JP3875295B2

JP3875295B2 - 心筋保護液

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Publication number: JP3875295B2
Application number: JP31319395A
Authority: JP
Inventors: 功竹内; ジェイデルニードーペドロ; カオーダンフン; ゼビーマゴゥウァンフランシス; ボーナベントゥーラパーシィバル
Original assignee: Francis X Mcgowan; Hung Cao Danh; Pedro J Del Nido; Percival Buenaventura
Current assignee: Francis X Mcgowan; Hung Cao Danh; Pedro J Del Nido; Percival Buenaventura
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2015-11-30
Also published as: JPH09151134A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は心筋保護液に係り、特に、肥大心筋や病的な状態にある心筋の保護に適した心筋保護液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、開心術中は心臓を停止し、この心臓を心筋保護液を用いて保持し、同時に人工心肺という補助手段を用いている。
【０００３】
この心筋のポンプとしての作用は、細胞内のエネルギー状態、各種イオン（特に、Ｃａ²⁺，Ｎａ⁺，Ｐｉ）の細胞内濃度、あるいは細胞内のｐＨ、ｃｏｎｔｒａｃｔｉｌｅｐｒｏｔａｉｎのＣａ²⁺イオンに対する親和性によって決定されている。従って、心筋を保護するには、これらのバランスを良好に保つことがきわめて重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現時点における心筋保護の中心概念は、超低温で心筋を保持し、その代謝を抑制することにある。すなわち、虚血時に生じるＡＴＰの加水分解によるエネルギー消費、水素イオン（Ｈ⁺）やラクテートの蓄積を最小限にとどめ、手術後の再灌流に備えようとするものである。従って、開心術時には、人工心肺によって体温を低温（２８〜３０℃）に維持するだけでなく、氷を用いて心筋の局所冷却（４℃程度）を行う必要がある。
【０００５】
しかしながら、心筋を氷を用いて冷却する従来の方法では、手術視野を狭めることとなり、円滑な手術の進行の妨げとなっていた。また、上記の氷は一般にラクテートリンゲル液から作られているため、手術中は心臓がラクテート液中に浸漬された状態となる。しかし、このような状態では、虚血時の溶液拡散能力が高く、イオンの濃度勾配不均衡を生じ、虚血解除後、再灌流した時の傷害を増幅するといわれている。
【０００６】
また、近年、ｗａｒｍｂｌｏｏｄを用い、阻血を作ることなく化学的に心停止を達成し、手術を安全に行えるとするｗａｒｍｈｅａｒｔｓｕｒｇｅｒｙという方法が普及しつつある。しかしながら、この方法は、非常に繁雑であり、また、１分間に１５０〜２００ｃｃの心筋保護液が投与されるため、手術視野の確保が困難であり、さらに、体温を低温に維持しないため、他の臓器傷害、特に脳傷害を招く危険性が高く、現時点では一般的な方法とはいえない。
【０００７】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解消するために提案されたもので、その目的は、虚血に弱い肥大心筋や病的心筋を保護し、局所冷却を用いず、無血視野で安全に手術を行うことを可能とし、良好な心機能回復が得られる心筋保護液を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の心筋保護液は、ヒスチジンを９０ｍＭ／Ｌ〜１１０ｍＭ／Ｌ、アデノシンを０．０５ｍＭ／Ｌ〜２ｍＭ／Ｌ含有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２に記載の心筋保護液は、ヒスチジンを９０ｍＭ／Ｌ〜１１０ｍＭ／Ｌ、アデノシンを０．０５ｍＭ／Ｌ〜２ｍＭ／Ｌ含有し、肥大心筋の保存に用いることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の心筋保護液において、解糖系の基質となるグルコースを９ｍＭ／Ｌ〜１２ｍＭ／Ｌ、細胞内へのグルコース摂取量を高めるインスリンを７Ｉ．Ｕ．／Ｌ〜１２Ｉ．Ｕ．／Ｌ、Ｎａチャンネルブロッカーであるリドカインを６０ｍｇ／Ｌ〜１２０ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の心筋保護液は、ヒスチジンを１００ｍＭ／Ｌ、アデノシンを０．１ｍＭ／Ｌ含有することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の心筋保護液は、ヒスチジンを１００ｍＭ／Ｌ、アデノシンを０．１ｍＭ／Ｌ含有し、肥大心筋の保存に用いることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載の心筋保護液は、Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅを１００ｍＭ／Ｌ、ＫＨ₂ＰＯ₄を２．５ｍＭ／Ｌ、ＫＣｌを２０ｍＭ／Ｌ、ＭｇＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏを６ｍＭ／Ｌ、ＮａＣｌを８０ｍＭ／Ｌ、ＣａＣｌ₂を０．１ｍＭ／Ｌ、Ａｄｅｎｏｓｉｎｅを０．１ｍＭ／Ｌ、Ｄ−ｇｌｕｃｏｓｅを１１ｍＭ／Ｌ、Ｍａｎｎｉｔｏｌを２０ｍＭ／Ｌ、Ｌｉｄｏｃａｉｎｅを１００ｍｇ／Ｌ、ＮａＯＨを３．６ｍＭ／Ｌ、Ｉｎｓｕｌｉｎを１０Ｉ．Ｕ．／Ｌ含有することを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の心筋保護液において、ｐＨが７．７〜７．９であることを特徴とするものである。
【００１５】
上記のような構成を有する各請求項に記載の心筋保護液によれば、ヒスチジンを所定量含有することにより、細胞内の水素イオン（Ｈ⁺）やラクテートなどが細胞外に緩衝され、その結果、これらのイオンによる解糖系の抑制がとれ、解糖系の反応が促進され、エネルギー産生が起こる。また、アデノシンを所定量含有することにより、適切な血管の拡張作用が得られる。
【００１６】
その結果、１３℃〜３７℃の広い範囲の温度下において、良好な心筋保護が可能となる。また、手術中に氷が不要となり、心筋保護液に血液を用いないため、良好な視野が確保できる。さらに、投与方法が簡単であると共に、基本組成はアミノ酸であり、また、他の内容物も従来から用いられているものであるため、安全性は非常に高いものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による心筋保護液の実施形態について、具体的に説明する。
表１は本実施形態における心筋保護液の組成内容を示したものである。
【００１８】
【表１】

