した灌流パラメータ、アクティブ腎代謝、ホメオスタシス、および最小の腎損傷を示しました。
尿産生および腎臓損傷は、灌流液の組成に依存します。これは、生理的範囲内に灌流液の浸透圧および浸透圧を維持することが重要です。特に、低浸透圧は重要な腎臓浮腫に非生理学的に高い尿産生をもたらし、腎臓損傷のマーカーを増加します。スティーン溶液を含有アルブミンは膠質浸透圧を調節するために、および腎臓のための生理的条件をシミュレートするために、このモデルで選択されます。重炭酸ナトリウム及びグルコン酸カルシウムは、pHを生理的な値を達成するために、システムに追加され、HCO 3 </suB>、ナトリウム、カリウム、カルシウム、および塩化物。血管拡張剤の選択及び投与量は、十分な血流および酸素供給を確保することが重要です。
正常体温ex vivoで腎臓灌流の技術はいくつかの制限があります。 エクスビボ灌流は負長い灌流期間に影響を与える可能性が腎臓のホルモンサポートに関連付けられていません。さらに、新しい技術が、この時点で、コストの増加と関連しています。将来の改善は、技術を簡素化し、コストを削減することがあります。ポータブル腎臓灌流装置の開発は完全に将来の冷腎臓の保存を回避することを可能にするかもしれません。
重度かつ持続臓器不足は限界臓器(ECDまたはDCD腎臓移植片)7の使用の増加につながります。現在、臓器保存は、静的冷蔵または低体温マシン灌流に基づいています。長時間の冷虚血時間が重要なインプを持っていたように標準的な基準15と限界移植片8,9の腎機能の結果に作用し、低温貯蔵を最小化する、新しい保存技術は、特に関心16-19です。
より広範限界移植片を使用するための主要な障害は、移植前に臓器の質と生存率を評価することができないことです。現在、ドナーの年齢、ドナーに関連する疾患、および移植片の暖かい虚血時間のみと臨床パラメータは、臓器が移植のために受け入れまたは拒否されたかどうかの決定のために使用されています。正常体温条件下で移植片を保持することにより、グラフト評価は、灌流特性に基づいて、データが可能です。腎血管流量、圧力、腎内抵抗、尿産生、酸素消費量、及び(例えば、ASTおよび乳酸など)、腎臓損傷パラメータとしてリアルタイムパラメータは、移植片の生存率を評価するための有用なパラメータであると考えています。
ADDITでイオン、NEVKP中のアクティブな代謝は、修復戦略のアプリケーションは、移植前に限界腎臓移植を向上させることができます。例えば、炎症誘発性経路、免疫調節、遺伝子転写、ならびに幹細胞投与の阻害は、保存時に腎臓移植を変更し、受信者の転帰を改善するために、将来の技術であってもよいです。
The authors have nothing to disclose.
私たちは、カスタムメイドの腎臓灌流回路をご提供するためのソリン·グループ(ミラノ、イタリア)に感謝したいと思います。さらに、我々はシリンジポンプ、およびリーベ社&Co KGに(ロイトリンゲン、ドイツ)との供給のためのスティーン·ソリューション、BBraun AG(メルズンゲン、ドイツ)をご提供するためXVIVO灌流社(ヨーテボリ、スウェーデン)をお願いいたします。
Neonatal cardiopulmonary bypass technology | SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada) | Custom made | Neonatal venous reservoir D100 (500 mL, 1/16" in- and outflow), neonatal oxygenator D100, centrifugal pump head (Revolution), arterial bubble filter (D130) |
Heart lung machine, Stöckert S3 | SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada) | Custom made | Centrifugal pump, roller pump, control panel (sensors for pressure, flow, temperature, bubbles, and level), oxygen blender, heater unit |
Tubing | SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada) | 01906BPC SG XS | 3/16"x 1/16" |
019071PC SG XS | 1/4"x 1/16" | ||
019060PC SG XH | 3/8"x 1/16" | ||
Tubing connectors | SORIN GROUP Canada Inc (Markhan, Canada) | Various sizes | |
STEEN solution | XVIVO (Göteborg, SWE) | 19004 | 200 mL |
Ringer's lactate | Baxter (Mississauga, ON, CAN) | JB2324 | 175 mL |
Sodium bicarbonate | Hospira (Montréal, QC, CAN) | 6625050 | pH dependent |
Calcium gluconate | Pharmaceutical Partners of Canada (Richmond Hill, ON) | C31110 | Calcium dependent |
Heparin | Sandoz Canada Inc (Toronto, ON, CAN) | 10750 | 1000 IU |
Amino acid and glucose, Travasol 10% | Baxter (Mississauga, ON, CAN) | JB6760 | 1 mL/h |
Fast acting insulin, Novorapid | Novo Nordisk Canada Inc (Mississauga, ON, CAN) | DS6H748 | 5 IE/h |
Verapamil | Sandoz Canada Inc (Quebec, QC, CAN) | 52216 | 0,25 mg/h |