肺移植

肺移植
肺移植の過程を示すイラスト。図 A では、レシピエントの病気の右肺と心臓の間の気道と血管が切断されています。挿入画像は、体内の肺と心臓の位置を示しています。図 B では、健康なドナーの肺がレシピエントの血管と気道に縫い付けられています。
その他の名前	肺移植
ICD-9-CM	33.5
メッシュ	D016040
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肺移植は、片方または両方の肺をドナーの肺で置き換える外科手術です。ドナーの肺は、生体または死体ドナーから採取できます。生体ドナーは片方の肺葉しか提供できません。肺疾患によっては、レシピエントが受けるべき肺は片方だけです。嚢胞性線維症などの他の肺疾患では、レシピエントが受けるべき肺は2つ必要です。肺移植には一定の関連リスクが伴いますが、肺疾患末期の患者の平均余命を延ばし、生活の質を高めることもできます。^[1]

肺移植は、他のあらゆる治療法を試しても改善がみられない末期肺疾患患者にとって最後の治療法である。さまざまな病状でこのような手術が必要になることがある。2005年現在、米国で肺移植が行われる最も一般的な理由は以下の通りである。^[2]

• 27％肺気腫を含む慢性閉塞性肺疾患（COPD ）
• 特発性肺線維症16 %
• 嚢胞性線維症14 %
• 12%特発性（以前は「原発性」と呼ばれていた）肺高血圧症;
•   5%アルファ1アンチトリプシン欠乏症;
•   2% 以前に移植された肺が機能不全に陥った場合の肺の置換。
• 24%気管支拡張症やサルコイドーシスなどのその他の原因。

患者の呼吸器疾患の重症度にかかわらず、特定の既往症があると肺移植の適応とならない場合がある。^[3]

• 同時進行する末期慢性疾患（例：うっ血性心不全、腎臓病、肝臓病）
• HIVや肝炎などの現在の感染症- 相対的禁忌
  • しかし、C型肝炎患者は、移植を受けるだけでなく、レシピエントがC型肝炎陽性の場合、ドナーとしても利用されることが増えています。同様に、HIV感染者も、個別に評価された後、肺移植を受けています。^[4]
• 現在または最近の癌- 悪性疾患の治療後の推定生存期間に依存する
• 現在アルコール、タバコ、違法薬物を使用している
• 年齢 - 相対的禁忌
• 精神疾患
• 医療指示に従わなかった経歴

臓器移植の歴史は、移植片拒絶反応のために失敗した数回の試みから始まった。1940年代から1950年代にかけて、ウラジミール・デミホフやヘンリー・メトラスなど様々な先駆者たちによる動物実験で、^{この手順が技術的に実行可能であることが初めて実証された。}ミシシッピ大学のジェームズ・ハーディは、1963年6月11日に最初のヒト肺移植を実施した。^{[6] [7] [8]}片肺移植の後、後に殺人罪で有罪判決を受けたジョン・リチャード・ラッセルと特定された患者は、^{[9] 18日間生存した。1963年から1978年にかけて、}拒絶反応と吻合部気管支治癒の問題（気管支通路の再接続）のため、複数回の肺移植の試みは失敗した。人工心肺が発明され、シクロスポリンなどの免疫抑制剤が開発されて初めて、肺などの臓器を移植し、患者が回復する確率がかなり高くなった。^[10]

肺に関する最初の成功した移植手術は、1981年にスタンフォード大学のブルース・ライツ博士が特発性肺高血圧症の女性に対して行った心肺移植であった。^{[11] [12]}

• 1983年:ジョエル・クーパー（トロント）による最初の長期片肺移植（トム・ホール）成功^[13]
• 1986年:ジョエル・クーパー（トロント）による初の長期両肺移植（アン・ハリソン）成功^[14]
• 1988年: ジョエル・クーパー（トロント）による嚢胞性線維症に対する初の長期両肺移植が成功。