本実施形態における心筋保護液の特徴の一つは、アデノシンを０．１ｍＭ／Ｌ、塩基性アミノ酸であるヒスチジンを１００ｍＭ／Ｌ含有させた点にある。
【００１９】
このような組成内容としたのは、以下の理由による。すなわち、虚血によって心筋細胞内の好気下エネルギー産生系であるＴＣＡ回路あるいは電子伝達系は停止し、これに伴って、これらの系を介したエネルギー産生も停止する。一方、嫌気下となった心筋細胞内では解糖系だけが働いており、少量ではあるがＡＴＰ（２モル）が産生され、還元型ニコチンアミド・アデニン・ディヌクレオチド（ｎｉｃｏｔｉｎａｍｉｄｅａｄｅｎｉｎｅｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ：ＮＡＤ）の再酸化が行われる。しかしながら、この系においても、最終代謝産物であるラクテートや水素イオン（Ｈ⁺）が細胞内に蓄積することにより、細胞内のｐＨは低下し、エネルギー産生は停止する。
【００２０】
なお、このような虚血心筋細胞内に陽イオンが蓄積すると、細胞の膨化、酵素の不活化、心筋収縮タンパクの変性をもたらすこと、また、生体内にはこれらの陽イオンを緩衝し、細胞環境を一定に保とうとする緩衝剤が存在し、アミノ酸もその一つであることが知られている。また、アミノ酸の中でも、ヒスチジンは強力な緩衝作用を有し、ヒスチジンを外的に投与した場合、細胞内の水素イオン（Ｈ⁺）は陰イオンであるラクテートなどと共に細胞外に緩衝される。その結果、これらのイオンによる解糖系の抑制がとれ、解糖系の反応が促進され、エネルギー産生が起こる。
【００２１】
このようなヒスチジンの投与は、すでにＢｒｅｔｃｈｎｅｉｄｅｒらによって試みられているが、４℃の低温下でヒスチジンを用いているため、細胞膜を通過するヒスチジンの量は制限され、細胞外にある比較的大量のヒスチジンは、脱カルボキシル化によってヒスタミンへと変化し、細胞に影響を与える危険性が高いものであった。また、Ｂｒｅｔｃｈｎｅｉｄｅｒらによる心筋保護液においては、基質となるグルコースを含有しないため、ヒスチジンを投与することにより解糖系の抑制がとれたとしても、エネルギー産生を期待することはできなかった。
【００２２】
本実施形態の心筋保護液においてはこれらの点に着目し、ヒスチジンの量を有効かつ必要最小量とすることにより、ヒスタミンの産生量を極めて少量に抑えることを可能としたものである。
【００２３】
また、本実施形態の心筋保護液には、解糖系の基質となるグルコース、細胞内へのグルコース摂取を高めるためのインスリン、及び、Ｎａチャンネルブロッカーであるリドカインが含まれている。
【００２４】
ここで、リドカインを含有させた理由は、以下の通りである。すなわち、虚血中においては、細胞内Ｎａ⁺が蓄積し、その結果、Ｎａ⁺／Ｈ⁺チャンネル、あるいはＮａ⁺／Ｃａ²⁺チャンネルを活性化し、細胞内Ｈ⁺の増加による細胞内アシドーシスの促進あるいは細胞内Ｃａ²⁺の上昇をもたらし、これらのイオンの不均衡によって、細胞傷害が惹起される。しかし、リドカインを投与すると、細胞内のＮａ⁺の蓄積が抑えられるため、上記のような細胞傷害の軽減が可能となるからである。
【００２５】
また、本実施形態の心筋保護液には、血管拡張作用と高エネルギーリン酸の分解を防ぐために、アデノシンが０．１ｍＭ／Ｌ含まれている。
アデノシンを０．１ｍＭ／Ｌとした理由は、以下の通りである。すなわち、上述したように、開心術中は心臓を停止し、同時に人工心肺という補助手段を用いるが、人工心肺を使用している間は、腎臓の血流が生理的な状態ではないため、薬物の代謝排泄が大きく遅延する。また、人工心肺中の灌流圧が低下するため、脳、肝臓、腎臓などの他臓器への血流が低下し、手術後に様々な合併症を起こす可能性がきわめて高くなる。したがって、心筋保護液中にアデノシンを多量（例えば、５ｍＭ／Ｌ程度）に含有させると、血管の拡張作用が強すぎて血圧が大きく低下し、また、低血圧の時期が遷延することとなるからである。
【００２６】
以下、より具体的な実施例により、本発明の心筋保護液の作用・効果を説明する。
【００２７】
［実施例１］
本実施例は、本発明による心筋保護液を用いることにより、細胞内に蓄積したラクテートや水素イオン（Ｈ⁺）を細胞内から除去することができ、嫌気性代謝中においても解糖系を促進できることを検証するために行ったものである。
【００２８】
（方法）
１３頭の雑種成犬（体重１８〜２６ｋｇ）をペントバルビタール（３０ｍｇ／ｋｇ）静脈麻酔後挿管し、レスピレーター管理下に心臓を摘出した。胸骨正中切開の後、腕頭動脈より上行大動脈内へカテーテルを挿入留置した。このカテーテルから灌流装置に用いる血液を採取した後、大動脈を遮断し、同カテーテルから心筋保護液（３０ｍｌ／ｋｇ）を注入して心停止を得た。なお、この心停止液としては、表２に示した組成を有する本発明による心筋保護液（ＨＢＳ）と、ウイスコンシン大学（ＵＷ）液を４℃に冷却して用いた。
【００２９】
その後、心臓を摘出し、ヒスチジンを含む保存液（ＨＢＳ）による単純浸漬保存（４℃）２４時間（ＨＢＳ−２４，ｎ＝５）あるいは３０時間（ＨＢＳ−３０，ｎ＝４）保存した群と、ウイスコンシン大学（ＵＷ）液で２４時間保存（４℃）した群（ＵＷ−２４，ｎ＝４）とに分け、これらの群間の心機能を比較検討した。
【００３０】
心機能は、再灌流後２時間で測定し、さらに低濃度のドブタミン（２μｇ／ｋｇ／ｍｉｎ：ＤＯＢ−Ｌ）と高濃度のドブタミン（１０μｇ／ｋｇ／ｍｉｎ：ＤＯＢ−Ｈ）負荷に対する保存心の反応についても検討した。
また、これら保存心の心機能を検討する対照として、新たに３頭の犬を用い、上記と同様に血液を採取した後、大動脈を遮断、リンゲル液（Ｋ⁺：２０ｍＭを含む）（３０ｍｌ／ｋｇ、対照群）による心停止後、心臓を摘出した。
【００３１】
【表２】

