低温保存技術

低温保存は、採取された臓器を特殊な溶液中で氷上に保ち、低体温を利用して代謝を遅らせ、移植までの期間中に細胞エネルギーを温存する技術です。灌流を継続せず、洗浄した臓器を単に低温で保持する静的低温保存は、長らくグラフト輸送の標準的かつ最も簡便な方法でした。

Definition

低温保存とは、ドナー臓器を通常0～4℃程度の低温で保存液中に維持することであり、低体温によって代謝要求を低減し、虚血保存期間中のエネルギー貯蔵の枯渇を遅らせるものです。静的形態では、臓器は連続的な灌流なしに保存されます。

Scope

このトピックでは、冷却の根拠、保存液の役割、冷虚血時間の概念、および静的低温保存を魅力的であると同時に不完全なものにしているトレードオフについて扱います。個々の臓器に対する臨床プロトコル、溶液量、または目標温度は特定せず、デバイスや溶液の選択を指示するものでもありません。

Core questions

• 冷却は、臓器が血流の欠如に耐えられる時間をどのように延長するのでしょうか？
• 保存液は、臓器を冷たく保つこと以外にどのような働きをするのでしょうか？
• 虚血時間が長くなったり、ドナーの質が低下したりした場合、静的低温保存の限界は何でしょうか？

Key concepts

• 低体温と代謝要求の低下
• 冷虚血時間
• 保存液
• ウィスコンシン大学液
• 静的（非灌流）保存
• 細胞エネルギー（ATP）の枯渇

Mechanisms

温度を低下させることで酵素的および代謝的活動が遅くなるため、冷却された臓器は、常温の臓器よりもエネルギー貯蔵の枯渇や虚血性損傷の蓄積が遅くなります。これが、グラフトを保存中に低温に保つ中核的な原理です（Southard & Belzer, 1989）。保存液は、細胞の腫脹を抑制し、低体温保存の代謝的影響を緩衝するように調合されており、そのためウィスコンシン大学液は腹部臓器の実用的な低温保存時間を延長しました（Southard & Belzer, 1989）。しかし、低温保存は損傷を完全に防ぐものではなく、虚血は依然として進行し、再灌流時に損傷が顕在化するため、低温保存は虚血再灌流生物学と直接的に関連しています（Eltzschig & Eckle, 2011）。

Clinical relevance

冷虚血時間と保存方法は、グラフトの機能に影響を与える要因として認識されており、移植医療の実践や転帰の解釈において重要な概念です。この項目は、これらの概念を参考のために説明するものであり、特定の臓器や患者に対する保存期間、温度、または溶液を規定するものではありません。

Evidence & guidelines

静的低温保存は、新しい方法が評価される際の長年の比較対象です。死亡ドナー腎移植において、低体温機械灌流と低温保存を比較したランダム化試験では、初期グラフト機能に差が報告されており（Moers et al., 2009）、虚血状態が悪化するにつれて、静的低温保存の妥当性と限界の両方が示されています。

History

初期の保存法は、冷たい洗浄と単純な氷上保存に依存していました。1980年代のウィスコンシン大学液の開発により、肝臓、膵臓、腎臓の許容可能な低温保存時間が大幅に延長され、静的低温保存が臓器輸送の主力となりました（Southard & Belzer, 1989）。その後、限界ドナーへの関心が再燃し、機械灌流との比較が促されました（Moers et al., 2009）。

Key figures

• Folkert Belzer
• James Southard

Seminal works

• southard-belzer-1989
• moers-2009

Frequently asked questions

ドナー臓器はなぜ冷たく保たれるのですか？

冷却は臓器の代謝を遅らせるため、血流がない間にエネルギー貯蔵の消費と虚血性損傷の蓄積がよりゆっくりと進行し、輸送と移植のための時間を稼ぐことができます。

保存液は単なる冷たい液体ですか？

いいえ。ウィスコンシン大学液のような溶液は、細胞の腫脹を抑制し、低温保存の代謝的影響に対抗するために特別に調合されており、そのため単純な冷却と比較して臓器の保存期間を延長することができます。