1988年、アイルランドのスライゴ州出身の女性、ヴェラ・ドワイヤーさんは、不可逆的な慢性線維性肺疾患と診断されました。同年後半、彼女は英国で片肺移植を受けました。2018年11月、ダブリンのマター病院で行われたイベントで、ドワイヤーさんは世界で最も長く生存している片肺移植患者として認められました。^{[15] [16]}彼女は移植から33年後の2021年に亡くなりました。^[17]

肺ドナー候補者には、レシピエントのニーズに応じて、一定の要件があります。生体ドナーの場合、手術がドナーにどのような影響を与えるかということも考慮されます。^[3]

• 健康
• サイズマッチ（主に身長に基づく）
  • 提供される肺は、患者に十分な酸素を供給するのに十分な大きさでなければならないが、レシピエントの胸腔内に収まるほど小さくなければならない。
• 年
• 血液型

移植センターは移植候補者の基準を自由に設定できますが、一般的に一定の要件が合意されています。^[3]

• 末期肺疾患
• 他の治療法を試しても効果がなかった
• その他の慢性末期疾患（心臓、腎臓、肝臓など）がない
  • これらの疾患を持つ患者の中には、手術に耐えられるほど安定するまで状態を改善できる場合、例外が認められる（末期肺疾患の患者の多くは、他の臓器に急性または慢性の疾患を抱えている）。これらの患者は、急性に悪化し危篤状態になることが多いが、体外式膜型人工肺を使用することで、移植までの「橋渡し」をうまく行うことができる。これにより、急性呼吸不全の患者は、待機中に状態が改善し、移植の適格性を維持できる。^{[18] [19]}
• 現在感染している患者や最近がんにかかった患者はいない。悪性疾患の治療後の生存率の予測に基づき、多職種チーム内で協議の上、ケースバイケースで一部の患者が受け入れ可能となる場合がある。嚢胞性線維症の多くの患者のように、既存の感染が避けられない特定のケースもある。そのような場合、移植センターは独自の判断で、B. cepaciaまたはMRSAに現在感染している患者を受け入れるか拒否するかを決定する場合がある。
• HIVまたは肝炎は不可。ただし、C 型肝炎陽性のレシピエントの中には、C 型肝炎陽性ドナーから肺を移植される者もいる。また、HIV 感染者であっても状態が安定し、HIV ウイルス量が低い場合は、移植対象となる可能性がある。
• 飲酒、喫煙、薬物乱用は禁止（専門家の評価により、これらの習慣をやめて治療に従える人は許可される場合があります）
• 許容できる体重範囲内（著しい栄養不足や肥満は死亡率の上昇と関連している）
• 年齢（シングル vs. ダブル tx）
• 許容できる心理プロファイル
• 社会的支援システムがある
• 費用を経済的に支払う能力がある（医療費は患者が直接支払う場合）
• 移植後の治療計画に従うことができること。肺移植は複雑なフォローアップを伴う大手術であり、患者は生涯にわたる投薬治療計画と継続的な医療ケアに従う意志がなければなりません。

臓器移植リストへの登録が検討されている患者は、全体的な健康状態と移植手術の適合性を評価するために広範囲にわたる医学的検査を受ける。^[20]

• 血液型検査。移植された肺には抗原が存在するため、移植者の血液型は移植者の血液型と一致していなければなりません。血液型の不一致は免疫系の強い反応を引き起こし、移植された臓器の拒絶につながる可能性があります。
• 組織型判定; 理想的には、ドナーとレシピエントの間で肺組織も可能な限り一致するべきですが、適合性の高いドナー臓器を見つけたいという願望と患者の緊急性のバランスを取る必要があります。
• 胸部X線検査- PAとLAT、肺と胸腔の大きさを確認する
• 肺機能検査
• CTスキャン（高解像度胸部および腹部）
• 骨密度スキャン
• MUGA（ゲート心臓血液プールスキャン）
• 心臓ストレステスト（ドブタミン/タリウムスキャン）
• 換気/灌流（V/Q）スキャン
• 心電図
• 心臓カテーテル検査
• 心エコー検査

