JPH06192001A - 臓器移植用の初期灌流溶液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 浸透圧が３４０〜４５０mOsm／ｌ、ｐＨが
７．１〜７．４の水溶液であって、電解質、マンニトー
ル、ヒドロキシエチル澱粉を含有することを特徴とする
臓器移植用の初期灌流液。 【効果】 本発明によれば、移植用臓器の機能維持作用
に優れ、安定かつ安価な初期灌流溶液を提供することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、臓器移植の初期灌流に
用いる溶液に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】移植用臓器の保存方法において、一般的
に用いられている単純冷却保存法は、摘出臓器の代謝を
低温保存により抑制して、臓器の機能を維持しようとす
るものである。この、単純冷却保存の第一段階として、
血液のウォッシュアウトおよび臓器内部から冷却を行う
目的で初期灌流が行われる。また、生存能力の低い臓器
においては、死体内で血液をウォッシュアウトおよび臓
器の冷却を行うため初期灌流が施行される。臓器移植に
おけるこれらの初期灌流は、実質細胞のビアビリティを
保持するとともに、血管内皮の損傷および間質の浮腫に
ともなう微小循環障害を最小限にとどめることが必要で
ある。臓器移植用の初期灌流溶液としては、コリンズ
（Ｃｏｌｌｉｎｓ）液、ユーロ-コリンズ（Ｅｕｒｏ-Ｃ
ｏｌｌｉｎｓ）液および輸液の乳酸加リンゲル液が用い
られてきた。しかしこれらの溶液では、臓器の機能維持
に対する十分な効果は期待できず、生存能力の高い腎臓
においては利用できるものの、腎臓以外の臓器では移植
後の臓器生存能力維持時間が短いという問題点があっ
た。これまで、初期灌流溶液の適切な組成に関する検討
は少なく、合成ＨＥＳ（ヒドロキシエチル澱粉）、ラク
トビオン酸、ラフィノース等を含有し、灌流液および臓
器取り出し後の低温貯蔵の両方に用い得る臓器保存用溶
液が開示されている。（特開平3-188001）しかし、前記
溶液は多量に使用する初期灌流溶液としては高価であ
り、また、冷蔵保存を必要とするなど製剤学的安定性に
難点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、臓器移植用の初期灌流溶液として移植用臓器の
機能維持作用に優れ、安定かつ安価な溶液を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、電解質、
浸透圧調節剤、及び膠質浸透圧剤の望ましい選択と組成
範囲について鋭意研究した結果、初期の目的を達成する
本発明を完成することができた。

【０００５】すなわち、本発明の臓器移植用の初期灌流
溶液は、浸透圧が３４０〜４５０mOsm／ｌ、ｐＨが７．
０〜７．６の水溶液であって、下記成分を下記組成物範
囲内で含有することを特徴とするものである。

【０００６】

【表２】

【０００７】本発明のより好ましい実施態様の組成範囲
を示せば次の通りである。

【０００８】

【表３】

【０００９】上記成分中、炭酸アニオンは、炭素数２〜
６の乳酸、酢酸、プロピオン酸、β−ヒドロキシ酪酸、
クエン酸、グルコン酸等の有機酸およびその塩、並びに
炭素数８以下の中鎖もしくは短鎖脂肪酸およびその塩と
置き換えることができる。また、ヒドロキシエチル澱粉
は、置換度が０．４〜０．８の範囲内のもので、平均分
子量が２０００００〜９０００００ドルトンのものが好
ましく、さらに好ましくは約３５００００〜８００００
０ドルトンのものである。

【００１０】本発明溶液の製造にあたり、使用する電解
質は、リン酸、炭酸および炭素数２〜６の乳酸、酢酸、
プロピオン酸、β−ヒドロキシ酪酸、クエン酸、グルコ
ン酸等の有機酸およびそのナトリウム塩もしくはカリウ
ム塩、並びに炭素数８以下の中鎖もしくは短鎖脂肪酸お
よびその塩であるが、上記組成範囲内において、各酸の
ナトリウム塩とカリウム塩の組合せは任意である。本発
明溶液は、公知の輸液剤製造方法に準拠して容易に製造
することができる。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 約５０℃の蒸留水８００ｍｌにヒドロキシエチル澱粉
（平均分子量４２９０００、置換度０．５５）６０ｇ、
塩化カリウム１．４２ｇ、リン酸水素二カリウム５．１
８ｇ、リン酸二水素カリウム１．４３ｇおよびマンニト
ール４２．５ｇを加えて溶解した後、炭酸水素ナトリウ
ム０．７６ｇおよび蒸留水を加えて全量を１ｌとした。
これを直ちにろ過し、ガラス容器に充填、密栓後、高圧
蒸気滅菌して臓器移植用の初期灌流溶液を製した。

