心停止患者から提供された臓器を水素ガスによって移植可能な臓器へと蘇生させる新たな技術の開発に成功　 佐野元昭、小林英司（水素ガス治療開発センター）　

慶應義塾大学水素ガス治療開発センターでは、水素ガス療法が、心筋梗塞、心肺停止、出血性ショックなどの救命救急医療の現場の様々な局面において治療効果を発揮する可能性を臨床試験で示し、水素医療の先導的・戦略的研究拠点としての役割を果たして参りました。

今回、新たに臓器保存液（患者さんから提供された臓器を移植するまで浸して低温保存しておくための液体）の中に速やかに水素ガスを安全に圧入する方法を開発しました。本手法をもとにヒトへの投与試験の前段階として、 血流が止まった状態のまま30分が経過した2歳を超える高齢ミニブタの障害を受けた臓器を移植可能な臓器へと蘇生させることを証明しました。

世界的にみても臓器提供数は圧倒的に不足しているのが現状であり、脳死患者に限らず、心停止患者からの臓器提供が期待されるようになっております。心停止患者からの臓器提供は、移植後の成績が悪く、これまで移植利用には高いリスクのあるマージナルドナー（標準的ドナー条件を満たさないドナー）と考えられてきました。一方、水素ガス治療が移植後の臓器機能の回復を向上させることが動物実験で示されてきましたが、臨床現場での扱いの煩雑さから利用されていません。臨床現場では、摘出した臓器の保護は安全にしかも迅速に行われなければならないため、ドナー（臓器移植）病院において短時間で水素含有保存液を作製することができる簡便な技術の樹立が求められていました。

研究グループは 、安全に水素ガスの搬送ができる水素吸蔵合金キャニスター （図1） を臓器保存液の容器内に高濃度の水素ガスを瞬時に圧入する、組み立て式で持ち運びにも便利な新しい機器を開発しました。この技術を活用して、循環停止状態で傷害を強く受ける高齢のミニブタの腎臓を、臓器保存液内で水素ガスと接触させることで、別の高齢ミニブタに移植後にも尿排泄機能を維持できるレベルまで蘇生させることを証明しました（図2）。

今回、新たに開発した技術を応用して心停止患者からの臓器を含むマージナルドナーを有効に利用することができれば飛躍的なドナープールの拡大が可能となり、移植医療の大幅な発展につながるものと期待されます。

参考文献

Organ preservation solution containing dissolved hydrogen gas from a hydrogen-absorbing alloy canister improves function of transplanted ischemic kidneys in miniature pigs.
Kobayashi E, Sano M.
PLoS One. 2019 Oct 1;14(10):e0222863. doi: 10.1371/journal.pone.0222863. eCollection 2019.