心機能測定のための左室バルーンを縫着の後、直ちに灌流装置で血液灌流し、２時間後に心機能を評価した。灌流液として、自己血にリンゲル液を加えて、ヘマトクリット値が２０〜２５％の範囲に調整した灌流液を用い、膠質浸透圧を３００Ｏｓｍ／Ｌ以上に保つためにアルブミンを添加した。エネルギー基質としてグルコース１８００ｍｇ、同時にレギュラーインスリン２０ＩＵも添加した。
【００３２】
摘出心は保存終了直前に左総頸動脈より再灌流後の灌流圧モニター用のカテーテルを挿入固定後、左鎖骨下動脈と大動脈遠位端はそれぞれ閉鎖した。ついで、僧帽弁を切除、腱索を乳頭筋付着部で切除し、経左房的に心機能測定用のバルーンカテーテルを左室内に挿入し、僧帽弁輪部に縫着した。左室心尖部にｖｅｎｔｔｕｂｅを挿入した。灌流装置は、遠心ポンプにより駆出された血液が膜型肺、次いで熱交換機を通過した後、上行大動脈に留置したカテーテルから送血され、心臓を灌流するものである。肺動脈から流出した灌流液は再びリザーバーに蓄えられ酸素化された後、灌流液として使用した。
【００３３】
（検討内容）
心機能計測は、左室内バルーン容量を１０ｍｌずつ増加させ、各容量での収縮期圧、拡張期圧をそれぞれ５心拍ごとの平均から求めた。また、Ｅｎｄ−ｓｙｓｔｏｌｉｃｅｌａｓｔａｎｃｅ（Ｅｅｓ）は収縮期圧７０ｍｍＨｇの際に得られるｅｎｄ−ｓｙｓｔｏｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｖｏｌｕｍｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ（ＥＳＰＶＲ）のスロープとして求めた。さらに、心室圧が０となる状態での心室容量（ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｖｏｌｕｍｅ）ＶｏもＥＳＰＶＲカーブから求めた。また、拡張終期容量（Ｖｅｄ）は拡張期圧１５ｍｍＨｇ、収縮末期容量（Ｖｅｓ）は収縮期圧７０ｍｍＨｇ時の値を求めた。さらに、１回拍出量（ＳＶ）はＶｅｄ−Ｖｅｓから、左室駆出率（ＥＦ）はＳＶ／Ｖｅｄから求めた。心拍出量（ＣＯ）はＳＶｘ心拍数により、脈圧は左室拡張期圧１５ｍｍＨｇ時の収縮期圧−拡張期圧から求めた。
【００３４】
（結果１…再灌流２時間後の心機能）
上記Ｅｎｄ−ｓｙｓｔｏｌｉｃｅｌａｓｔａｎｃｅ（Ｅｅｓ）は、表３及び図１に示したように、各群において有意差は認められなかった。
【００３５】
【表３】

