(57)【要約】【課題】血液凝固を伴うことなく、簡便かつ効率よく血液中の血球を除去可能な技術を提供する。【解決手段】実施の形態に係る多孔質ビーズは、合成高分子樹脂で形成され、表面に複数の孔が設けられた多孔質体からなる。多孔質体の直径は、たとえば、１．５〜３ｍｍである。多孔質体の表面の開孔率は２０％以上であることが好ましい。また、多孔質体の表面に存在する孔のうち、直径が２〜７μｍの孔の割合が８０％以上であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成高分子樹脂で形成され、表面に複数の孔が設けられた多孔質体からなり、
前記多孔質体の表面の開孔率が２０％以上であることを特徴とする多孔質ビーズ。
【請求項２】
前記多孔質体の表面に存在する孔のうち、直径が２〜７μｍの孔の割合が８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の多孔質ビーズ。
【請求項３】
前記合成高分子樹脂が下記化学式（１）で表わされる繰り返し単位を有するポリアリレート樹脂と下記化学式（２）または化学式（３）で表わされる繰り返し単位を有するポリエーテルスルホン樹脂とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の多孔質ビーズ。
【化１】
2010275401.tif 000009
化学式（１）において、R1およびR2は炭素数が１〜５の低級アルキル基であり、R1およびR2はそれぞれ同一であっても相違していてもよい。
【化２】
2010275401.tif 000010
化学式（２）において、R3およびR4は炭素数が１〜５の低級アルキル基であり、R3およびR4はそれぞれ同一であっても相違していてもよい。
【化３】
2010275401.tif 000011
【請求項４】
血液中の血小板の除去に用いられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多孔質ビーズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血球除去用のビーズに関する。
【背景技術】
【０００２】
潰瘍性大腸炎、クローン病等のＩＢＤ（Inflammatory Bowel Disease：炎症性腸疾患）の治療には、薬剤による抗炎症治療や炎症部の切除（潰瘍性大腸炎の場合）以外に、ＬＣＡＰ（リンパ球除去治療）、ＧＣＡＰ（顆粒球除去治療）による血球除去療法が知られている。この血球除去療法が効果を発揮する機序は明らかになっていないが、何らかの原因で活性化された白血球（リンパ球、顆粒球など）が当該の疾患の炎症に関与しており、吸着除去によりこれらの白血球を除去することによって炎症が抑制され、治療効果が出ているものと考えられている。
【０００３】
最近の知見では、ＩＢＤにおいて上記の白血球が当該疾患の炎症に関与しているだけでなく、活性化した血小板の血中濃度が亢進しており（＞４０万個／μＬ、正常値：４〜６万個／μＬ）、活性化した血小板も大きく関わっていることが明らかになってきた。むしろ、まず血小板が何らかの原因（遺伝的要素、環境要素（ストレス）など））によって活性化され、血小板が放出する各種の炎症性メディエーターが上記の白血球等に作用することにより炎症反応が増強されていくのではないか、との報告もなされている（Silvio Danese, et al Platelet in Inflammatory Bowel Disease: Clinical, Pathogenic, and Therapeutic Implications Am. J. Gastroenterol 2004;938-945）。また、このような疾患では炎症部位の血管内で血小板由来の微小血栓による塞栓が観察されており、このことからも血小板の活性化がＩＢＤ症状の悪化に関与していることが示唆されている（A. J. Wakefield, et al Pathogenesis of Crohn's Disease: Multifocal Gastrointestinal Infraction, The Lanset Saturday 4 November 1989 1057-1062）。
【０００４】
そこで、ＩＢＤに関して積極的に血小板を除去する治療が試みられている。ＩＢＤにおける血液浄化療法には、ＬＣＡＰ、ＧＣＡＰ以外に遠心分離法がある。これは患者の血液を遠心分離にかけ、血球の比重の違いを利用して特定の血球を除去するものであり、一般にＩＢＤの治療ではリンパ球などの白血球画分を除去することに用いられている。ところが一部の施設では、ＩＢＤにおける血小板の働きに着目し、遠心分離器を用いた血小板除去療法に取り組み一定の成果を上げている。
【０００５】
