Name: ブタ心筋梗塞モデルにおける心役活性治療薬の送達 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-02-10T12:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: 学ぶ心筋梗塞後の心臓修復における心役活性薬の送達法。ブタモデルを用いた開胸心外膜下注射、カテーテル心内膜下注射、浸透圧ミニポンプ静注の3手法を解説。高い局所保持率と再現性を実現するプロトコルです。

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この研究は、National Health and Medical Research Council APP1194139/APP1126276(JC)、National Stem Cell Foundation of Australia、New South Wales Government Office of Health and Medical Research(JC)からの助成金によって資金提供されました。DSは、Royal Australasian College of Physicians、Institute of Clinical Pathology and Medical Research、およびAustralian Government Research Training Programの支援を受けました。TDは、Institute of Clinical Pathology and Medical Research、Penfolds Family Scholarship、National Health and Medical Research Council(APP2002783)、National Heart Foundation of Australia(104615)の支援を受けました。

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著者は何も開示していません。

経心外膜心筋内注射 この手順には、心臓を直接視覚化できるという利点があり、全身投与方法よりも治療薬の局所保持率が高いことが実証されています9,10,14。しかし、胸腔切開術は侵襲的であり、かなりの技術的スキルを必要とし、議論されている他の方法よりも罹患率と死亡率のリスクが高くなります10,15。手順の重要で不安定な段階に関する知識は、この増加したリスクの調停に役立ちます。
不整脈とそれに伴う血行動態の障害のリスクが高いため、心臓の頂点を露出させるために心臓を操作する際には細心の注意を払う必要があります。継続的な侵襲的血圧モニタリングと心電図検査により、低血圧や不安定な不整脈を迅速に特定し、迅速な介入と矯正を容易にします。一過性低血圧は、通常、メタラミノールボーラスで治療できます。.持続的な低血圧は、吸入麻酔薬を減らし(麻酔の深さを注意深く監視)、昇圧剤の注入を開始すると同時に、血行動態の変化の原因を特定することで一時的になる場合があります。.心室頻拍や心室細動などの不安定な不整脈は、静脈内抗不整脈薬の有無にかかわらず、電気除細動によって治療できます。.
動物の生存にとって同様に重要なことは、胸腔を閉じる前に胸膜腔から遊離ガスをうまく除去することです。これを怠ると、気胸を発症し、回復時に人工呼吸器から切り離されると、動物は呼吸障害や死亡の大きなリスクにさらされます。気道陽圧は、気泡が観察されなくなるまで少なくとも30秒間維持する必要があります。.シリコンチューブは、バブリングが止まると速やかに取り外され、胸部は急速に閉じられます。また、胸腔瘻造設チューブを閉鎖時に外科的に留置することも可能であり、次の24〜72時間にわたって手動で空気と炎症性液体を除去することができます。しかし、これは、特に動物が一緒に飼育されている場合、清潔で無傷に保つことは困難です。チューブの損傷や汚染は、膿胸、気胸、または敗血症につながる可能性があります。私たちの経験では、胸部閉鎖前に遊離ガスが適切に除去されていれば、一時的な胸腔ドレーンを挿入する必要はありません。
経皮的経心内膜心筋内注射 この治療的投与方法は、外科的アプローチと比較して侵襲性が低いため、リスクの低い局所組織送達を可能にするという利点があります10,14。この手法は、すでに大動物の研究で使用されており、直接可視化がない場合のガイドとして、透視法と電気機械マッピングの両方を使用しています10,16,17。
心臓が直視されていないことを考えると、処置者は注射部位を選択する際に直交透視図を使用するのが賢明です。さらに、治療薬の投与前および送達前の希釈ヨウ素造影剤の注射は、心筋接触を確認する上で非常に貴重である。適切な接触は、組織採取前の注射成功の唯一のマーカーの1つである可能性のある特徴的な「心筋赤面」を観察することによって確認できます。チャンバー穿孔のリスクがあるため、選択した注射部位の心筋壁の厚さも9mmより大きくすることをお勧めします14,16。
頸静脈浸透圧ミニポンプ 浸透圧ミニポンプは、小動物実験で一般的に使用される一般的な装置です。治療薬を一定期間一定の割合で投与するという独自の利点から、大型動物モデル7,18,19でこのデバイスを使用することへの関心が高まっています。この方法の考えられる制限は、ポンプを交換または取り外さずに薬物の注入速度を変更または停止できないことです。.この方法で治療を試す前に、これを考慮する必要があります。.