また、収縮期パラメーターである上記ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｖｏｌｕｍｅ（Ｖｏ）も、表４及び図２に示したように、各群において有意差は認められなかった。
【００３６】
【表４】

一方、同様に収縮期パラメーターである上記拡張終期容量（Ｖｅｄ）は、表５及び図３に示したように、ＨＢＳ−３０，ＨＢＳ−２４に比べて、ＵＷ−２４で有意に低値を示した。
【００３７】
【表５】

また、心拍出量（ＣＯ）は、表６及び図４に示したように、ＨＢＳ−２４で最もよく回復し、ＨＢＳ−３０では２例で心拍出量は０であったが、ＵＷ−２４ではさらに悪く、１例でのみ心拍出が得られた。
【００３８】
【表６】

１回拍出量（ＳＶ）は、表７に示したように、上記ＣＯと同様、ＨＢＳ−２４（１１±３．０ｍｌ）、ＨＢＳ−３０（２±１．０ｍｌ／ｍｉｎ）、ＵＷ−２４の順に良好であった。なお、ＵＷ−２４では１例のみが心機能を回復した。
【００３９】
【表７】

左室駆出率（ＥＦ）は、表８及び図５に示したように、ＨＢＳ−２４で回復が最良であったが、ＨＢＳ−３０では顕著に低下し、ＵＷ−２４では１例のみが心機能を回復したにすぎなかった。
【００４０】
【表８】

拡張期圧１５ｍｍＨｇで測定した脈圧は、表９及び図６に示したように、ＨＢＳ−２４が最も良く、ＨＢＳ−３０、ＵＷ−２４に比べて有意に良好であった。
【表９】

（結果２…ドブタミン負荷による心機能の変化）
ＵＷ−２４では、低濃度のＤＯＢ（ＤＯＢ−Ｌ）負荷により２例のみが反応し、高濃度のＤＯＢ（ＤＯＢ−Ｈ）負荷により３例のみが反応した。
【００４１】
上記Ｅｎｄ−ｓｙｓｔｏｌｉｃｅｌａｓｔａｎｃｅ（Ｅｅｓ）は、表１０及び図７に示したような結果が得られた。
【００４２】
【表１０】

また、ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｖｏｌｕｍｅ（Ｖｏ）も、表１１及び図８に示したような結果が得られた。
【００４３】
【表１１】

拡張終期容量（Ｖｅｄ）は、図９に示したように、各群ともＤＯＢ−Ｌ、ＤＯＢ−Ｈによる有意な変化は認められなかった。
【００４４】
１回拍出量（ＳＶ）は、表１２及び図１０に示したように、ＵＷ−２４ではＤＯＢ−Ｈに対しても回復は不良であった。一方、ＨＢＳ−２４ではＤＯＢの量に従い有意に上昇した。また、ＨＢＳ−３０でもＤＯＢに対する反応は良好で、ＵＷ−２４に比べて有意に上昇した。なお、ＨＢＳ−３０とＨＢＳ−２４の間には有意差は認められなかった。
【００４５】
【表１２】