またＬＣＡＰでは、旭化成メディカル社製のセルソーバが知られているが、当該製品はリンパ球除去（繊維径が１〜３μｍのポリエステル製超極細繊維を不織布状でカラムに装着して用いることでこの繊維に吸着する）を意図した製品であるにも関わらず、血小板も体外循環量の約３５％を除去することがわかっている。これを潰瘍性大腸疾患者に用いた
ところ、血小板の活性化の抑制が見られた、との報告もある（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】K. Fukunaga, et al ,Activated Plateles as a Possible Early Marker to Predict Clinical Efficacy of Leukocyteapheresis in Severe Ulceratice Colitis Patients: J Gastroenterol 2006;41:524-532
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、血小板除去療法は、ＩＢＤ治療において有効に機能すると考えられるが、従来までの方法では、いくつかの問題があった。すなわち、
（１）遠心分離器による血小板除去療法は、装置が複雑で高価であるという問題点がある。
【０００８】
（２）また、不織布状の極細繊維を用いた除去方法では、十分な量の血小板除去ができないとともに、血液の状態によっては、血流の確保が難しく、カラム内での血液凝固が発生することもあり、使いにくい。
【０００９】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、血液凝固を伴うことなく、簡便かつ効率よく血液中の血球を除去可能な技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は、多孔質ビーズである。当該多孔質ビーズは、合成高分子樹脂で形成され、表面に複数の孔が設けられた多孔質体からなり、多孔質体の表面の開孔率が２０％以上であることを特徴とする。
【００１１】
上記態様の多孔質ビーズによれば、血液凝固を伴うことなく、血液中から血球を簡便かつ効率よく除去することができる。
【００１２】
上記態様の多孔質ビーズにおいて、多孔質体の表面に存在する孔のうち、直径が２〜７μｍの孔の割合が８０％以上であってもよい。
【００１３】
また、合成高分子樹脂が下記化学式（１）で表わされる繰り返し単位を有するポリアリレート樹脂と下記化学式（２）または化学式（３）で表わされる繰り返し単位を有するポリエーテルスルホン樹脂とを含んでもよい。
【００１４】
【化１】
2010275401.tif 000002
化学式（１）において、R1およびR2は炭素数が１〜５の低級アルキル基であり、R1およびR2はそれぞれ同一であっても相違していてもよい。
【００１５】
【化２】
2010275401.tif 000003
化学式（２）において、R3およびR4は炭素数が１〜５の低級アルキル基であり、R3およびR4はそれぞれ同一であっても相違していてもよい。
【００１６】
【化３】
2010275401.tif 000004
また、上記いずれかの態様の多孔質ビーズは、血液中の血小板の除去に用いられてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、血液凝固を伴うことなく、簡便かつ効率よく血液中の血球を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】多孔質ビーズの製造に用いた多孔質ビーズ製造装置の概略図である。
【図２】図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、実施例に係る多孔質ビーズの走査型電子顕微鏡像である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態に係る多孔質ビーズは、合成高分子樹脂で形成され、表面に複数の孔が設けられた多孔質体からなる。多孔質体の直径は、たとえば、１．５〜３ｍｍである。合成高分子樹脂は、粒状のポリマーであることが好ましい。
【００２０】
多孔質体の表面の開孔率は２０％以上であることが好ましい。開孔率が２０％未満だと、血小板の除去効果が低減する。開孔率を２０％以上とすることにより、血小板をより効率的に除去することができる。
【００２１】
また、多孔質体の表面に存在する孔のうち、直径が２〜７μｍの孔の割合が８０％以上であることが好ましい。多孔質体の表面の孔の直径を２〜７μｍとすることにより、血小板がサイズ排除の原理で多孔質ビーズ表面の多孔質層に取り込まれて捕捉される。血小板の大きさは通常１〜２μｍであるため、多孔質体表面の孔の直径が２μｍより小さいと、血小板が多孔質体の孔に取り込まれない。また、多孔質体表面の孔の直径が７μｍより大きいと、赤血球、白血球等の赤血球以外の血球が多孔質体の孔に取り込まれてしまい、血小板の除去能力が低下する。