2005 年以前は、米国内のドナー肺は、移植リストに載っている患者に、全米臓器提供ネットワークによって先着順で割り当てられていた。これは現在のシステムに置き換えられ、12 歳以上の肺移植希望者に肺割り当てスコア(LAS) が割り当てられ、患者の健康状態に関するさまざまな尺度が考慮される。新しいシステムでは、移植リストに載っている期間ではなく、必要性の緊急性に基づいてドナー肺が割り当てられる。12 歳未満の患者は、移植待機リストに載っている期間に基づいて優先順位が付けられる。複数の患者が同じ肺割り当てスコアを持っている場合、リストに載っている期間も決定要因となる。^[21]

移植の有望な候補者として認められた患者は、ドナー臓器が利用可能になった場合に備えて、常にポケベルを携帯する必要があります。また、これらの患者は、選択した移植センターにすぐに移動できるように準備しておく必要があります。このような患者は、移植センターへの迅速な搬送を容易にするために、特定の地理的地域内での移動を制限するように勧められる場合があります。^{[引用が必要]}

肺葉移植は、生体または死体ドナーの肺の一部を切除し、レシピエントの病変肺と交換する手術です。生体ドナーの場合、この処置には 2 人の異なる人から肺葉の提供が必要であり、レシピエントの両側の肺を 1 つずつ交換します。適切な検査を受けたドナーは、肺容量が減少しても通常の生活の質を維持できるはずです。死体肺葉移植では、1 人のドナーが両肺葉を提供できます。^{[引用が必要]}

多くの患者は、片方の健康な肺を移植することで救われる。提供される肺は通常、脳死と診断されたドナーから提供される。^[要出典]

患者によっては、両方の肺を移植しなければならない場合があります。嚢胞性線維症の患者の場合、このような患者の肺には細菌の定着がよく見られるため、特にその傾向が強くなります。片方の肺だけを移植すると、元の肺の細菌が新しく移植された臓器に感染する可能性があります。

呼吸器疾患の患者の中には、心臓移植が必要となる重度の心臓疾患を患っている人もいます。これらの患者は、肺と心臓の両方をドナーの臓器に置き換える手術で治療できます。^[要出典]

この中でも特に複雑な例は、メディアでは「ドミノ移植」と呼ばれています。1987年に初めて実施されたこのタイプの移植では、通常、心臓と肺を移植者Aに移植し、そのAの健康な心臓を摘出して移植者Bに移植します。^[22]

手術の詳細は移植の種類によって異なりますが、多くの手順はこれらの手順すべてに共通しています。移植を受ける患者に手術を行う前に、移植外科医はドナーの肺に損傷や病気の兆候がないか検査します。移植が承認されると、ドナーはIVラインとパルスオキシメトリーなどのさまざまなモニタリング機器に接続されます。患者は全身麻酔を施され、機械が呼吸を行います。^[23]

患者の術前準備には約1時間かかります。片肺移植には約4～8時間、両肺移植には約6～12時間かかります。以前に胸部手術を受けたことがある場合、手術が複雑になり、さらに時間が必要になることがあります。^[23]

片肺移植では、肺機能の悪い方の肺が置換に選ばれる。両肺の機能が同等であれば、左肺の切除に必要な心臓の周りを移動する必要がないため、通常は右肺が切除に好まれる。^[3]

片肺移植の場合、ドナー肺を検査し、患者にドナー肺を受け入れる決定が下された後にプロセスが開始されます。切開は通常、肩甲骨の下から胸部を囲むように行われ、胸骨の近くで終わります。別の方法としては、胸骨の下を切開します。^[2]片肺移植の場合、肺を潰し、肺の血管を縛り、気管支から肺を取り除きます。ドナー肺を置き、血管と気管支を再接続し、肺を再び膨らませます。肺が満足のいくものであることを確認し、新しい肺に残っている血液と粘液を除去するために、気管支鏡検査が行われます。外科医が肺の機能に満足したら、胸部の切開を閉じます。^[要出典]

両肺移植は両側移植とも呼ばれ、順次、一括、同時のいずれかで行うことができます。一括移植よりも順次移植の方が一般的です。^[3]