また、心拍出量（ＣＯ）は、図１１に示したように、ＵＷ−２４ではＤＯＢ−Ｈの負荷により３２９±１５０ｍｌ／ｍｉｎに増加した。ＤＯＢ負荷をしない状態では、ＨＢＳ−３０はＨＢＳ−２４より有意に低値であったが、ＤＯＢ負荷により全例で心拍出が認められ、両群のＣＯは上昇し、群間に有意差は認められなくなった。
【００４６】
左室駆出率（ＥＦ）は、表１３及び図１２に示したように、ＨＢＳ−３０、ＨＢＳ−２４ともＤＯＢに対する反応は良好であり、両群間で有意差は認められなかった。
【００４７】
【表１３】

拡張期圧１５ｍｍＨｇで測定した脈圧は、図１３に示したように、ＨＢＳ−３０、ＨＢＳ−２４ともＤＯＢに対する反応は良好であり、両群間で有意差は認められなかった。
【００４８】
（考察）
以上述べたように、本発明の心筋保護液であるＨＢＳによる２４時間保存、あるいは３０時間保存後の心筋においては、ＵＷ液より良好な心機能回復が得られた。また、ＨＢＳ保存心では、再灌流２時間の時点で、２４時間保存群の方が３０時間保存群より有意に良好な機能回復が見られた。しかし、３０時間保存群においても、ドーパミンに対する反応性は良く、２４時間保存群とほぼ同等な心機能を示し、２４時間以上の保存の可能性が認められた。
【００４９】
［実施例２］
本実施例は、本発明による心筋保護液を、肥大心筋の心筋保護液として用いたものである。
【００５０】
一般に、ｈｅｍｏｄｙｎａｍｉｃｏｖｅｒｌｏａｄに起因する左室肥大心（臨床的には、先天性の心疾患、後天性の弁疾患あるいは肥大型心筋症など）は虚血に弱く、それは主に細胞内のカルシウム（（Ｃａ²⁺）i ）調節能の変化と、利用するエネルギー基質の変化に関係していると考えられている。
【００５１】
まず、細胞内のカルシウム（（Ｃａ²⁺）i ）調節能の変化について説明する。すなわち、（Ｃａ²⁺）i は心筋細胞が収縮する上で重要であるが、主に細胞膜にあるｖｏｌｔａｇｅ依存のＣａ²⁺チャンネルと、ｓａｒｃｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｔｉｃｕｌｕｍ（ＳＲ）にあるＣａ²⁺チャンネル（ｒｙａｎｏｄｉｎｅｒｅｃｅｐｔｏｒｓ）によって調節されている。そして、通常は、ＳＲにあるＣａ²⁺チャンネルがＣａ²⁺調節に重要な役割を果たしているが、肥大心筋においては、ｖｏｌｔａｇｅ依存のＣａ²⁺チャンネルに大きく依存している。
【００５２】
また、虚血中においても、細胞内外のイオン調節にエネルギーが使われるため、解糖系からのエネルギー供給が停止した場合、イオン分布が崩れ（特に、Ｃａ²⁺、Ｎａ⁺）、再灌流後の傷害が大きくなる。
【００５３】
このエネルギー基質は、通常その２／３を脂肪酸代謝に依存しており、グルコースに依存する部分は２０％以下と考えられているが、肥大心筋においては、これが解糖系依存へとシフトしている。そのため、虚血にさらされた肥大心筋では解糖系（嫌気性）が亢進するが、その代謝産物であるラクテートの蓄積および細胞内アシドーシスによって解糖系は直ちに停止し、エネルギー供給は絶たれることになる。従って、解糖系の抑制因子であるラクテート及びＨ⁺を除去することにより、解糖系の促進を図り、肥大心筋においても、虚血中の良好なエネルギー産生を可能とすることができると考えられる。このような考えに基づき、塩基性アミノ酸であるヒスチジンを肥大心筋の保護に用いることとしたものである。
【００５４】
以下、本発明の心筋保護液（ＨＢＳ）を虚血時の肥大心筋に用いた場合の効果について説明する。
【００５５】
（方法）