この研究は、この方法が豚で高い成功率で、罹患率と死亡率が低いことを実証しました。リンパ節、胸腺、頸動脈など、多くの重要な構造が手術部位に隣接していることに注意する必要があります。これらの構造のいずれかへの不注意な損傷を防ぐために、方法の遵守、および解剖学的テキスト20の相談を強くお勧めします。この方法の最も懸念される合併症は、頸静脈または周囲の構造への不注意な損傷による出血性ショックです。したがって、頸静脈を取り巻く軟部組織を慎重に除去することが重要です。このステップを適切に行わないと、ミニポンプチューブの配置や不注意による出血の制御が困難になる可能性があります。
この記事では、心役活性治療薬を送達するための3つの方法について説明しました。各手法の成功が報告されているにもかかわらず、考慮すべき固有の制限があります。侵襲的処置(経心外膜注射)により、治療送達の精度が向上します。しかし、それらは潜在的に致命的な合併症のリスクを高めます。さらに、侵襲的な分娩では、合併症のリスクを最小限に抑えるための技術的スキルがより必要になります。同様に、透視ガイド下経心内膜注射には、カテーテル挿入とハードウェアの操作にある程度の技術的スキルが必要です。この方法が不適切に行われると、注射の失敗や致命的な合併症を引き起こす可能性があります。
記載された直接注射法は、標的組織への治療薬の1回限りの投与を可能にする。頸静脈浸透圧ミニポンプは、7日間にわたる治療薬の全身投与を可能にします。比較的、この方法はより単純でリスクが少ないですが、心筋への道を見つける全身治療に依存しています。さらに、ポンプが設置されると、動物を再麻酔してポンプを取り外さずに投与を中止したり、線量率を変更したりすることは不可能です。
この記事に記載されているすべての方法は、心筋梗塞の日または2週間後に動物で行われました。したがって、この研究は、健康な動物または代替の心臓病理を受けた動物における上記の方法の成功を報告することはできません。最後に、意図する薬剤の薬理学とバイオテクノロジーは、選択した送達経路の有効性に本質的に関連しているため、慎重に検討する必要があります。これに関する詳細な議論は、この原稿の範囲を超えています。
前臨床法の包括的な描写は、動物福祉とより広い科学コミュニティに利益をもたらします。その結果、手順と結果の再現性が向上し、動物の健康上の合併症が減少し、有意な結果を出すために必要な動物の数が減り、実験結果の信頼性が高まります21,22。この記事では、ブタモデルにおける心筋梗塞の治療のために、新規治療薬の3つの投与方法について説明します。使用される技術を詳細に説明し、それぞれの利点とリスクを明確にすることで、研究者は研究目標に合った一貫性のある信頼性の高い前臨床モデルを快適に作成できるようになることが期待されます。

冠動脈疾患(CAD)および関連するST上昇型心筋梗塞(STEMI)は、世界中で主要な死因です。過去20年間で、経皮的冠動脈インターベンション、線溶療法、および再灌流がタイムリーに達成されるようにするための治療アルゴリズムの標準化の出現により、STEMIを呈する患者の院内死亡率の低下に大きな進歩が見られました1,2,3.それにもかかわらず、STEMIに関連する罹患率は依然として大きな負担であり、したがって、新しい心臓保護および再生療法の開発に大きなニーズが生じています2,3。治療法開発に不可欠な要素は、新規治療法をどのように投与するかを決定することです4。各方法の安全性、有効性、および実現可能性は、治療自体の特性と一致する必要があります。
生理学的に関連性のある大型動物モデルは、さまざまな治療送達戦略のこれらの属性を評価する上で重要です5。心血管生理学、冠動脈血管の解剖学、および心臓の重量と体重の比率がヒトと類似しているため、ブタは心筋梗塞の新しい治療法の前臨床評価において好ましい種の1つです6。我々は以前、ブタSTEMIモデルを用いて組換えタンパク質療法の修復能力を実証しており7、このモデルを用いた新規の薬理学的、細胞的、遺伝子的治療の研究を続けている。ここでは、梗塞作成後の豚モデルで使用される治療投与の3つの技術、すなわち開胸術および経心上膜注射、経皮的経心内膜注射、および頸静脈浸透圧ミニポンプ移植について説明する。最初の2つの方法は、局所組織送達を可能にし、必要な投与量、オフターゲット効果、および肝臓の初回通過代謝を低減します8,9,10。浸透圧ミニポンプは、半減期の短い薬剤の連続送達を可能にし、大型動物モデルでは導入が困難な輸液ポンプや特許の静脈内カニューレへの依存を排除します。
これらの技術を説明することにより、この記事は、トランスレーショナルサイエンティストが大型動物モデルで心筋梗塞後の新しい心臓保護剤または再生剤を研究するのに役立つことが期待されます。