【００１２】

【試験例】

試験例１ 本発明溶液の初期灌流溶液としての有用性を調べるた
め、雑種成犬に塩化カリウム溶液を静脈注射し心停止
後、３０分間の温阻血（以下ＷＩＴ３０分と略記する）
を加え、実施例１で調製した本発明溶液（以下単に本発
明溶液という）を用いて死体内灌流（ｉｎ ｓｉｔｕ ｍ
ａｃｈｉｎｅ ｗａｓｈ ｏｕｔ）を施行した。死体内灌
流は死体内灌流装置を用い、腹部大動脈内カテーテルよ
り３００〜６００ｍｌ／ｍｉｎ．の流量（灌流液温度：
４℃）で約３０分間施行した。本発明溶液の効果を明ら
かにするため、比較溶液として、乳酸加リンゲル液（以
下ＬＲと略記する）、モディファイドコリンズ液（Ｍｏ
ｄｉｆｉｅｄ Ｃｏｌｌｉｎｓ液、以下ＣＭと略記す
る）およびウィスコンシン大学で開発されたＵＷ液（以
下ＵＶと略記する）を用いてそれぞれ同様な死体内灌流
を行った。死体内灌流した後、肝臓、膵臓、および腎臓
を摘出してそれぞれの組織水分含有量をオーブン乾燥法
（Ｏｖｅｎ ｄｒｙ ｍｅｔｈｏｄ）により測定した。な
お、ＣＭはコリンズ液（Ｃｏｌｌｉｎ液）の電解質処方
を参考にマンニトールを浸透圧調節剤およびラジカルス
カベンジャー（Ｒａｄｉｃａｌ Ｓｃａｖｅｎｇｅｒ）
として含んだ初期灌流溶液であって、 マンニトール ４．２５０ｗ／ｖ％ ＫＣｌ ０．１４２ｗ／ｖ％ Ｋ₂ＨＰＯ₄ ０．５１８ｗ／ｖ％ ＫＨ₂ＰＯ₄ ０．１４３ｗ／ｖ％ ＮaＨＣＯ₃ ０．０７６ｗ／ｖ％ を含んでなる溶液である。

【００１３】各摘出臓器の組織水分含有量を図１に示し
た。本発明溶液で死体内灌流を施行した場合、ＬＲ、Ｃ
ＭおよびＵＷを用いた場合に比べ、摘出臓器の組織水分
含有量が低く臓器の微小循環障害の原因となる浮腫性変
化は軽度であった。

【００１４】

【図１】

【００１５】さらに、各摘出臓器の組織像を光学顕微鏡
および電子顕微鏡で観察した結果、ＣＭを用いた場合
は、光学顕微鏡観察では、肝臓および膵臓間質の著明な
浮腫、腎ボーマン嚢の開大、糸球体係蹄の萎縮等が見ら
れ、電子顕微鏡観察においても、血管内皮の菲薄化、血
管周囲の著明な浮腫が観察された。しかし、本発明溶液
およびＵＷではそれらの変化は軽微であり、本発明溶液
が組織像観察からも、ＵＷと同様の臓器保存性を有する
ことが明らかとなった。

【００１６】試験例２ 試験例１と同様の方法で本発明溶液および比較液として
ＣＭを用いて死体内灌流を施行した後、各溶液で灌流し
た膵臓を摘出し、膵臓組織のＳＯＤ（Ｓｕｐｅｒｏｘｉ
ｄｅ ｄｉｓｕｍｕｔａｓｅ）活性をテトラゾリウム還
元法（ＳＯＤ測定キット 和光純薬社製を使用）にて測
定した。

【００１７】図２に膵臓組織のＳＯＤ活性を示す。本発
明溶液で死体内灌流した膵臓組織のＳＯＤ活性は正常膵
臓のそれと比べ比較的良く保たれており、本発明溶液で
初期灌流することにより温阻血障害のひとつであるフリ
ーラジカル発生による細胞の自己融解を低減させること
が明らかとなった。

