Normothermic ex vivo machine perfusion (NEVP)은 췌장 동종 이식편의 보존을 위해 거의 연구되지 않았습니다. 우리는 이식 전에 췌장 동종 이식편에 대한 혁신적인 보존 기술을 제시합니다.
췌장 이식(PTx)은 당뇨병(DM) 진단의 부담을 안고 살아가는 사람들을 위한 근치적 치료법입니다. 그러나 장기 부족과 PTx에 등록되는 환자 수의 증가로 인해 이식에 사용할 수 있는 이식편의 수를 늘리기 위한 새로운 전략이 필요합니다.
정적 냉장 보관(SCS)은 표준 기준 기관의 황금 표준으로 간주됩니다. 그러나 표준 기준 기증자(SCD)가 부족해지고 확장 기준 기증자(ECD)의 장기 수용률을 높일 수 있는 새로운 전략이 시급히 필요합니다.
Normothermic ex vivo perfusion (NEVP)은 지난 수십 년 동안 점점 인기를 얻은 전략 중 하나입니다. 이 보존 방법은 이미 다른 장기(간, 신장 및 폐)에서 성공적으로 사용되었지만 췌장 이식에서는 최소한으로 연구되었습니다. 췌장에 대한 방법을 설명하는 몇 가지 논문은 거의 성공을 거두지 못했으며 부종이 주요 문제 중 하나입니다. 다음 원고는 돼지 췌장을 관류하기 위해 우리 그룹이 개발한 성공적인 NEVP 방법 및 설정을 설명합니다.
국가 당뇨병 통계 보고서에 따르면 2019년 미국에서 총 2,870만 명이 당뇨병 진단을 받고 살고 있었습니다. 이들 중 약 180만 명이 제1형 당뇨병진단을 받았습니다. PTx는 현재 복잡한 제1형 진성 당뇨병에 대한 가장 효과적이고 유일한 치료법이며2, 이들 환자의 기대 수명과 삶의 질을 모두 증가시키는 시술이다3.
췌장은 사망한 기증자로부터 회수한 후 가장 자주 버려지는 장기이다4. 장기가 계속 부족하고 대기자 명단 시간이 늘어남에 따라 이식 센터는 순환기 사망 후 기증(DCD)을 포함하여 ECD의 췌장 이식편을 더 많이 사용하고 있습니다5. 확장된 기준 기증자로부터 오는 동종이식을 안전하게 보존, 관류, 평가 및 수리하기 위한 전략이 필요합니다.
NEVP는 폐6, 간 7,8 및 신장 이식편 9,10의 보존에 성공한 것으로 입증되었습니다. 그러나 저체온 또는 정상 체온 췌장에 대한 기계 관류를 연구하는 그룹의 수와 출판물의 수는 이식 부종 및 부상으로 인해 적고 제한적입니다11,12,13,14.
이 연구의 목적은 궁극적으로 이식 전 장기 보존, 장기 평가 및 복구를 위한 플랫폼을 제공하는 것을 목표로 돼지 모델을 사용하여 정상 체온 생체 외 췌장 관류(NEVPP)에 대한 프로토콜을 제시하는 것입니다. 이를 통해 다른 연구 그룹은 췌장 동종 이식편 연구를 위한 관류 모델을 구축할 수 있습니다.
이 연구는 이전에 제시된 설정으로 3시간의 관류 후 최소한의 조직학적 손상으로 췌장 동종이식에 대해 안정적인 NEVPP를 달성할 수 있음을 보여줍니다. 동맥 흐름, 압력, pH,HCO3 및 Na와 같은 관류 매개변수는 관류 동안 안정적으로 유지되며 K 및 젖산염의 감소 및 안정화를 관찰했습니다.
조달, 백테이블 준비 및 관류 중에 이식편을 가능한 한 적게 조작하는 것이 매우 중요합니다. 동맥압을 엄격하게 제어하는 것도 매우 중요합니다. 췌장은 저압 기관이기 때문에 압력이 증가하면 장기에 돌이킬 수없는 손상을 줄 수 있습니다.
