医療陣は患者の感染した肺を摘出し、人工肺システムに接続して移植手術までの48時間、生命を維持した/米ノースウェスタン大医学部

米国で33歳の男性が損傷した肺を摘出した後も2日間、生命を維持した。移植手術まで心臓に酸素を供給する人工肺システムを接続したおかげだ。これまでも緊急状況で機械装置が肺の役割を代替した例はあったが、肺がまったくない状態で作動したのは今回が初めてである。商用化されれば、損傷した肺が他の臓器にまで影響を及ぼさないよう事前に摘出し、移植する健康な肺が到着するまで時間をさらに稼げると期待される。

米国ノースウェスタン大学ファインバーグ医科大学のアンキット・バラット教授の研究チームは「急性呼吸窮迫症候群(ARDS)を患っている33歳男性患者の肺を摘出し、移植手術を受けるまで48時間、人工肺で生命を維持することに成功した」と29日(現地時間)、国際学術誌「Med」に発表した。

◇敗血症性ショックに陥った患者、人工肺で生命維持

手術当時、患者はインフルエンザ(流感)ウイルスに感染していた。肺が十分に酸素を取り込めず、生命を脅かす急性呼吸窮迫症候群が発症した。人工呼吸器を装着したが、抗生物質が効かない細菌にも感染した。患者は肺に膿がたまり、敗血症にまで陥った。

敗血症は血液が細菌やウイルスに感染して臓器まで損傷する疾患で、致死率は50%に達するほど致命的である。患者は肺に続き、心臓と腎臓まで機能不全に陥る深刻な状態となった。残る望みは、損傷した肺を完全に摘出し、健康な肺を移植することだった。

人工肺システム。ウイルスと細菌感染で損傷した肺を摘出し(左)、機械装置で心臓の血流を維持した(中央)。摘出した肺を分析すると自力回復は不可能な状態と判明した(右下)/米ノースウェスタン大医学部

研究チームは「肺を摘出し、自ら開発した外部人工肺システムで代替した」とし「今回の装置は心臓に直接接続して血流を維持し、心停止を防ぐという点で独自性のある人工肺だ」と説明した。血液が流れなければ凝固する。このように血栓が生じると血管を塞ぎ、心停止を引き起こす。

現在も肺機能を機械装置で代替する体外膜型人工肺(ECMO)技術がある。患者の静脈から血液を取り出し、外部装置で酸素を供給し二酸化炭素を除去する装置だ。ただし一般的には肺が体内にある状態で使用する点で、今回のシステムとは違いがあると研究チームは説明した。

患者は感染した肺を摘出して人工肺を接続するとともに、状態が改善した。血圧が安定し、他の臓器機能も回復した。感染も沈静化した。医療チームは2日後に肺の提供を受け、移植手術を実施した。研究チームは、患者が手術を受けてから3年が経とうとする今も、肺機能を維持し正常に生活していると伝えた。

33歳患者が移植を受けた肺(左)と損傷により摘出した従来の肺(右)のX線画像写真/米ノースウェスタン大医学部

◇移植手術まで健康を回復する時間を確保

新たに開発された人工肺は、肺移植手術の適応を拡大できる。バラット教授は「従来は間質性肺疾患や嚢胞性線維症といった慢性疾患の患者にのみ肺移植手術を行ってきた」とし「今回、重症急性呼吸窮迫症候群の患者も移植手術を受けるべきだという証拠を見いだした」と述べた。

これまで医療界は、急性呼吸窮迫症候群の患者であっても機械装置で機能を補助すれば肺機能が回復すると考えてきた。しかし今回、摘出した肺を分析したところ、細菌感染による炎症が強く、組織が大きく損傷して回復不可能な段階であることが示された。バラット教授は「もはや自力で回復できないことを示すものだ」とし「呼吸窮迫症候群の患者の一部は生存のために両肺を移植しなければならないという分子的証拠を初めて提示した」と述べた。

オーストラリアのウェストミード病院の移植専門医であるナターシャ・ロジャース博士はネイチャーに「肺がない状態で正常な心機能を維持するのが非常に難しいという点で驚くべき結果だ」とし「今後、重症患者が移植手術を受けられるほど健康状態が改善するまで人工肺システムを使用できるだろう」と評価した。ロジャース博士は理論的には、今回開発されたシステムで患者の生命を維持しつつ、損傷した肺を体外に取り出して治療した後、再び移植することも可能だとした。

参考資料

Med(2026), DOI: https://doi.org/10.1016/j.medj.2025.100985

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