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方法論記事

全身眼移植の動的保存と移植を研究するための豚モデルの確立

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DOI:

10.3791/69179

2025年11月25日

この記事について

サマリー

外科的調達から機械灌流開始までの詳細かつ再現可能な豚全身眼移植モデル(WET)を記述し、移植におけるWET動的保存の研究を可能にします。

要約

初のヒト全眼移植(WET)は、重度の眼科損傷で視力を失った患者に新たな希望をもたらしましたが、WET(視覚)による視力回復が可能になるまでには依然として大きな課題が残っています。その中でも最も重要な課題の一つが、 体外 保存です。眼球、特に網膜や視神経などの神経成分は、適切な保存が確保されない限り数分以内に急速かつ不可逆的な変性を遂げます。静的冷蔵(SCS)は血管化複合型アロ移植(VCA)におけるゴールドスタンダードであり続けていますが、代謝を十分に抑制または支援できず、移植片の生存率や機能の低下につながるため、WET の体外 保存には適していません。亜膜性機械灌流(SNMP)はSCSの有望な代替手段として浮上しており、移植片を保存するだけでなく再調整も可能としています。私たちのグループは、SNMPを固形臓器移植から複数のVCAモデルへ成功裏に移植し、その実現可能性と利点を示しました。ここでは、豚におけるWET保存のためのSNMPの応用を報告し、解剖モデルと保存プロトコルを詳述します。このアプローチは、WET(湿水)保存および移植技術の最適化において大きな前進を示しています。

概要

血管化複合異種移植(VCA)は再建手術における大きな進歩を示し、複雑な病変を持つ患者に対して比類なき美的および機能的アウトカムを提供します1,2。しかし、眼球に関連した視力低下は顔面損傷の主要な障害の原因であり続けています。最近の初の全眼移植(WET)は、患者さん3,4に新たな希望をもたらしました。視力は回復しませんでしたが、機能的画像診断では光刺激に対する皮質活性化が示され、網膜電図(ERG)では光に対する光受容体の反応が鈍化しましたが認識可能であることが示されました。卓越した技術的偉業にもかかわらず、機能的WETを臨床的現実にするためには依然として多くの課題が残っています。眼球は虚血に非常に敏感であり、適切な酸素供給とpHレベルが維持されない限り、網膜と視神経は温虚血時間(WIT)の数分以内に不可逆的な変性を起こします6。したがって、WETはVCA分野で特有の課題を抱え、後部・前部両節、さらに眼外成分を含む複数の要因を考慮する必要があります。特に、筋肉は温空血損傷に非常に脆弱であり、虚血再灌流によってさらに悪化するため、機能的成果の成....

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プロトコル

本研究の機関承認は、地元の施設動物ケア・利用委員会(プロトコル #2024N000205)から取得されました。すべての動物実験は「動物研究: 生体内 実験報告ガイドライン31 」に従い、米陸軍動物ケア・利用審査局(ACURO)32の勧告に従って行われました。すべてのWETは「3-R」原則に従い、末期臓器調達手続きを受ける豚から調達されました。体重30kgから50kgの動物は、100IU/kgのヘパリン投与後に失血で安楽死させ、実験には残存性WET移植片が使用されました。適切なWETが制御装置として機能しました。臓器採取は死後、温かい虚血が180分未満で行われました。プロトコルで使用されるすべての試薬および装置の詳細については 、材料表 を参照してください。

注:データはスプレッドシート(例:Excel)に記録され、統計解析は適切な統計ソフトウェア(例:GraphPad Prism)を用いて行われました。アルファリスクは5%に設定され、両側のものでした。監視対象の各変数に対して、その平均誤差と標準誤差が決定されました。スピアマン検定は灌流パラメータ間の相関関係を研究するために用いられました。

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結果

6時間のSNMPの予備的実現可能性試験を実施し、その後2時間の全血を用いた正常な機械灌流(NMP)を実施し、全グラフトの適切な再灌流と再植のシミュレーションを行いました。SNMPフェーズでは安定した流出が観察され、その後の全血再灌流シミュレーションでグラフト全体の着色が成功したことが示されました。灌流パラメータはこの技術の実現可能性をさらに裏付けました(補足図3)。

その後の7回の重複では、安定した低流量のレメン(2 mL/minから3 mL/minの範囲)で実験を行い、灌流開始時の平均動脈圧は57.6 ± 4.0 mmHgから始まり、実験終了までに徐々に低下し、灌流終了時には平均値36.7 ± 4.2 mmHgに達しました。灌流終了時の平均体重増加は9.3±3.3%でした。血管圧と重量プロファイルの代表例は 図3に示されています。

2つの異なる灌流相が特定されました.......

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ディスカッション

最初の臨床症例から20年以上経った今も、VCAは依然として大きな免疫学的および 体外 保存の課題に直面しており、その広範な利用を制限しています。これらの課題は、視力回復に期待を寄せるものの、視神経再接続の成功、前後節の機能維持、眼窩周囲構造の健全性維持など、独自の障害を伴います。眼のVCAの場合、適切な酸素供給とpHレベルが維持されなければ網膜が数分以内に不可逆的な機能喪失を遂げる可能性があるため、移植前に虚血性損傷を防ぐことが特に重要です。6;したがって、保存の質と持続時間の向上は、視力回復の実現率を最大化するために、WETを臨床現場に成功裏に移行させるために極めて重要です。機械灌流は最近、VCAにおける潜在的な解決策として浮上しており、固形臓器保存の改善に成功した実績を基に、ここではその応用範囲をWETに示します。

本報告書は、WETの 体外 保存のためのプロトコルを紹介します。豚.......