生後１０日目の家兎を塩酸ケタミンの筋注により麻酔したのち開胸し、下行大動脈にｂａｎｄｉｎｇを施し、５〜７週ののち肥大心筋モデルとして実験に使用した。再びケタミン麻酔ののち肥大心を摘出し、ランゲンドルフ灌流モデルで灌流した。灌流液としては、酸素化したＫｒｅｂｓ−Ｈｅｎｓｅｌｅｉｔ（Ｋ−Ｈ）液を使用し、３０分後に後述の項目を測定した後、Ｋ−Ｈ液のＫ⁺濃度を２０ｍＭとした液（ＫＣｌ）３０ｍｌあるいはＨＢＳ３０ｍｌを注入し、４０分間３７℃の温阻血を加え、さらに３０分間再灌流した。再灌流３０分の時点で同項目を測定した。
【００５６】
測定項目としては、左心室内に挿入したバルーンにより脈圧と拡張期圧を測定し、虚血終了時に各心筋保護液（３０ｍｌ）を注入、流出液を採取し、ラクテートを測定した。また、³¹Ｐ−ＮＭＲｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙにより、細胞内の高エネルギーリン酸（ｐｈｏｓｐｈｏｃｒｅａｔｉｎｅ；ＰＣｒ）、細胞内ｐＨ（ｐＨｉ）を経時的に測定した。
【００５７】
（結果）
肥大心の体重に対する左心室重量（ＬＶ／ＢＷｒａｔｉｏ）は、ＨＢＳ群で４．４×１０^-3±０．６×１０^-3、ＫＣｌ群で４．８×１０^-3±０．６×１０^-3であり、両群間に差はみられなかった。また、脈圧も虚血前には両群（各群ｎ＝５）で差はなかったが、３０分の再灌流後ではＫＣｌ群で脈圧は有意に低下し、拡張期圧は有意に上昇した。一方、ＨＢＳ群では拡張期圧は軽度上昇したが、脈圧は有意な低下を認めなかった（図１４（Ａ）（Ｂ））。さらに、虚血中に産生されたラクテート量はＨＢＳ群で有意に高値であった（図１５）。
【００５８】
また、細胞内ｐＨ（ｐＨｉ）はＫＣｌ群で虚血後急速に低下し、４０分の虚血後には、６．３±０．０７ｐＨｕｎｉｔｓまで低下した。再灌流後は緩やかに回復したが、３０分においても６．８５±０．１６ｐＨｕｎｉｔｓと虚血前より有意に低値であった（図１６）。一方、ＨＢＳ群では、虚血４０分においても、細胞内ｐＨ（ｐＨｉ）はよく保たれ（６．７５±０．０４）、再灌流後５分で前値に復した（図１６）。
【００５９】
また、ｐｈｏｓｐｈｏｃｒｅａｔｉｎｅ（ＰＣｒ）は虚血中にＫＣｌ群で消失したが、ＨＢＳ群では前値の約２０％が残存していた。また、再灌流後には、ＨＢＳ群ではほぼ前値に復したのに対し、ＫＣｌ群では虚血前の約４５％であった（図１７）。
【００６０】
（考察）
上記の結果より、肥大心筋において細胞内に蓄積されたラクテート及びＨ⁺は細胞外に緩衝されており、その結果、嫌気性解糖が促進され、温阻血４０分後においても高エネルギーリン酸であるｐｈｏｓｐｈｏｃｒｅａｔｉｎｅ（ＰＣｒ）は残存していた（図１７）。このことから、本発明による心筋保護液は、再灌流後のエネルギー回復に良い影響を及ぼし、良好な心機能回復をもたらすものと考えられる。
【００６１】
［実施例３］
本発明の心筋保護液を用いてウサギの心保存を行い、至適温度の検索を行った。
【００６２】
（方法）
生後１０日目の家兎を塩酸ケタミンの筋注により麻酔したのち開胸し、下行大動脈にｂａｎｄｉｎｇを施し、５〜７週ののち肥大心筋モデルとして実験に使用した。再びケタミン麻酔ののち肥大心を摘出し、ランゲンドルフ灌流モデルで灌流した。
【００６３】
なお、心筋保護液としては、表１４に示したような組成を有する本発明による心筋保護液（ＨＢＳ）と、ウイスコンシン大学（ＵＷ）液を用いた。また、浸漬方法としては、心臓移植を想定して、長時間の保存の適否を判断するために、４℃保存の場合のみ単純浸漬保存を行い、その他の場合には、間欠投与（１回／１時間）を行った。さらに、心筋の保存温度としては、４℃、１３℃、２１℃の３つの場合について検証した。
【００６４】
【表１４】

