臓器保存と再灌流障害
臓器保存とは、ドナー臓器を採取から移植までの間、生存可能な状態に保つための一連の技術を指します。一方、再灌流障害とは、臓器への血流が再開された際に発生しうる逆説的な組織損傷です。これらは、移植手術における中心的な問題を定義します。すなわち、臓器は正常な循環がない期間を生き延びなければならず、虚血期間と再灌流の行為が、その後の移植片の機能に共同で影響を与えるのです。
Definition
臓器保存とは、ドナーから摘出された臓器をレシピエントに移植されるまで生存可能な状態に維持するために用いられる方法を指します。再灌流障害とは、虚血状態にあった組織に酸素化された血液が再導入された際に引き起こされる細胞および微小血管の損傷です。
Scope
この分野では、外科的吻合そのものよりも、臓器がどのように保存され、再灌流されるかに焦点を当てています。保存様式（冷保存と機械灌流の範囲）、根底にある損傷プロセス（虚血再灌流障害）、および保存と再灌流が不十分であった場合に続く臨床状態（遅延グラフト機能と一次無機能）をまとめています。これは参照の概要であり、詳細な要点は以下のトピックエントリに記載されています。
Sub-topics
Core questions
- 採取された臓器は、ドナーとレシピエントの間の期間にどのようにして生存可能な状態に保たれるのでしょうか？
- なぜ血流を再開すること自体が損傷を引き起こし、先行する虚血だけではないのでしょうか？
- 保存の選択と虚血時間は、移植後のグラフト機能または機能不全にどのように影響するのでしょうか？
Key concepts
- 冷虚血時間
- 温虚血時間
- 静的冷保存
- 機械灌流（低体温および常温）
- 虚血再灌流障害
- 遅延グラフト機能
- 一次無機能
- 循環死後臓器提供と脳死後臓器提供
Mechanisms
低体温は代謝と細胞エネルギー貯蔵の枯渇を遅らせるため、特殊な保存液を用いた冷保存が臓器保存の基礎となりました（Southard & Belzer, 1989）。虚血中には、酸素と基質の欠乏が細胞のイオン処理とエネルギー代謝を障害します。再灌流時には、酸素の急激な再供給が活性酸素種のバースト、補体および自然免疫の活性化、そして微小血管機能不全を引き起こし、損傷を軽減するどころか拡大させる可能性があります（Eltzschig & Eckle, 2011）。機械灌流は、保存中に臓器への血流を維持することでこのカスケードを制限しようとします。これは、低温（低体温）または生理的温度に近い温度（常温）のいずれかで行われ、従来の冷保存と比較してランダム化試験で評価されています（Moers et al., 2009; Nasralla et al., 2018）。
Clinical relevance
保存戦略と虚血時間は、移植された臓器の挙動を決定する修正可能な要因の一つであり、腎臓、肝臓、心臓、肺移植における移植片およびレシピエントの転帰に影響を与えます。この項目では、概念とエビデンスベースについて説明しており、プロトコルやデバイスの選択、溶液の選択、個々の患者管理を指示するものではありません。
Evidence & guidelines
ランダム化比較試験では、機械灌流と静的冷保存が比較されており、これには脳死ドナー腎臓移植における低体温機械灌流（Moers et al., 2009）および肝臓移植における常温機械灌流（Nasralla et al., 2018）が含まれます。虚血再灌流障害に関するメカニズム研究は、これらの臨床的知見を共通の生物学に結びつけています（Eltzschig & Eckle, 2011）。下流の臨床状態の定義は、トピックエントリで扱われています。
History
実用的な臓器保存は、単純な冷洗浄と保存から始まりました。ウィスコンシン大学液の導入により、腹部臓器のより長時間の冷保存が日常的になり、移植のロジスティクスが再構築されました（Southard & Belzer, 1989）。ドナープールが拡大し、より限界的なドナーや循環死ドナーが含まれるようになるにつれて、機械灌流への関心が再び高まり、腎臓および肝臓移植におけるランダム化試験が、灌流を概念から臨床導入へと進めました（Moers et al., 2009; Nasralla et al., 2018）。
Key figures
- Folkert Belzer
- James Southard
- Holger Eltzschig
Related topics
Seminal works
- southard-belzer-1989
- eltzschig-eckle-2011
- moers-2009
- nasralla-2018
Frequently asked questions
- 臓器保存と再灌流障害の違いは何ですか？
- 保存とは、臓器が正常な循環を持たない間に生存可能な状態を保つことです。再灌流障害とは、循環が再開されたときに発生しうる損傷です。これらは関連しており、保存の期間と条件が再灌流障害の重症度に影響を与えます。
- 冷保存がすでに機能しているのに、なぜ機械灌流が注目されるのですか？
- 冷静的保存は多くの臓器にとって単純で効果的ですが、機械灌流は血流を維持でき、常温形式では、保存中に臓器が機能し、評価されることを可能にします。ランダム化試験では、特に限界的なグラフトにおいて、これが冷保存と比較して転帰を改善するかどうかが検討されています。