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開示事項

一部の著者は利益相反を宣言します。ウイグン博士、レロウチ博士、セトルロ博士は本研究に関連する特許出願を持っています。コルクット・ウイグン博士とバサク・ウイグン博士は、高氷点下臓器保存技術の開発に注力するシルバティカ・バイオテック社の科学諮問委員会に財務的利害関係を持ち、科学諮問委員会のメンバーを務めています。MGHの調査員に対する利益相反は、MGBが利益相反ポリシーに従って管理しています。残りの著者全員が利益相反を認めていない。

謝辞

この研究は、国立衛生研究所(NIH)の補助金No R01AR082825(BEU)、R01EB028782(KU)、DoD RTRP RT240044(KU、AGL、CLC)、Shriners Children's 84308(YB)、ARPA-HサブアワードFY25.1065.001(CLC)、および国立科学財団(NSF)からの助成金番号のもとの一部資金提供を受けました。EEC 1941543(KU)。HOとYBはFondation des Gueules Casséesから資金提供を受けました。フランス外科矯形・再建・エステティック外科協会(SOFCPRE、フランス)からのHOおよびYBへの支援に大変感謝しています。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
アドソン鉗子ファインサイエンスツール11019-12手術用工具
アフィニティ・ピクシー酸素供給システムメドトロニックBBP241オキシゲネーター
アンジオカテーテル(24 G)ベクトン・ディキンソン381112キャニュレーションカテーテル
ボビン血清アルブミンシグマ・オルドリッチA9647パーフューゼート成分
二水和カルシウム塩化物シグマ・オルドリッチ223506パーフューゼート成分
二酸化炭素 酸素エアガスUN3156二酸化炭素・酸素混合物およびnbsp;ガス 
カテーテル 24 Gドゥッチャー921048動脈の流管
D-(+)-グルコース一水和物シグマ・オルドリッチ49159パーフューゼート成分
デキサメタゾンシグマ・オルドリッチD2915パーフューゼート成分
デクストレン熱力学406271000パーフューゼート成分
拡張鉗子AROSurgical11.946.1102手術用工具
Excel マイクロソフトスプレッドシート
ヘパリンナトリウム注射ユージア・ファーマ63739-953-25パーフューゼート成分
ヒュムリン レギュラーインスリン ヒトリリー0002-8215-01パーフューゼート成分
ヒドロコルチゾンナトリウム・スクシネートファイザー0009-0011-03パーフューゼート成分
リガクリップエティコンMCS20外科用血管クリップ
リストン・ボーンカッターファインサイエンスツール16104-19手術用工具
塩化マグネシウムヘキサハイドレートシグマ・オルドリッチM9272パーフューゼート成分
マスターフレックスL/S(マスターフレックス)コール・パーマー77200-32ローラーポンプ
顕微外科用鉗子ファインサイエンスツール11253-20手術用工具
骨膜エレベーターAROSurgical46.415.18手術用工具
ポリエチレングリコール35000シグマ・オルドリッチ25322-68-3パーフューゼート成分
塩化カリウムシグマ・オルドリッチ7447-40-7パーフューゼート成分
圧力モニター、携帯型、PM-P-1リビングシステム計測PM-P-1圧力センサー
プリズム グラフパッドv. 10.1.1統計解析ソフトウェア
Radnoti バブルトラップコンプライアンスチャンバーラドノティ130149バブルトラップ
RAPIDPoint 500シーメンス500血液ガスシステム
リプロケーティングソーストライカー5100-37手術用工具
ロンジュールファインサイエンスツール16002-18手術用工具
メス刃(n15)ファインサイエンスツール10015-00手術用工具
メス用刃(n23)ファインサイエンスツール10023-00手術用工具
シルク縫合 3-0エティコンP683H縫合
重炭酸ナトリウムシグマ・オルドリッチS5761パーフューゼート成分
塩化ナトリウムシグマ・オルドリッチS9888パーフューゼート成分
水酸化ナトリウムシグマ・オルドリッチ72068パーフューゼート成分
リン酸ナトリウムモノバシク二水和物;シグマ・オルドリッチ71505パーフューゼート成分
スティーブンス・ハサミAROSurgical07.367.13手術用工具
シリンジ 1 mLBD309659サンプル調達
注射器 10 mLドゥッチャー300912グラフトフラッシュ
サーマルカメラフリップ・ワンhttps://www.flir.fr/products/flir-one-gen-3/?vertical=condition+monitoring&segment=solutions灌流温度モニタリング
チュービング(n°16)マスターフレックス13-310-282機械灌流装置
バンコマイシン塩酸塩スレート・ラン・ファーマシューティカルズ70436-021-82パーフューゼート成分

参考文献

  1. Lellouch, A. G., Lantieri, L. A second chance at life. Camb Q Healthc Ethics. 28 (3), 463-467 (2019).
  2. Tchiloemba, B., et al. Long-term outcomes after facial allotransplantation: Systematic review of the literature. Transplantation. 105 (8), 1869-1880 (2....

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再版と許可

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