<table><tbody><tr><td>Central Line Placement</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2-0縫合糸</td><td>Ethicon</td><td>JJ9220</td><td></td></tr><tr><td>Arrow' 小児用2ルーメン中心静脈カテーテルセット、ブルーFlexTipカテーテル付き(18Gクック針と0.035インチJチップワイヤーを含む)</td><td>Teleflex</td><td>CS-14502</td><td>Central Line</td></tr><tr><td>Green Fluorsence Protein (GFP)</td><td>Abcam</td><td>ab13970</td><td>1:100の希釈比</td></tr><tr><td>組織学抗体</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ku80</td><td>細胞シグナル伝達技術</td><td>C48E7</td><td>1:500 希釈比</td></tr><tr><td>No. 11</td>メス <td>Swann-Morton</td><td>203</td><td></td></tr><tr><td>Sparq' 超音波システム</td><td>Philips</td><td>MP11742 Medpick</td><td></td></tr><tr><td>滅菌超音波プローブカバー</td><td>Atris</td><td>28041947</td><td></td></tr><tr><td>ポケット付き豚ジャケット、サイズ「ミディアム」</td><td>ロミールバイオメディカル</td><td>SS J2YJJET</td><td></td></tr><tr><td><ストロング>頸静脈浸透圧ミニポンプ移植</ストロング></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>アドソンブラウンティッシュ鉗子</td><td>アイコン医療用品</td><td>KLINI316012</td><td></td></tr><tr><td>ベルッチ自己保持リトラクター</td><td>surgicalinstruments.net.au</td><td>グループ-24.26.02</td>自己<td>保持組織リトラクター</td></tr><tr><td>「エッジ」コーティング電極付き電気外科用鉛筆</td><td>Covidien</td><td>E2450H</td><td>焼灼ペンシル</td></tr><tr><td>メッツェンバウムはさみ</td><td>アイコン 医療用品</td><td>ARMO3250</td><td></td></tr><tr><td>No. 22 メス刃</td><td>スワン・モートン</td><td>208</td><td></td></tr><tr><td>ナイロン縫合&nbsp;(2-0、3-0)</td><td>Ethicon</td><td>D9635、663G</td><td></td></tr><tr><td>浸透圧注入ミニポンプ</td><td>Alzet</td><td>2ML1、2ML2、2ML4</td><td></td></tr><tr><td>血管シリコン タイ</td><td>Vecmedical</td><td>95001</td><td></td></tr><tr><td>Vicryl 縫合糸 (5-0)</td><td>Ethicon</td><td>W9982</td><td></td></tr><tr><td>経皮的心筋注射</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Artis Zee' C-Arm 透視&nbsp;</td><td>シーメンス&nbsp;</td><td>IR-19-1994</td><td></td></tr><tr><td>CARTO' 3システム&nbsp;&nbsp;</td><td>Biosense Webster</td><td></td><td>電気生理学的マッピング ソフトウェア &システム</td></tr><tr><td>クック アクセス ニードル</td><td>クック メディカル</td><td>G07174</td><td>カニューレ挿入針</td></tr><tr><td>Fast-Cath' イントロデューサー (フランス語 6 個、フランス語 8 個)</td> <td>アボット</td><td>406204、406142</td><td>血管シース