（結果）
【表１５】

表１５及び図１８〜図２０に示したような結果が得られた。すなわち、図１８に示したように、拡張期圧は、４℃で８時間保存した場合には、ＨＢＳとＵＷＳともほぼ良好であったが、４℃で１６時間保存した場合には、ＨＢＳでは良好であったが、ＵＷＳでは有意に上昇した。
一方、２１℃で８時間保った場合には、ＨＢＳでは良好な結果が得られたが、ＵＷＳでは非常に高い値が得られた。さらに、ＨＢＳでは２１℃で１６時間保った場合でも、拡張期圧は低く抑えることができた。なお、一般に、拡張期圧は１５〜２０ｍｍＨｇを超えたあたりから、不可逆的な心筋細胞傷害が起こると判断されている。
【００６５】
また、図１９に示したように、脈圧は、４℃で８時間保った場合には、ＨＢＳとＵＷＳともほぼ良好であったが、４℃で１６時間保った場合には、ＨＢＳでは良好であったが、ＵＷＳでは有意に低下した。
一方、２１℃で８時間保った場合には、ＨＢＳでは良好な結果が得られたが、ＵＷＳでは非常に低い拡張期圧が得られた。さらに、ＨＢＳでは２１℃で１６時間保った場合でも、高い脈圧を得ることができた。なお、一般に、脈圧は高い方が心機能として良いと判断されている。
【００６６】
さらに、ＨＢＳを用い、１３℃で１６時間、２０時間、２４時間保存した場合の拡張期圧及び脈圧を図２０（Ａ）（Ｂ）に示した。すなわち、図２０（Ａ）に示したように、本発明のＨＢＳを用いて１３℃で保存した場合には、２４時間保存した後であっても、拡張期圧は約２０ｍｍＨｇであり、良好な心機能回復が可能と判断された。また、図２０（Ｂ）に示したように、２４時間保存後であっても、脈圧は虚血前の７０％であった。
【００６７】
これらの結果から、間欠投与で１３℃、２１℃に保たれた群において、１６時間〜２４時間の長時間の保存が可能であることが分かった。
【００６８】
［実施例４］
本実施例は、本発明による心筋保護液を、３０数例に臨床応用したものである。すなわち、ｃｏｌｄｂｌｏｏｄｃａｒｄｉｏｐｌｅｇｉａ（ＣＢＣ…血液を希釈・冷却して用いる方法）という従来の心筋保護法を用いた場合と、本発明による心筋保護液を用いた場合の、手術後の心機能回復を検討した。
なお、本発明による心筋保護液の臨床での使用方法は、４℃に冷却したＨＢＳを３０分毎に投与するものである。
【００６９】
その結果は、以下の通りである。すなわち、投与直後、心筋温度は１５〜１７℃まで低下したが、次回投与まで（３０分後）には２５〜２７℃まで上昇した。また、２回目以降も同様の経過をたどった。
また、ＣＢＣ投与群では、３４例中５例に心室細動がみられ、除細動が必要であったが、ＨＢＳ投与群では、すべての対象において心室細動はみられず、除細動は不要であった（すなわち、自己心拍を開始した）。
さらに、ＨＢＳ投与群では、開心術中における強心剤の投与量は、ＣＢＣ投与群に比べて明らかに少量であった。
このように、本発明の心筋保護液は、臨床に応用した場合にも、良好な結果を示した。
【００７０】
［本実施形態の効果］
以上述べたように、本発明の心筋保護液によれば、１３℃〜３７℃の広い範囲の温度下において、良好な心筋保護が可能であり、また、手術中に氷が不要となり、心筋保護液に血液を用いないため、良好な視野が確保できる。さらに、投与方法が簡単であると共に、基本組成はアミノ酸であり、また、他の内容物も従来から用いられているものであるため、安全性は非常に高いものである。特に、肥大心筋や病的な状態にある心筋に顕著な効果があり、臨床応用に適した心筋保護液である。
【００７１】
［他の実施形態］
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、アデノシンの含有量は０．０５ｍＭ／Ｌ〜２ｍＭ／Ｌ、ヒスチジンの含有量は９０ｍＭ／Ｌ〜１１０ｍＭ／Ｌ、グルコースの含有量は９ｍＭ／Ｌ〜１２ｍＭ／Ｌ、インスリンの含有量は７Ｉ．Ｕ．／Ｌ〜１２Ｉ．Ｕ．／Ｌ、リドカインの含有量は６０ｍｇ／Ｌ〜１２０ｍｇ／Ｌ、の範囲内であれば、同様の効果が得られると考えられる。
【００７２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、虚血に弱い肥大心筋や病的心筋を保護し、局所冷却を用いず、無血視野で安全に手術を行うことを可能とし、良好な心機能回復が得られる心筋保護液を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるＥｎｄ−ｓｙｓｔｏｌｉｃｅｌａｓｔａｎｃｅ（Ｅｅｓ）を示す図
【図２】本発明の実施例１におけるｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｖｏｌｕｍｅ（Ｖｏ）を示す図
【図３】本発明の実施例１における拡張終期容量（Ｖｅｄ）を示す図
【図４】本発明の実施例１における心拍出量（ＣＯ）を示す図
【図５】本発明の実施例１における左室駆出率（ＥＦ）を示す図
【図６】本発明の実施例１における拡張期圧１５ｍｍＨｇで測定した脈圧を示す図
【図７】本発明の実施例１におけるドブタミン負荷によるＥｎｄ−ｓｙｓｔｏｌｉｃｅｌａｓｔａｎｃｅ（Ｅｅｓ）を示す図
【図８】本発明の実施例１におけるドブタミン負荷によるｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｖｏｌｕｍｅ（Ｖｏ）を示す図
【図９】本発明の実施例１におけるドブタミン負荷による拡張終期容量（Ｖｅｄ）を示す図
【図１０】本発明の実施例１におけるドブタミン負荷による１回拍出量（ＳＶ）を示す図
【図１１】本発明の実施例１におけるドブタミン負荷による心拍出量（ＣＯ）を示す図
【図１２】本発明の実施例１におけるドブタミン負荷による左室駆出率（ＥＦ）を示す図
【図１３】本発明の実施例１におけるドブタミン負荷による拡張期圧１５ｍｍＨｇで測定した脈圧を示す図
【図１４】（Ａ）は本発明の実施例２における脈圧を示す図、（Ｂ）は拡張期圧を示す図
【図１５】本発明の実施例２における虚血中に産生されたラクテート量を示す図
【図１６】本発明の実施例２における細胞内ｐＨの変化を示す図
【図１７】本発明の実施例２におけるＰＣｒの変化を示す図
【図１８】本発明の実施例３における拡張期圧を示す図
【図１９】本発明の実施例３における脈圧を示す図
【図２０】（Ａ）は、１３℃で１６時間、２０時間、２４時間保存した場合の拡張期圧を示す図、（Ｂ）は脈圧を示す図