【００２２】
多孔質体を形成する合成高分子樹脂は、ポリアリレート樹脂とポリエーテルスルホン樹脂とを含む。
【００２３】
ポリアリレート樹脂は、下記化学式（４）で表わされる繰り返し単位を有する樹脂である。ポリアリレート樹脂の数平均分子量は、２０，０００〜３０，０００であることが好ましい。ポリアリレート樹脂の数平均分子量が３０，０００より大きいと、多孔質体の孔径が大きくなりすぎたり、孔径のばらつきが大きくなることにより、適正な孔構造を形成することが困難になる。一方、ポリアリレート樹脂の数平均分子量が２０，０００より小さいと、上記各層の孔径が小さくなりすぎたり、多孔質体の強度が低くなることにより、適正な孔構造を形成することが困難になる。
【００２４】
【化４】
2010275401.tif 000005
化学式（４）において、R1およびR2は炭素数が１〜５の低級アルキル基であり、R1およびR2はそれぞれ同一であっても相違していてもよい。R1およびR2としては、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。好ましいR1およびR2は、メチル基である。
【００２５】
なお、ポリアリレート樹脂は、化学式（４）で表わされる繰り返し単位を主たる繰り返し単位とする限り特に制限がなく、本発明の目的を阻害しない限り他の繰り返し単位を含有していてもよい。
【００２６】
ポリエーテルスルホン樹脂は、下記化学式（５）または化学式（６）で表わされる繰り返し単位を有する樹脂である。ポリエーテルスルホン樹脂の数平均分子量は、１５，０００〜３０，０００であることが好ましい。ポリエーテルスルホン樹脂の数平均分子量が３０，０００より大きいと、多孔質体の孔径が大きくなりすぎたり、孔径のばらつきが大きくなることにより、適正な膜構造を形成することが困難になる。一方、ポリアリレート樹脂の数平均分子量が１５，０００より小さいと、多孔質体の孔径が小さくなりすぎたり、多孔質体自体の強度が低くなることにより、適正な孔構造を形成することが困難になる。
【００２７】
【化５】
2010275401.tif 000006
化学式（５）において、R3およびR4は炭素数が１〜５の低級アルキル基であり、R3およびR4はそれぞれ同一であっても相違していてもよい。R3およびR4としては、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。好ましいR1およびR2は、メチル基である。
【００２８】
なお、多孔質体の表面は、疎水性であることが好ましい。多孔質体の表面を疎水性とすることにより、疎水性相互作用によって白血球を多孔質体の表面上に吸着することができる。上述したポリアリレート樹脂およびポリエーテルスルホン樹脂からなる合成高分子樹脂は疎水性であるため、多孔質体の材料として好適である。
【００２９】
実施の形態に係る多孔質ビーズは、血小板除去療法に用いることが好適である。具体的には、実施の形態に係る多孔質ビーズをカラム内に充填し、カラム内に血液を流すことにより血液から血球、特に血小板を除去することができる。この場合、カラム内に多孔質ビーズを充填することにより、隣接する多孔質ビーズの間に流路が形成され、血流の確保が容易になるため、血液凝固の発生が抑制される。さらに、複雑な装置を用いることなく、血液から血球、特に血小板を簡便かつ効率よく除去することができる。
【００３０】
（多孔質ビーズ製造方法）
実施の形態にかかる多孔質ビーズの製造方法について説明する。まず、ポリエーテルスルホン樹脂（以下PESとよぶ、グレード4800P、数平均分子量21,000）とポリアリレート樹脂（以下PARとよぶ、数平均分子量25,000）とをN-メチル-2-ピロリドン（以下NMPとよぶ）に溶解してポリマー溶液（原液）を調整した。PESとPARとNMPの質量混合比は7.5：7.5：85.0に設定した。水にNMPを50％混合したものを凝固液とした。内径0.25mm、外径0.50mmのノズルより凝固液槽の液面から約20cmの高さより、該ポリマー溶液を滴下した（図１参照）。凝固液内で十分に凝固を行った後、蒸留水で洗浄し、直径約2mmの多孔質ビーズを得た。該ビーズを95％のNMP溶液に30分間浸し、ビーズ表面の孔の調整を行い、多孔質ビーズを得た。
【００３１】
図１は、多孔質ビーズの製造に用いた多孔質ビーズ製造装置１００の概略図である。原液タンク１１０に貯蔵された原液はポンプ１２０によりノズル１３０に供給される。ノズル１３０に供給された原液は、ノズル１３０から滴下される。ノズル１３０の下方には、凝固液が貯留された凝固液浴槽１４０が設けられている。凝固液浴槽１４０には、凝固液に渦巻き状の流れを起こさせる回転体（図示せず）が設けられている。
【００３２】