イントロデューサーとガイドワイヤー付き</td></tr><tr><td>Myostar 注射カテーテル</td><td>バイオセンス ウェブスター</td><td>121117S、121119S、1211120S</td><td>心筋注射カテーテル</td></tr><tr><td>No.11 メス</td><td>スワン・モートン</td><td>203</td><td></td></tr><tr><td>オムニペック 'イオヘキソールコントラスト</td><td>GEヘルスケア</td><td>AUST R 39861&nbsp;</td><td>ヨウ素化造影剤</td></tr><tr><td>Sparq'超音波システム</td><td>フィリップ</td>ス<td>MP11742 Medpick</td><td></td></tr><tr><td>鎮静</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>化合物乳酸ナトリウムハルトマンの溶液</td><td>フリーフレックス</td><td>894451</td><td></td></tr><tr><td>フェンタニル50mcg / mL</td>ファイ<td>ザーAUST R 107027。</td><td></td><td>静脈内麻酔と鎮痛</td></tr><tr><td>Forthane' Isoflurane</td><td>Abbott</td><td>AUST R 29656&nbsp;</td><td>吸入麻酔薬</td></tr><tr><td>GE Aestiva 5 麻酔器&nbsp;</td><td>Datex Ohmeda</td><td>17002-9, 17002A9 Avante Health Solutions</td><td>麻酔器&nbsp;</td></tr><tr><td>Hypnovel' ミダゾラム 5 mg/mL</td><td>ロシュ</td><td>AUST R 13726</td><td>鎮静剤</td></tr><tr><td>静脈内カニューレ</td><td>BD 血管カニューレ</td><td>381137</td><td>20 ゲージ カニューレ</td></tr><tr><td>Ketamil' ケタミン 10 mg/mL</td><td>腸骨</td><td>APVMA 番号: 51188c&nbsp;</td><td>鎮静剤</td></tr><tr><td>喉頭鏡</td><td>Miller</td><td>VDI-6205</td><td></td></tr><tr><td>メデトミジン 1 mg/mL</td><td>腸骨</td><td>APVMA 番号 64251;ACVM番号 A10488&nbsp;</td><td>鎮静剤</td></tr><tr><td>メタラミノール 10 mg/mL</td><td>Phebra</td><td>AUST R 284784</td><td>短時間作用型昇圧剤</td></tr><tr><td>メタドン 10 mg/mL</td><td>腸膜</td><td>APVMA 番号: 63712&nbsp;</td><td>鎮静剤、制限薬物</td></tr><tr><td>Onsetron' Ondansetron 2 mg/mL</td><td>Accord Healthcare</td><td>AUST R 205593&nbsp;</td><td>制吐剤</td></tr><tr><td>プロポフォール-リプロ プロポフォール 10 mg/mL</td><td>ブラウン</td><td>AUST R 142906&nbsp;</td><td>静脈内麻酔</td></tr>薬<tr><td>パルスオキシメータ&nbsp;</td><td>Meditech</td><td>GVPMT-M3S</td><td>ポータブル パルス オキシメータ</td></tr><tr><td>Shiley' カフ付き基本気管内チューブ (サイズ 5.5 & 6.0)</td><td>Medtronic</td><td>86108-, 86109-Shiley</td><td></td></tr><tr><td>' 挿管スタイレット、10 Fr</td><td>Medtronic</td><td>85864</td><td></td></tr><tr><td>塩化ナトリウム 0.9%</td><td>フリー フレックス</td><td>FAH1322</td><td></td></tr><tr><td> 開胸術および心外膜細胞注射</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>27 G