Claims

開心術時に心臓に投与する心筋保護液において、ヒスチジンを９０ｍＭ／Ｌ〜１１０ｍＭ／Ｌ、アデノシンを０．０５ｍＭ／Ｌ〜２ｍＭ／Ｌ含有することを特徴とする心筋保護液。
開心術時に心臓に投与する心筋保護液において、ヒスチジンを９０ｍＭ／Ｌ〜１１０ｍＭ／Ｌ、アデノシンを０．０５ｍＭ／Ｌ〜２ｍＭ／Ｌ含有し、肥大心筋の保存に用いることを特徴とする心筋保護液。
開心術時に心臓に投与する心筋保護液において、解糖系の基質となるグルコースを９ｍＭ／Ｌ〜１２ｍＭ／Ｌ、細胞内へのグルコース摂取量を高めるインスリンを７Ｉ．Ｕ．／Ｌ〜１２Ｉ．Ｕ．／Ｌ、Ｎａチャンネルブロッカーであるリドカインを６０ｍｇ／Ｌ〜１２０ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の心筋保護液。
開心術時に心臓に投与する心筋保護液において、ヒスチジンを１００ｍＭ／Ｌ、アデノシンを０．１ｍＭ／Ｌ含有することを特徴とする心筋保護液。
開心術時に心臓に投与する心筋保護液において、ヒスチジンを１００ｍＭ／Ｌ、アデノシンを０．１ｍＭ／Ｌ含有し、肥大心筋の保存に用いることを特徴とする心筋保護液。
開心術時に心臓に投与する心筋保護液において、Ｌ−Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅを１００ｍＭ／Ｌ、ＫＨ₂ＰＯ₄を２．５ｍＭ／Ｌ、ＫＣｌを２０ｍＭ／Ｌ、ＭｇＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏを６ｍＭ／Ｌ、ＮａＣｌを８０ｍＭ／Ｌ、ＣａＣｌ₂を０．１ｍＭ／Ｌ、Ａｄｅｎｏｓｉｎｅを０．１ｍＭ／Ｌ、Ｄ−ｇｌｕｃｏｓｅを１１ｍＭ／Ｌ、Ｍａｎｎｉｔｏｌを２０ｍＭ／Ｌ、Ｌｉｄｏｃａｉｎｅを１００ｍｇ／Ｌ、ＮａＯＨを３．６ｍＭ／Ｌ、Ｉｎｓｕｌｉｎを１０Ｉ．Ｕ．／Ｌ含有することを特徴とする心筋保護液。
ｐＨが７．７〜７．９である請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の心筋保護液。