移植手術は、ドナーの肺を検査し、移植の決定が下された後に始まる。次に、患者の脇の下から胸骨の周りを切開し、次に反対側の脇の下に向かって切開する。これはクラムシェル切開と呼ばれる。別のアプローチは、両側前方開胸で達成することができる。^[24]術中、肺移植は体外式膜型人工肺、心肺バイパス（人工心肺）を使用して、または機械的循環補助なしで行うことができる。重度の肺高血圧症、血行動態不安定性、または片肺換気に耐えられない場合、術中の機械的循環補助が必要になることがある。^[25]逐次移植の場合、肺機能が最も悪いレシピエントの肺を潰し、血管を結紮し、対応する気管支で切断する。次に、新しい肺を移植し、血管を再吻合（再接続）します。もう一方の肺を移植する前に気管支吻合が適切であることを確認するために、気管支鏡検査が行われます。

手術後すぐに、患者はモニタリングのため通常数日間集中治療室に入れられます。呼吸を補助するため、患者は人工呼吸器を装着されます。栄養補給は通常、完全静脈栄養で行われますが、場合によっては経鼻胃管で十分な栄養補給ができます。胸腔チューブが挿入され、余分な体液を除去できます。患者は寝たきりのため、尿道カテーテルが使用されます。モニタリングと投薬のため、首と腕に点滴ラインが挿入されます。 ^[23] 数日後、合併症がなければ、患者はさらなる回復のため一般入院病棟に移される場合があります。肺移植後の平均入院期間は一般に1～3週間ですが、合併症がある場合はより長い期間が必要になる場合があります。^[23]この段階の後、患者は通常、体力を回復するために約3か月間リハビリジムに通う必要があります。軽いウェイトトレーニング、エアロバイク、トレッドミル、ストレッチなどがすべてリハビリプログラムの一部です。術後のリハビリテーションは移植患者の転帰にとって非常に重要であり、20世紀後半から進化してきました。^[26]

手術後には、いくつかの副作用が起こる可能性があります。手術中に肺への特定の神経接続が切断されるため、移植を受けた人は咳をしたい衝動を感じたり、新しい肺が鬱血していることを感じたりすることはできません。そのため、肺から分泌物を取り除くために、意識的に深呼吸して咳をする必要があります。^[27]通常は心拍数を調節するのに役立つ迷走神経が切断されるため、運動に対する心拍数の反応が遅くなります。[ ^28]また、声帯を調整する神経が損傷する可能性があるため、声の変化に気付く場合もあります。^[28]

運動は肺移植後の成人の身体回復を早め、移植前と移植後の身体活動不足による障害を最小限に抑えるのに役立つ可能性があることを示す証拠があります。^[29]しかし、この種の集団で運動をどのように行うべきかについての詳細なガイドラインはありません。^[29]

2021年のシステマティックレビューから得られた結果では、この集団における運動の効果は依然として非常に疑わしいと結論付けられました。 ^[29]いくつかの研究では運動から得られる利点が報告されていますが、他の研究では同じ結論に達していません。^[29]それにもかかわらず、このシステマティックレビューに含まれる論文では、筋力の向上と骨密度の増加、および6MWTの改善が報告されています。^[29]

移植後の患者は、患者の運転能力の評価が済むまで最初の 3 か月間は運転を控える必要があります。この評価は通常、作業療法士によって行われます。視力、死角の確認、創傷部位に影響を与えずに安全にシートベルトを着用するなどの簡単な動作を行う身体能力、手と目の協調性がすべて評価されます。^{[引用が必要]}

移植拒絶反応を防ぐために毎日免疫抑制剤を服用する必要があるため、日常生活において衛生管理がさらに重要になります。免疫システムが弱いと、移植患者は感染症にかかりやすくなります。胃腸炎のリスクが高まるため、食事の調理と衛生管理には注意が必要です。^[要出典]

あらゆる外科手術と同様に、出血や感染のリスクがあります。新しく移植された肺自体が適切に治癒せず、機能しない可能性があります。患者の体の大部分が外気にさらされているため、敗血症の可能性があり、予防的に抗生物質が投与されます。その他の合併症には、免疫抑制剤によるリンパ腫の一種である移植後リンパ増殖性疾患、および胃と食道の消化管の炎症と潰瘍があります。