インスリン針</td><td>テルモ</td><td>51907</td><td></td></tr><tr><td>アドソン ブラウン ティッシュ フォーセプス</td><td>アイコン メディカル サプライ</td><td>KLINI316012</td><td></td></tr><tr><td>CARTO' 3 システム&nbsp;&nbsp;</td><td>Biosense Webster</td><td></td><td>電気生理学的マッピング ソフトウェア &システム</td></tr>セ<tr><td>ファゾリン1gバイアル</td><td>AFTファーマシューティカル</td><td>ズ9421900137367 CH2</td><td>抗生物質予防&nbsp;</td></tr><tr><td>胸腔ドレナージチューブ</td><td>SurgiVet</td><td>SKU-336</td><td></td></tr><tr><td>クック アクセス ニードル</td><td>クック メディカル</td><td>G07174</td><td>カニューレ挿入針</td></tr><tr><td>クーリー 胸骨切開術 リトラクター 小児</td><td>ミレニアム サージカル</td><td>9-61287</td><td></td></tr><tr><td>デュロゲシック 100 mcg/h フェンタニル パッチ</td><td>ヤンセン AUST</td><td>R 112371&nbsp;</td><td>術後鎮痛</td></tr><tr><td>「エッジ」コーティング電極付き電気メスペンシル</td><td>Covidien</td><td>E2450H</td><td>Cautery Pencil</td></tr><tr><td>「エッジ」コーティング電極付き電気メスペンシル</td><td>Covidien</td><td>E2450H</td><td>Cautery Pencil</td></tr><tr><td>Fast-Cath' イントロデューサー (フランス語 6 種、フランス語 8 種)</td> <td>Abbott</td><td>406204, 406142</td><td>Vascular Sheath with introducer and guidewire</td></tr><tr><td>リグノカイン 20 mg/mL</td><td>ファイザー</td><td>AUST R 49296、AUST R 49297、AUST R 49293、AUST R 49295。</td><td>局所麻酔、抗不整脈薬</td></tr><tr><td>マルカイン' ブピバカイン 0.5%</td><td>ファイザー</td><td>AUST R 48328&nbsp;</td><td>局所麻酔。</td></tr><tr><td>メッツェンバウムはさみ</td><td>アイコン医療用品</td><td>ARMO3250</td><td></td></tr><tr><td>No.22メス</td>ス<td>ワンモートン</td><td>208</td><td></td></tr><tr><td>ナイロン縫合糸&nbsp;(2-0、3-0)</td><td>エチコン</td><td>D9635、JJ76264</td><td></td></tr><tr><td>サイズ1 PDS縫合糸</td><td>エチコン</td><td>JJ75414</td><td></td></tr><tr><td>Sparq'超音波システム</td><td>フィリップス</td><td>MP11742メドピック</td><td></td></tr><tr><td>滅菌ガーゼ</td><td>Kerlix</td><td>KE5072</td><td></td></tr><tr><td>滅菌開腹スポンジ</td><td>プロパックス</td><td>2907950</td><td></td></tr><tr><td>サーモクール スマートウチ カテーテル</td><td>バイオセンス ウェブスター</td><td>D133601、D133602、D133603</td>心<td>外膜マッピングカテーテル</td></tr></tbody></table>

ブタ心筋梗塞モデルにおける心役活性治療薬の送達

Delivery of Cardioactive Therapeutics in a Porcine Myocardial Infarction Model