凝固液浴槽１４０の上部に、オーバーフロー管１４２が取り付けられている。凝固液浴槽１４０に貯留された凝固液の液面がオーバーフロー管１４２の取り付け口に達すると、オーバーフローした凝固液がオーバーフロー管１４２を流れ、凝固液回収タンク１４４に回収される。なお、オーバーフロー管１４２の取り付け口には、凝固液浴槽１４０で生成される多孔質ビーズ１５０の径より開き目が小さいメッシュ１４３を設けることが好ましい。これによれば、凝固液回収タンク１４４に多孔質ビーズ１５０が異物として混入することが抑制される。
【００３３】
凝固液回収タンク１４４に回収された凝固液は、凝固液循環ポンプ１４６を用いて汲み上げられ、凝固液浴槽１４０に再度貯留される。凝固液回収タンク１４４から凝固液浴槽１４０に供給される凝固液の量は流量計１４７で検知され、凝固液供給量調整弁１４８を用いて適量が凝固液浴槽１４０に供給される。このように、オーバーフローした凝固液を循環させることにより凝固液の有効利用が可能となるので、多孔質ビーズ１５０の製造コストを抑制することができる。
【００３４】
ノズル１３０から凝固液浴槽１４０に向けて滴下された原液は、渦巻き状に流れる凝固液の中で球状に固形化され、多孔質ビーズ１５０が形成される。渦巻き状に流れる凝固液の中に原液を滴下することにより、より安定的かつ歩留まりよく球状の多孔質ビーズ１５０を得ることができる。
【００３５】
固形化した多孔質ビーズ１５０は、凝固液浴槽１４０の下部から排出され、多孔質ビーズ１５０の径より開き目が小さいフルイ１６０に保持される。凝固液浴槽１４０から排出される多孔質ビーズ１５０を含む凝固液の量は、凝固液排出量調節弁１７０により適宜調節される。多孔質ビーズ１５０とともに凝固液浴槽１４０から排出された凝固液は凝固液回収タンク１４４に回収され、再利用される。
【００３６】
（多孔質ビーズの開孔率測定）
ここで、多孔質ビーズの開孔率の測定方法について説明する。まず、走査型電子顕微鏡（日立S-3000）を用いて多孔質ビーズ表面を1,500倍で撮影する。
【００３７】
１個の多孔質ビーズについて４視野（１視野：65.5μm×87.3μm）において孔の直径および数を計数する。同様な測定を５個の多孔質ビーズについて行う（合計２０視野）。開孔率は下式を用いて算出する。
【００３８】
開孔率＝（孔の面積の合計）／（１視野の面積）×１００（％）
（実施例）
実施例に係る多孔質ビーズは、開孔率２１．７％、多孔質体の表面に存在する孔のうち、直径が２〜７μｍの孔の割合が８０．９％の孔構造を有する。図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、実施例に係る多孔質ビーズの走査型電子顕微鏡像である（図２（Ａ）：５０倍、図２（Ｂ）：５００倍）。
【００３９】
（比較例）
市販の体外循環用カラム（アダカラム（登録商標）、ＪＩＭＲＯ社製）に用いられているビーズを取り出し、比較例１に係るセルローストリアセテートビーズとした。比較例１のビーズは、表面に孔がなく、中心平均粗さＲａ値が０．２μｍ〜１０μｍ、でこぼこ平均間隔Ｓｍ値が５μｍ〜２００μｍの表面形状を有する。
【００４０】
（血小板捕捉率の測定）
被験者（健常者）２名より採血した５ｍＬのヘパリン化血（10IU/mL）と4mLの実施例ビーズ（直径約2mm）及び同形状のセルローストリアセテート（CTA）ビーズ（比較例１）4mLを15mLのプラスチックチューブ中において、37℃で緩やかな震蕩（30rpm）を30分間行った。また比較例２として同じチューブにビーズなしで5mLヘパリン化血をとったものについて同じ処理を行った。
【００４１】
これらの血液の白血球数（ＷＢＣ）、赤血球数（ＲＢＣ）、血小板数（ＲＬＴ）を多項目自動血球計数装置（シスメックス社製：KX-21）を用いて計数した。表１および表２に、それぞれ各被験者から採血されたヘパリン化血を用いた実験結果を示す。
【００４２】
【表１】
2010275401.tif 000007
【００４３】
【表２】
2010275401.tif 000008
表１および表２からわかるように、実施例および比較例１では、比較例２に比べて白血球数、赤血球数、血小板数がともに減少しており、血球が除去されていることがわかる。実施例と比較例とを比べると、実施例では比較例に比べて白血球数、赤血球数がともに若干減少している。一方、実施例では血小板数が比較例の半分以下にまで劇的に減少していることがわかる。すなわち、実施例の多孔質ビーズは、比較例１に比べて血小板を除去する能力が極めて大きいことが確認された。
【００４４】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態
【符号の説明】
【００４５】
１００  多孔質ビーズ製造装置、１１０  原液タンク、１２０  ポンプ、１３０  ノズル、１４０  凝固液浴槽、１４４  凝固液回収タンク、１５０  多孔質ビーズ。
【図１】
2010275401.tif 000012
【図２】
2010275401.tif 000013