移植拒絶反応は、手術直後だけでなく、患者の生涯を通じても、最も懸念される問題です。移植された肺は他人のものであるため、移植を受けた人の免疫系はそれを侵入者とみなし、無力化しようとします。移植拒絶反応は深刻な症状であり、できるだけ早く治療する必要があります。

拒絶の兆候: ^[2]

• 熱;
• 悪寒、めまい、吐き気、全身倦怠感、寝汗などのインフルエンザ様症状。
• 呼吸困難の増加;
• 肺の検査結果の悪化;
• 胸の痛みまたは圧痛の増加;
• 24 時間以内に体重が 2 キログラム以上増加または減少すること。

移植片の拒絶反応と、それに伴う新しい肺または肺群への損傷を防ぐために、患者は免疫抑制剤の投与を受ける必要があります。患者は通常、拒絶反応のリスクと闘うためにこれらの薬を組み合わせて服用する必要があります。これは生涯にわたる取り組みであり、厳密に従わなければなりません。免疫抑制剤の投与は、手術の直前または直後に開始されます。通常、投与にはシクロスポリン、アザチオプリン、およびコルチコステロイドが含まれますが、拒絶反応は患者の生涯にわたって再発する可能性があるため、免疫抑制剤の正確な選択と投与量は時間の経過とともに変更する必要がある場合があります。シクロスポリンの代わりにタクロリムスが、アザチオプリンの代わりに ミコフェノール酸モフェチルが投与されることもあります。

臓器拒絶反応を防ぐために必要な免疫抑制剤にも、いくつかのリスクがあります。これらの薬は、体の免疫反応を起こす能力を低下させることで、感染の可能性も高めます。そのような感染症を治療または予防するために、抗生物質が処方されることがあります。逆に、感染は拒絶反応のリスクを高める可能性があり、一般的には両方のリスクが相互作用する可能性があります。 ^[30]特定の薬には、腎毒性やその他の潜在的に有害な副作用がある場合もあります。これらの副作用を軽減するために、他の薬が処方されることもあります。患者が薬に対してアレルギー反応を起こすリスクもあります。これらの薬の利点と潜在的なリスクのバランスをとるために、綿密なフォローアップケアが必要です。

移植手術後1年を超えて拒絶反応症状が繰り返し起こる慢性拒絶反応は、患者の約50％に発生します。^{[31]このような慢性拒絶反応は、}閉塞性細気管支炎、または頻度は低いものの動脈硬化症として現れます。^[31]

これらの統計は2008年のデータに基づいています。ソースデータでは生体臓器と死体臓器の区別はなく、肺葉移植、片肺移植、両肺移植の区別もありませんでした。^[32]

移植された肺は、機能不全の兆候が現れるまで通常 3 ～ 5 年持続します。

2019年に米国で行われた肺移植患者約1万人を対象としたコホート研究では、移植後1年経過後に免疫抑制療法を開始する場合、ミコフェノール酸モフェチル＋タクロリムス（生存期間中央値7.1年）の代わりにシロリムス＋タクロリムス（生存期間中央値8.9年）を使用したところ、長期生存率が大幅に改善したことが実証された。シロリムスは移植後少なくとも3～12か月は投与されないため、これらの生存期間中央値の推定値は移植後1年間生存することを条件としていた。^[33] 肺移植は20世紀後半から周術期管理、手術技術、術後リハビリテーションの進歩により改善しており、5年生存率は60～70%にまで上昇している。^[34]

• サラ・マーナガンの肺移植論争
• 移植後の生存率の測定

• Arcasoy, Selim M.; Kotloff, Robert M. (1999). 「肺移植」N Engl J Med . 340 (14): 1081–1091. doi :10.1056/nejm199904083401406. PMID  10194239.

ウィキメディア・コモンズには、肺移植に関連するメディアがあります。

• MedlinePlus 百科事典: 肺移植
• 臓器提供のための統一ネットワーク
• 国際心肺移植学会
• 肺移植財団