心筋梗塞は、世界中の主要な死因の1つであり、新しい心臓保護または再生戦略が緊急に必要とされています。医薬品開発に不可欠な要素は、新規治療薬をどのように投与するかを決定することです。生理学的に関連性のある大型動物モデルは、さまざまな治療戦略の実現可能性と有効性を評価する上で非常に重要です。心血管生理学、冠動脈血管の解剖学、および心臓の重量と体重の比率がヒトと類似しているため、豚は心筋梗塞の新しい治療法の前臨床評価において好ましい種の1つです。本プロトコルは、ブタモデルにおいて心活性治療薬を投与する3つの方法を記述する。経皮的に誘発された心筋梗塞の後、雌の在来種豚は、(1)開胸術と経心外膜注射、(2)カテーテルベースの経心内膜注射、または(3)頸静脈浸透圧ミニポンプによる静脈内注入のいずれかによって新規薬剤 による 治療を受けました。各技術に採用されている手順は再現性があり、信頼性の高い心活性薬物送達を実現します。これらのモデルは、個々の研究デザインに合わせて簡単に適応させることができ、これらの提供技術のそれぞれを使用して、さまざまな可能な介入を調査することができます。したがって、これらの方法は、心筋梗塞後の心臓修復における新しい生物学的アプローチを追求するトランスレーショナルサイエンティストにとって有用なツールです。

開胸術と心外膜細胞注射 開胸術と心外膜注射を受けた29匹の動物のうち、26匹が生存した。組織学的分析により、生存しているすべての動物において、この方法によって送達されたヒト細胞の生着が確認されました(図1E)。1匹の動物は細胞注射中に致命的な不整脈を経験し、蘇生できませんでした。もう1人は、閉鎖中に脈拍のない電気的活動を経験し、気道に陽圧が長時間加えられ、回復することができませんでした。3匹目の動物は、抜管時に嘔吐し、呼吸停止に陥った。この動物は蘇生できませんでした。
2匹の動物が大きな合併症を経験しましたが、回復することができました。1匹の動物は心筋内注射中に心室細動を発症し、体内の除細動パドルと心臓マッサージで蘇生することができました。2匹目の動物は抜管時に嘔吐し、短時間の呼吸停止がありましたが、迅速に再挿管することができ、順調に回復しました。これらの事象はすべて初期の実験中に発生し、プロトコルに関するチームの経験が増加するにつれて有害事象は減少しました(表1)。
頸静脈浸透圧ミニポンプ移植術 頸動脈浸透圧ミニポンプの移植に関連する死亡率または重篤な合併症の報告はなかった。7匹の動物のほとんどが、最初の24時間以内に手術部位に軽度の腫脹を経験し、介入なしで治癒した。ポンプ移植後3日目に血清に対してELISAを実施したところ、ポンプの有効性が実証され、対照群と比較して 血小板由来成長因子-ABヒト(PDGF-AB)の血中濃度が有意に向上しました7(図2E)。
経皮的経心内膜注射 合計22匹の動物が心内膜注射を受けました。これらの注射のうち、17 回は「成功」と見なされ、死後検査で標的組織に観察された蛍光またはインク染色によって決定されました(図 3B)。この処置に関連する死亡例はなかった。1匹の動物は、右心室穿孔から少量の心嚢液貯留を発症しました。.これは自己限定的であり、心血管系の障害には至らなかった。この同じ動物は確かに死んだ。しかし、これは心筋内注射後の無関係な追加処置によるものでした。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64177/64177fig01.jpg"> 図1:経心外膜心筋細胞注射は、心臓を直接可視化し、心筋に送達される生細胞の割合を高くします。 (A)心臓の頂点は、心臓の基部の下に導かれた湿らせたガーゼスリングを通して露出します。(B)心外膜マッピングカテーテルは、瘢痕と境界ゾーンを描写し、注射部位に注釈を付けます。(C)31Gの針を使用して、細胞を心筋に経心的に注入します。(D)注射部位のアノテーションを含む心外膜電圧マップ。紫色:正常な電圧、健康な心筋。赤:異常な電圧、病気の心筋;灰色の点:注射部位。犠牲の後、心臓は収集され、下流の組織学的評価のためにホルマリン固定されます。(E)では、ヒト抗核抗体Ku80と抗GFP抗体を免疫染色することにより、生着したヒト細胞を検出します。スケールバー = 200 μm。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64177/64177fig01large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64177/64177fig02.jpg"> 図2:頸静脈ミニポンプ挿入は、7日間にわたってPDGFを安全かつ確実に送達する方法を提供します 。 (A)右頸静脈が露出し、軟部組織が血管から取り除かれます。(B)14Gの針を使用して穿刺し、ミニポンプチューブに通す間、血管タイが血管を閉塞します。(C)ミニポンプチューブを静脈内に進め、ミニポンプ本体を隣接する軟部組織に固定する。