血管カフを用いたマウスヘテロトピック頸部心臓移植

Abbottらは^、 1964年にラットにおける異所性腹部心臓移植の最初の説明を発表しました。これらの手術技術は、1969年に小野らによって洗練され、簡素化されました^2。Corryらは、1973年にマウスにおける異所性腹部心臓移植の方法を最初に記述した。以前に報告されたラットモデルと同様に、これは、ドナーの肺動脈の末端から側への吻合による血行再建を伴う宿主の腹部への生着と、レシピエントの下大静脈および腹部大動脈への上行大動脈をそれぞれ伴いました³。ラットにおける異所性頸部心臓移植は、1971年にヘロンによって16 G(外径1.6 mm)の静脈内カテーテルから作られたテフロンカフを使用して説明されました⁴。Chen⁵ とMatsuuraら⁶ は、1991年にマウスにおける異所性頸部心臓移植を報告したが、その技術は主に再吻合の方法において異なっていた。Chenのアプローチには、ドナーの上行大動脈をレシピエントの頸動脈に縫合し、ドナーの肺動脈をレシピエントの外頸静脈に縫合することが含まれ^{ていました5}。これらの顕微手術縫合吻に必要な高度な技術技術により、高い成功率を達成するにはかなりの時間と経験が必要でした。松浦らは、ヘロンが使用しているものと同様の非縫合カフ技術を利用する方法について説明し、カフの管腔外配置を使用したエンドツーエンドの吻合を含む。彼は、22 G(外径0.8 mm)と24 G(外径0.67 mm)の静脈内カテーテルからテフロンカフを作り、レシピエントの外頸静脈と総頸動脈の上にそれぞれ配置しました⁶。次に、これらのカフをドナーの肺動脈と大動脈の内側に配置し、接続の周りに縫合糸結紮糸を結ぶことによって固定しました。このアプローチは、成功率の向上につながりました。最も重要なことは、両方の頸部吻合を完了するのに必要な時間が短縮され、移植片の温虚血時間が腹部縫合法を利用した時間の3分の1未満に短縮されたことです。さらに、カフは血管の外面の周りに配置されているため、血管内腔に異物が露出することがなく、手術後の血栓症の可能性が大幅に減少します⁷。一方、カフ技術の利用は、縫合を必要とせずに吻合部位の血管周辺をサポートし、血行再建術後の出血のリスクを低減します⁶。

この手法の多数の改訂が提案されています。マウスの総頸動脈の長さ(約5mm)に対応するために、冨田ら⁸は、縫合糸の保持を省略し、代わりに細い鉗子でカフを通して動脈を直接引っ張りながら、より小さな動脈カフ(外径0.6mm)でこの技術の修正を開発しました。Wangらは、ドナーの右肺動脈とレシピエントの右総頸動脈にそれぞれ22Gと24Gのカフを配置することにより、このアプローチをさらに簡素化しました⁹。特殊なカフ、顕微手術クランプ、血管拡張器、および心臓麻痺の使用を含む、これらのアプローチに対するさまざまな報告が説明されています^10、11、12。特に、これらの方法はすべて、血液がレシピエントの総頸動脈からドナー大動脈、冠状動脈、冠状静脈洞に流れ、次に右心房に空になり、肺動脈からレシピエントの外頸静脈に流れ込む、心臓を通る血液の逆行性循環を伴う。

腹部の生着と比較して、頸部心臓移植には複数の利点があります。前述のように、子宮頸部曝露により、より迅速な血行再建術とより短い温虚血時間^{が可能になります6}。子宮頸部法も侵襲性が低く、開腹術を回避するため、術後の回復時間が短くなります⁶。重要なことに、端から側への吻合の代わりに、カフによる端から端までの吻合を行うことができ、吻合出血などの合併症のリスクが減少します。腹部アプローチはまた、腹部大動脈または下大静脈に血栓性合併症を発症するリスクを高め、脊髄虚血および後肢麻痺を引き起こす。移植の表在子宮頸部の位置は、触診、心電図、および侵襲的または非侵襲的イメージングによる移植片生存率評価への容易なアクセスを可能にする。子宮頸部移植片は再灌流後に自発的な心臓活動を再開しますが、レシピエントの収縮期および拡張期のパラメーターに大きな影響を与えません。このモデルは、虚血再灌流障害や移植片拒絶反応など、移植後の細胞応答を研究するための貴重な洞察を提供します。さらに、このモデルは、生体内2光子顕微鏡や陽電子放出断層撮影(PET)イメージングなどの移植後のイメージングを可能にする理想的なアプローチを提供します。この目的のために、私たちの研究室は、虚血再灌流損傷時およびアテローム硬化性プラーク内の白血球輸送をそれぞれ可視化するために、異所性子宮頸部移植後のマウス心臓および大動脈弓移植片を含む、マウスの移動組織および臓器を画像化する方法を以前に報告しています^13,14,15。.さらに、その表面的な位置と曝露の容易さのために、このモデルは心臓再移植に適しています¹⁶。

この報告では、血流が発生する血管に血管カフを外部に配置することで層流血流を可能にする技術について説明します。これにより、ある血管から次の血管への血流のスムーズな移行が可能になり、遠位血管端が血管内腔に露出するのを回避できます。さらに、この技術は、ドナーの肺動脈に、以前に使用されていた22Gカフの代わりに、より大きな20Gカフを利用して、レシピエントへの血流の十分な戻りを保証します。