이 연구를 위한 백테이블 준비는 인간 이식편 준비와 다릅니다(그림 2A). 췌장은 돼지에게서 채취한 유일한 기관이었기 때문에 우리는 체강 몸통과 상부 장간막 동맥을 포함하는 대동맥의 일부를 채취할 수 있었습니다. 문맥은 장골 정맥을 이용한 확장술을 시행하였다. 인간 이식편의 경우, 동맥 재건 및 문맥 연장을 위한 장골 이식편을 사용하여 이식할 때와 동일한 방식으로 백테이블 준비를 해야 한다19.
이 방법은 설정의 복잡성으로 인해 제한될 수 있습니다. 우리는 투석 카세트를 사용하지 않고 수행했을 때 이식편의 심각한 부종을 발견한 후 투석 카세트를 추가하기로 결정했습니다. 이러한 실험을 위해 맞춤형 오르간 챔버도 건설되었으며, 여기에는 이식편의 최적 관류에 도움이 되는 것으로 입증된 외부 열원이 포함되어 있습니다.
생체 외 정상 체온 췌 장 관류를 설명하는 연구는 거의 없습니다. 이러한 연구의 대부분에서 부종이 주요 제한 요인인 것으로 보입니다. 우리가 아는 한, 이 방법은 부종을 조절하기 위해 투석 카세트를 사용한 유일한 보고입니다.
췌장에 대한 Normothermic 생체 외 관류는 다른 장기에 비해 아직 초기 단계에 있습니다. 현재 프로토콜은 관류 중 이식편 손상을 평가하기 위한 확장 기준 기증자(DCD), 관류수 개선, 더 긴 관류 시간 및 바이오마커에 초점을 맞추고 있습니다. 아밀라아제와 리파아제 수치는 우리가 폐쇄 시스템을 사용하고 있기 때문에 신뢰할 수 있는 마커가 아닌 것으로 보이며 조직병리학과 상관관계가 없는 것 같습니다20. 지금까지 우리 그룹은 관류 후 췌장 동종 이식편을 이식하여 좋은 결과를 얻었습니다18.
이 기술의 지속적인 개선을 통해 이 기술이 임상 이식에 적용되고 췌장 동종이식편을 평가하고 복구할 수 있기를 바랍니다. 이를 통해 궁극적으로 이식편 활용도를 높이고 환자 대기 시간을 줄이며 환자 결과를 개선할 수 있기를 바랍니다
The authors have nothing to disclose.
없음.
Alburex 5 | CSL Behring AG | 187337 | 25 g of Albumin (human) in 500 mL of buffered diluent |
Aprotinin from bovine lung | Sigma-Aldrich | A1153 | |
Belzer UW Cold storage solution | Bridge to life Ltd | 4055 | |
Calcium gluconate (10%) | Fresenius Kabi Canada Ltd (Toronto, ON) | C360019 | |
Composelect (blood collection bags) | Fresenius Kabi Canada Ltd | PQ31555 | |
Epoprostenol | GlaxoSmithKline Inc. | 218761 | |
Heart lung machine, Stöckert S3 | Sorin Group Canada Inc. | Custom made | Centrifugal pump, roller pump, control panel (sensors for pressure, flow, temperature, bubbles, and level), oxygen blender, heater unit |
Hemoflow, Fresenius Polysulfone | Fresenius Medical Care North America | 0520165A | |
Heparin (10000 IU/10 mL) | Fresenius Kabi Canada Ltd | C504710 | |
Lactated Ringer's solution | Baxter | JB2324 | |
Neonatal cardiopulmonary bypass techonolgy | Sorin Group Canada Inc | Custom made | Dideco perfusion tubing systems, centrifugal blood pump (Revolution), arterial blood filter, microporous hollow fibre memebrane oxygenator), cannulas |
Pancreas chamber | Custom made | With external heater | |
Percutaneous Sheath Introducer Set with Integral Hemostasis Valve/side Port for use with 7-7.5 Fr Catheters | Arrow International LLC | SI-09880 | |
Sodium bicarbonate (8.4%) | Fresenius Kabi Canada Ltd | C908950 | |
Solu-Medrol | Pfizer Canada Inc. | 52246-14-2 | |
Steen | XVIVO | 19004 | |
Urethral catheter | Bard Inc | 86020 | 20 Fr, malecot model drain |
Verapamil | Sandoz Canada Inc. | 8960 |