(D)移植前のミニポンプ本体とチューブ。(E)ミニポンプとPDGF-AB を介して 送達された組換えタンパク質の血清濃度は、移植後3日目に各動物からELISAを使用して測定されました。PDGF-ABを投与された動物は、対照動物よりもPDGF-ABの血中濃度が有意に高いことが示され、浸透圧ミニポンプ投与法の有効性が確認されました。**はグループ間の統計的に有意な差を示します(p = 0.005、Mann-Whitney U検定) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64177/64177fig02large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64177/64177fig03.jpg"> 図3:経心内膜心筋内注射は、低侵襲治療薬の投与方法を可能にします。 (A)造影剤(黄色矢印)を心筋に注入する注射カテーテル(白矢印)を示す右前方斜め透視画像。造影剤の注射は、心筋内の針の配置を確認できるように、治療注射の前後に行われます。(B)注入したベクターは緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現し、注入された物質が組織採取時に蛍光を発し、注入の成功が確認されました。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64177/64177fig03large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるには、ここをクリックしてください。</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td></td>
			<td>経心外膜注射(n = 29)。</td>
			<td>経心内膜注射(n = 22)</td>
			<td>浸透圧ミニポンプ(n = 7)</td>
		</tr><tr><td>死亡率</td>
			<td>3</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>術後の嘔吐と呼吸停止</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>注射中の心室細動</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>胸部閉鎖時のパルスレス電気的活動</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>罹患 率</td>
			<td>0</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>気胸</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>胸水</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>心室穿孔</td>
			<td>0</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
		</tr><tr><td>出血</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr></tbody></table>表1:合併症のリスト。

本プロトコルは、ブタモデルにおいて心活性治療薬を投与する3つの方法を記述する。雌の在来種豚は、(1)開胸術と経心的心内膜注射、(2)カテーテルベースの経心内膜注射、または(3)頸静脈浸透圧ミニポンプ による 静脈内注入のいずれかで治療を受けました。

Myocardial infarction is one of the leading causes of death and disability worldwide, and there is an urgent need for novel cardioprotective or ...