関連リンク

• 慶應義塾大学水素ガス治療開発センター

左より、佐野元昭（水素ガス治療開発センター長、循環器内科准教授）、小林英司（医学部臓器再生医学寄附講座特任教授）

最終更新日：2019年12月2日
記事作成日：2019年12月2日

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  • 心停止患者から提供された臓器を水素ガスによって移植可能な臓器へと蘇生させる新たな技術の開発に成功
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  • 関節リウマチの病態に関わるT細胞の詳細解析
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  • 脳梗塞における神経症状回復を促す新規免疫細胞の発見　伊藤美菜子、吉村昭彦(微生物学・免疫学)
  • 顕微鏡で観察するがん免疫の世界とその分類　紅林泰、坂元亨宇（病理学）
  • 記憶・学習のしくみを理解し、操作するための新しい技術
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  • 抗菌薬の隠された作用のメカニズムの解明～薬剤耐性対策につながる成果～
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  • 10億個のヒトiPS細胞由来の心室筋細胞を一度に作製する方法の開発
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  • iPS細胞を用いた胎児の形態異常の解明
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  • 紫光（バイオレットライト）の成人強度近視に対する近視進行抑制の可能性
    鳥居秀成、根岸一乃（眼科）
  • 口腔には腸管に定着すると免疫を活性化する細菌がいる
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  • 新しい遺伝子発現システムによる心筋細胞の誘導と心臓再生への応用
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    宮越敬（産婦人科）
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    宮本健史（整形外科）
  • DNAメチル化解析による脊髄移植後の腫瘍化の原因解明
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• 2017年
  • HDLコレステロールが低い日本人の冠動脈疾患死亡リスク
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  • 細胞周期の異常はがんの進展にとって敵にも味方にもなる
    石澤丈（先端医科学研究所）
  • 脳梗塞後の炎症が収まる仕組みの解明と治療への応用
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  • 腹外側線条体の神経細胞が意欲の維持に関わる
    滝上紘之（生理学、精神・神経科）
  • 非小細胞肺がんで使用される分子標的薬の耐性化メカニズムの解明
    額賀重成（呼吸器内科）
  • 内耳性難聴に対するiPS創薬研究－新規病態の発見と治療薬の同定－
    藤岡 正人、細谷 誠（耳鼻咽喉科）　
  • 食べ過ぎが糖尿病や心血管疾患の発症を起こすメカニズムを解明
    白川公亮（循環器内科）
  • バルプロ酸への胎内曝露が胎児の大脳皮質形成を障害する
    藤村公乃（小児科）
  • 血液を作る幹細胞がストレスを受けて増殖する仕組みを発見
    雁金大樹（血液内科）
  • 間葉系幹細胞の免疫性線維化における役割
    小川葉子（眼科）、森川暁（歯科・口腔外科）
  • 肥満に伴う大腸マクロファージによる炎症が糖尿病発症につながる
    川野義長（腎臓・内分泌・代謝内科）
  • 眼球内の不要となった血管を退縮させる仕組み
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• 2016年
  • iPS細胞を高品質かつ高効率に作製する方法の開発
    國富晃（循環器内科）
  • MIRAGE症候群の発見
    鳴海 覚志、長谷川奉延（小児科）
  • 日本における認知症の社会的コスト
    佐渡充洋（精神・神経科）
  • 神経細胞の興奮の起こりやすさを制御する新しいメカニズムを解明
    松田恵子（生理学）
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    椎橋 元（神経内科）
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    中原 仁（神経内科）
  • 椎間板変性に対する新規治療薬の開発
    藤田順之（整形外科）
  • 乳酸アシドーシスの新規治療法の開発
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    新井康通（百寿総合研究センター）
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    今泉研人（医学部5年）
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  • 高脂血症治療薬が急性腎障害を軽減するメカニズム
    吉田 理（血液浄化・透析センター）
  • 子宮の幹細胞と再生医学
    丸山哲夫（産科）
  • 生殖細胞のゲノムを守る小さなRNA分子
    齋藤 都暁（分子生物学）
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    鈴木 将貴（解剖学）
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  • 閉経後骨粗鬆症を発症させる因子の同定に成功
    宮本健史（整形外科）
  • 筋萎縮性側策硬化症―新たな病態の解明―
    山川眞以（医学部5年）、伊東大介（神経内科）
  • 生体内ガス分子が介するがん細胞の代謝制御機構
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  • がん間質を抑制するTIMP分子－新たながん治療戦略への期待－
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    久保 亮治（皮膚科）
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  • 記憶・学習のメカニズムを分子レベルで明らかに―記憶・学習を操作できるか
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    岩波　明生（整形外科）
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    永野　修（先端医科学研究所）
  • ヒトES・iPS細胞からつくった心筋細胞で心臓病を治すには？
    遠山周吾（循環器内科）
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    田久保 圭誉（発生・分子生物学）
  • 重症喘息に効く新しい薬を創る！　－オメガ3脂肪酸の抗炎症作用－
    宮田 純（呼吸器内科）
  • 血漿アミノ酸プロファイルを用いたIBDバイオマーカーの確立
    久松理一（消化器内科）
  • がん血管のみではたらく血管増殖メカニズム
    久保田義顕（総合医科学研究センター）
• 2012年
  • 骨は"ストレス"によって成熟する？
    堀内 圭輔（整形外科・総合医科学研究センター）
  • 毛の新たなる存在意義　－毛嚢は免疫スイッチ－
    永尾 圭介（皮膚科）
  • 心筋梗塞の傷跡をよくする白血球・悪くする白血球・調節する白血球
    安西 淳（循環器内科）
  • ビタミンEは骨を減らす？
    竹田 秀（腎臓・内分泌・代謝内科）