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腎臓保存技術の進展

腎臓保存の新しい方法が、移植の結果を良くする可能性を示してるね。

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腎臓保存:進展とリスク腎臓保存:進展とリスクスクもあるよ。新しい方法が移植の結果を改善するけど、リ
目次

臓器移植では、腎臓を保存する新しい方法が登場して、従来の静的冷却保存から進化してるんだ。この変化は、臓器提供者の種類、移植の需要の増加、保存技術の進歩によって引き起こされてる。中でも、連続灌流って方法が注目されてて、腎臓に栄養や酸素を供給し続けることで、これらの臓器を受け取る患者の結果を改善するんだ。

連続灌流

従来の冷却保存は臓器を生存させることができるけど、その間は腎臓が正常に機能しない。新しい技術、たとえば酸素化低温機械灌流(oxHMP)は、保存中の損傷を減らしつつ腎臓代謝をサポートすることを目指してる。研究によると、腎臓を低温で酸素灌流すると、従来の方法で保存されたものよりもパフォーマンスが良いんだ。

でも、通常の温度での連続灌流、つまり常温機械灌流(NMP)は、腎臓にとって最良の条件を作ると考えられてる。この方法では、臓器が体内にいるのと同じように機能するんだ。ただ、NMPは長時間の使用が高コストで物流的に難しいこともあって、初期の冷却保存の後、短時間の使用に焦点を当ててる、「保存終了」NMPって呼ばれるやつね。

NMPの利点

証拠によると、NMPを使うと移植後の問題、たとえば腎臓の損傷や臓器の廃棄率が少なくなるんだ。最近の臨床試験では、冷却保存の後、最大23時間NMPを使用すると良い結果が出てることが示されてる。NMPの魅力的な点は、臓器を受け取る前に評価や治療ができることなんだ。

それでも、NMPによって引き起こされる詳細な生物学的変化はまだよく理解されてない。延長した保存時間や温かい条件から生じる悪影響を調査することが重要だね。

研究デザイン

NMPが腎臓にどのように影響するかを理解するために、研究者たちは豚モデルを使って二つの保存方法、oxHMPだけとoxHMPにNMPを追加した場合の影響を調べたんだ。彼らは移植後二週間の腎臓内のタンパク質の変化に注目した。

研究では、腎臓の様々な部分から生検を取り、タンパク質を分析して保存方法の違いの影響を理解しようとした。移植後二週間の結果を比較することで、それぞれの方法の影響を明らかにすることを目指したんだ。

サンプリングと分析

腎臓が移植された後、14日後にサンプルが収集された。oxHMPで保存された腎臓と、追加のNMPを施したものが、保存を受けていない健康な腎臓と比較された。サンプル内で最大901種類の異なるタンパク質が特定されたよ。

統計分析によると、259種類のタンパク質が保存された腎臓と健康なコントロールの間で異なるレベルを示してた。これは、移植プロセスによって引き起こされた持続的な変化が腎臓の機能に影響を及ぼす可能性があることを示してるんだ。

oxHMP単独の影響

oxHMPのみで保存された腎臓では、113のタンパク質が健康な腎臓と比べて有意な変化を示した。特に、ストレス応答タンパク質が上昇し、代謝に関与するタンパク質は一般的に減少してた。これは、腎臓が必須栄養素を効果的に処理する能力に悪影響を及ぼしてることを反映してるんだ。

分析によると、尿から物質を再吸収する重要な役割を持つ近位尿細管細胞の機能が低下してる可能性が示唆された。このエリアの損傷が、観察された代謝の変化の説明になるかもしれないね。

終了NMPの影響

oxHMPと共に終了NMPを施した腎臓では、結果がさらに顕著だった。213のタンパク質が健康なコントロールと比較して有意な変化を示した。終了NMPの追加により、さまざまな代謝プロセスが広く減少して、腎臓が栄養素処理に苦労してることが示唆されたんだ。

面白いことに、研究では終了NMP後に線維症に関連するタンパク質が特定の増加を示した。線維症は過剰な結合組織が形成され、しばしば臓器の機能を制限する状態だよ。このタンパク質の中で、線維症の既知のマーカーであるCOL1A1が、健康な腎臓と比べて終了NMPの腎臓で有意に増加してたんだ。

線維症と細胞変化

データから、終了NMPで保存された腎臓が線維症の兆候を示し、腎臓の構造を維持するために重要な細胞外マトリックスタンパク質が増加してることが分かった。また、線維芽細胞マーカーの存在は、他の腎臓細胞のタイプの減少を示唆してて、通常の機能の混乱をさらに示してるね。

これらの変化を引き起こす経路を理解することが重要だった。研究者たちは、ストレス応答、炎症、細胞再生に関連する主要なシグナル伝達経路の変化に注目してたんだ。

臨床実践への影響

この研究は、腎臓移植のための保存技術の洗練の重要性を強調してる。NMPは従来の冷却保存方法に対して潜在的な利点を提供するけど、線維症のような悪影響を避けるために管理すべきリスクも伴うんだ。保存プロトコルの慎重な監視と調整が、臓器への損傷を最小限に抑えつつ、利点を最大化するためには重要だね。

研究が続く中、目標は効果的に腎臓を保存するだけでなく、移植前にその機能を向上させる方法を確立することなんだ。現在の技術の欠点に対処し、保存方法の細胞への影響をさらに理解することで、腎臓移植を待っている患者のより良い結果につながるだろう。

結論

この研究は、異なる方法で保存された腎臓が移植後にどのように反応するかにおいて重要な違いがあることを示している。連続灌流は期待できるけど、潜在的な損害を避けるためには慎重な実施が必要だね。これらの知見は、改善された保存戦略の開発に役立ち、最終的には腎臓移植が必要な患者にとってより安全で成功することを目指すよ。

オリジナルソース

タイトル: End of preservation normothermic machine perfusion of porcine kidneys after ischaemic injury reprograms metabolism and induces fibrosis after transplant despite unchanged function: insights from the renal proteome.

概要: Normothermic machine perfusion (NMP) after initial hypothermic preservation of donor kidneys prior to transplantation is becoming a clinical reality, but the precise molecular mechanisms through which the graft is impacted remain only partially characterised. Using an unbiased proteomic methodology, we found that auto transplantation of is chaemically injured porcine kidneys resulted in an activation of the stress response 14 days after transplantation, as well as in selective changes in the proteins responsible for the metabolism of organic acids. The addition of 4 hours of NMP at the end of organ preservation (endNMP) resulted in coordinated changes to the renal proteome at 14 days when compared with the effect of transplant after preservation by hypothermic machine perfusion alone: most notably increased fibrosis and widespread additional reprogramming of metabolism. These findings were supported by intersection with single cell transcriptomics data which suggested an enrichment of proteins predominantly expressed in fibroblasts in kidneys with end of preservation NMP 14 days post-transplant compared to healthy kidneys. Our data showed that the addition of endNMP to existing preservation strategies resulted in a different molecular phenotype after transplantation, despite unchanged filtration function. In addition to potentially conferring benefits, NMP may also result in potentially detrimental molecular changes and thus protocols should be carefully evaluated to derive optimal clinical outcomes.

著者: John F Mulvey, C. Snashall, K. Rozenberg, M. L. Lo Faro, M. Eijken, S. Lohmann, C. Moers, H. Leuvenink, C. Baan, M. Hoogduijn, A. K. Keller, C. Sutton, J. Hunter, B. Jespersen, R. Ploeg, S. Shaheed

最終更新: 2024-09-28 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.27.615349

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.27.615349.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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