このプロトコルは、ブタの被験者に心電薬を送達するための3つの再現可能な技術について説明しています。これは、心筋梗塞後の心臓修復に対する新しい生物学的アプローチを追求するトランスレーショナルサイエンティストにとって非常に興味深いものです。このビデオでは、心臓の外科的曝露後に心筋内注射による薬物送達が実証されています。この技術は、直視下での正確な薬物送達を可能にし、送達された製品の高い局所保持に関連しています。今日、私と一緒に手順を実演するのは、私たちの研究室の獣医であるJuntang Luです。彼を支援するのは、獣医麻酔科医のアラン・マーカス博士、サリー・キム博士、サミュエル・ターンブル、Mr.Vu・トランです。開胸術と心外膜細胞注射は、予防的抗生物質の静脈内投与から開始し、処置中は90分ごとに継続します。動物を右横臥位に置き、豚の耳の後ろの平らな面に毎時100マイクログラムのフェンタニルパッチを塗布します。粘着性包帯または2-0縫合糸で覆います。製品仕様に従って、電気解剖学的マッピングシステム、ケーブル配線、およびパッチをセットアップします。動物の肋骨4と5の間に10センチの水平線をマークする前に。リドカインとブピバカインの混合物を25ゲージの針が付いた注射器で調製し、原稿に記載されているように無菌的に準備された手術部位で皮膚ラインブロック手順を実行します。動物をドレープした後、22番のメスを使用して、マークされた線に沿って10センチメートルの皮膚切開を行います。単極焼灼を使用して、肋間筋に到達するまで、下にある筋肉層を通じて切開を深めます。ブピバカインとリグノカインの滅菌注射器を準備します。25ゲージの針を取り付け、4番目の肋骨の尾側の端に針を挿入します。針を肋間静脈や動脈に通さずに、シリンジの容量の4分の1をゆっくりと注入します。.これを4番目の肋骨の尾側縁に沿ったさらに3つの場所で繰り返します。麻酔科医からの確認後、メッツェンバウムハサミを使用して肋間筋を慎重に切開します。必ず人工呼吸器の電源を切り、胸膜を切開してください。切開後、人工呼吸器を再びオンにし、陽圧と呼気圧を4センチメートルの水に調整します。自己保持リブリトラクターをリブの間に置き、ゆっくりと開いて心臓を露出させます。組織鉗子を使用して、心膜をそっとつかみ、メッツェンバウムはさみで切開して心臓を外部にします。心膜切開部の両端と側面に一時的な2-0ステー縫合糸を配置して、胸壁に固定します。心膜ウェルを作成し、心膜の側面が支持され、心膜ウェルをできるだけ浅くします。完了したら、湿らせた綿棒または開腹用スポンジを使用して心臓の周囲の領域を詰め、露出した組織の乾燥を防ぎます。次に、人差し指で左心室の後ろに心膜腔内から心臓の頂点を届けます。左心室圧迫を最小限に抑えるように注意してください。心臓をすぐに心膜腔に戻し、さらなる脱臼の前に血行動態パラメータを改善するために必要な措置を講じます。電気生理学的マッピングカテーテルを使用して、左心室心外膜表面の電気解剖学的電圧マップを作成します。傷跡、境界、およびリモートゾーンを標準の電圧カットオフで特定します。27ゲージの治療用デリバリーシリンジの針を約80〜90度の角度に曲げ、針を浅い角度で標的組織に進めます。シリンジプランジャーに圧力をかけて、総容積の4分の1から3分の1を排出します。電気生理学的マッピングカテーテルを使用して、生成された心外膜電圧マップに注射部位の位置に注釈を付けます。針を部分的に引き抜き、心筋内に向け直し、注射器の容量のさらに4分の1から3分の1を排出します。.これを繰り返して、目的の用量を投与します。.次に、心臓から綿棒を取り外し、心臓の下のスリングをそっと取り外して、ニュートラル位置に戻します。心膜から2-0ステー縫合糸を取り外してから、リラックスしてリトラクターを胸部から取り外します。鈍い先端の丸い針を使用して、肋骨3と4、および肋骨5と6の間のスペースにサイズ1のポリジオキサノン縫合糸(PDS)を配置して胸部を閉じます。切開部の腹側端に短いシリコンチューブを挿入してから、肋骨近似縫合糸を締めて結びます。チューブの自由端を滅菌生理食塩水のボウルに入れて、胸膜腔の水中密閉ドレナージを行います。胸部から自由空気を排出するには、人工呼吸器を自由呼吸設定に回します。再呼吸回路のリザーバーバッグを使用して、気道に一貫した陽圧を提供し、生理食塩水ボウルで泡立ちが観察されなくなるまでこの圧力を続けます。次に、シリコンチューブを取り外します。次に、2-0の吸収性縫合糸で単純な連続パターンで上にある筋肉層を閉じ、2-0または3-0の非吸収性縫合糸で単純な連続パターンで皮膚を閉じます。最後に、手術部位に粘着性包帯を塗布し、包帯を所定の位置に保持するために散在する単純な中断縫合糸を配置します。開胸術と心外膜注射を受けた29匹のうち、26匹が生存しました。組織学的解析により、ヒト細胞の生着はこれらすべての生存動物で成功していることが確認されました。外科医による心臓の慎重で穏やかな取り扱いと、麻酔科医による血行動態パラメータの厳格な観察は、この手順の安全性を確保するために重要です。一時的な血行動態の不安定性を修正するために、昇圧薬の使用が必要になる場合があります。.この再現性の高いプロトコルは、信頼性の高い心筋内薬物送達を促進し、個々の研究デザインに合わせて調整できます。

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