【００１８】

【図２】

【００１９】試験例３ 試験例１と同様の方法で本発明溶液および比較液として
ＵＷを用いて死体内灌流を行った後膵臓を摘出し、自己
膵臓摘出犬に同種部分膵臓移植を施行した。移植後、各
移植犬の血流を再開させ１０分経過したときの移植膵臓
の静脈血を採血し、その血清中の過酸化脂質をマロンジ
アルデヒド法（Ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｉｄｅ法）に
より測定した。

【００２０】図３に血清過酸化脂質の測定結果を示す。
過酸化脂質は活性酸素などのフリーラジカルにより不飽
和脂肪酸が過酸化され生成するが、この過酸化脂質が生
体膜に蓄積して細胞壊死を引き起こすと考えられてい
る。本発明溶液を用いて死体内灌流した場合、ＵＷを用
いた場合に比べて移植膵臓の血流を再開した後の過酸化
脂質が低く、本発明溶液が過酸化脂質の引き起こす膵臓
機能障害の抑制に優れた効果を顕すことが明らかとなっ
た。

【００２１】

【図３】

【００２２】試験例４ 試験例３と同様に本発明溶液および比較液としてＭＣ並
びにＵＷを用て膵臓移植を施行した後、同種部分膵臓移
植した犬（以下単に移植犬という）の膵臓組織血流量を
水素ガスクリアランス法によって測定し、その結果を図
４に示した。

【００２３】

【図４】

【００２４】また、移植後一週間を経過した各移植犬に
対して糖負荷試験（ＩＶＧＴＴ）を行い、血糖値減少率
Ｋ値をハミルトン（Ｈａｍｉｌｔｏｎ）らの方法により
算出しその結果を図５に示した。

【００２５】

【図５】

【００２６】本発明溶液はＣＭおよびＵＷを用いた場合
に比べて移植膵臓血流量が多く、また、移植後に行った
糖負荷試験においても、本発明溶液を用いた場合とＵＷ
を用いた場合とはほぼ同等のＫ値を示した。このよう
に、本発明溶液で死体内灌流することによりＵＷを用い
た場合と同等の膵臓機能を保持できることが明らかとな
った。

【００２７】試験例５ 本発明溶液の安定性を調べるために、本発明溶液を充填
したバイアルを４０℃で６ヶ月間保存した後、各成分の
含有量、ｐＨ、透過率、および結晶析出の有無を観察す
る外観試験を行った。その結果を表４に示した。各試験
項目において品質の低下は認められず４０℃に６ヶ月保
存しても安定性に問題のないことが明らかとなった。従
って、本発明溶液は室温においても３年以上は安定であ
ることが推測された。

【００２８】

【表４】

【００２９】

【発明の効果】このように、本発明によれば、多量の使
用が必要な臓器移植用の初期灌流溶液において、移植用
臓器の機能維持作用に優れ、安定かつ安価な溶液を提供
することができる。

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は死体内灌流した後摘出した肝臓、膵臓お
よび腎臓の組織水分含有量を表わす。

【図２】図２は正常膵臓と本発明溶液にて死体内灌流し
た膵臓組織のＳＯＤ活性を表わす。

【図３】図３は正常膵臓と本発明溶液およびＵＷにて死
体内灌流した膵臓の静脈血血清過酸化脂質を表わす。

【図４】図４は本発明溶液、ＬＲ、ＣＭおよびＵＷにて
死体内灌流した膵臓の膵臓組織血流量を表わす。

【図５】図５は膵臓移植後１週間を経過した移植大に対
して糖負荷試験（ＩＶＧＴＴ）を行った際の血糖値減少
率Ｋ値を表わす。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浸透圧が３４０〜４５０mOsm／ｌ、ｐＨ
   が７．０〜７．６の水溶液であって、下記成分を下記組
   成物範囲内で含有することを特徴とする臓器移植用の初
   期灌流溶液。 【表１】
2. 【請求項２】 ヒドロキシエチル澱粉の平均分子量が２
   ０００００〜９０００００ドルトンで、置換度が０．４
   〜０．８である請求項１記載の臓器移植用の初期灌流溶
   液。