(57)【要約】【課題】本発明は、全身性炎症反応症候群に罹患した生体の血液中より、ＨＭＧＢ１をはじめとする種々のメディエーターを網羅的に除去することのできる血液浄化システムを提供することにある。【解決手段】血液中の炎症性メディエーターを除去するための血液浄化システム１とする。血液浄化システム１は、アルブミン篩係数が０．１〜０．８、且つフィブリノーゲンの篩係数が０．１以下の膜を主たる構成要素とし、供給された血液から炎症性メディエーターを除去可能に構成された血液浄化器１０と、炎症性メディエーターを含む血液を、血液浄化器１０に供給する供給手段２０と、血液浄化器１０に供給された血液のうち、膜を介して炎症性メディエーターが除去された血液を、血液浄化器１０外に送る送り手段３０と、膜を介して除去された炎症性メディエーターを含む液体を、血液浄化器１０外に排出する排出手段４０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液中の炎症性メディエーターを除去するための血液浄化システムであって、
アルブミン篩係数が０．１〜０．８、且つフィブリノーゲンの篩係数が０．１以下の膜を主たる構成要素とし、供給された血液から前記炎症性メディエーターを除去可能に構成された血液浄化器と、
前記炎症性メディエーターを含む血液を、前記血液浄化器に供給する供給手段と、
前記血液浄化器に供給された前記血液のうち、前記膜を介して前記炎症性メディエーターが除去された血液を、前記血液浄化器外に送る送り手段と、
前記膜を介して除去された前記炎症性メディエーターを含む液体を、前記血液浄化器外に排出する排出手段とを備える、血液浄化システム。
【請求項２】
前記送り手段によって前記血液浄化器外に送られた前記血液に、アルブミン又は血漿を供給する他の供給手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の血液浄化システム。
【請求項３】
前記炎症性メディエーターが、ＨＭＧＢ１及びサイトカインのうち少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の血液浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、敗血症を中心とした全身性炎症反応症候群に罹患した生体の血液中より、有害物質を除去するための血液浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
敗血症は、全身性炎症反応症候群（Systemic Inflammatory Response Syndrome：SIRS）と呼ばれる反応を伴う全身性感染である。ＳＩＲＳは、サイトカインなどの数多くの内因性炎症メディエーターが血流へ放出されて起きる全身症状を伴う急性炎症反応である。生体に対する侵襲に反応して非特異的に免疫反応が活性化すると、メディエーターの産生が制御不能になって重篤な多臓器不全を起こしかねない。
【０００３】
このような敗血症などの全身性炎症反応症候群に対して、血液浄化療法によって血中のメディエーターを除去し血中濃度を抑えることが行われている。血液浄化療法としては、例えば持続的血液濾過（Continuous Hemofiltration：CHF）、持続的血液透析（Continuous Hemodialysis：CHD）、持続的血液濾過透析（Continuous Hemodiafiltration：CHDF）或いは吸着療法等の治療法が実施されており、各種システムが実用化されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、メディエーターの１つであるハイモビリティーグループタンパク（ＨＭＧタンパク）を吸着する吸着材及びそれを備えるカラムが開示されている。吸着材は、水素結合可能な官能基及び／又は疎水性の官能基を有する物質が固定化された水不溶性担体からなっており、当該吸着材を備えるカラムを用いて血液の体外循環を行うことにより血液中のＨＭＧタンパクを除去できることが、特許文献１の中で報告されている。
【０００５】
ＨＭＧタンパクとは、真核細胞内に存在する一群の非ヒストン性のＤＮＡ結合タンパク質のことであり、ＨＭＧＢ１、ＨＭＧＢ２、ＨＭＧＢ１４、ＨＭＧＢ１７、ＨＭＧ−Ｉ（Ｙ）等がＨＭＧタンパクとして知られている。このうち、ＨＭＧＢ１（high-mobility group box1 protein）は、分子量約３０キロダルトンの非ヒストン性染色体関連タンパク質であり、敗血症時の晩期致死性メディエーターとして、その存在が知られている。例えば非特許文献１及び２では、細胞死や個体死が生じる後期段階においてＨＭＧＢ１の血中濃度が上昇することが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０１／０７４４２０号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Wang H, et al., Science 1999; 285:248-251
【非特許文献２】篠▲崎▼正博・秋澤忠男編、「急性血液浄化法  徹底ガイド」、第２版、株式会社総合医学社、2010年6月12日、p.271-272
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、敗血症などの全身性炎症反応症候群の病態は、ＨＭＧＢ１だけでなく、種々のサイトカインの作用で発症していることが判明している。その点を踏まえると、仮にＨＭＧＢ１をはじめとする種々のメディエーターを網羅的に除去することができれば、敗血症などの全身性炎症反応症候群の症状を改善することができると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、全身性炎症反応症候群に罹患した生体の血液中より、ＨＭＧＢ１をはじめとする種々のメディエーターを網羅的に除去することのできる血液浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、特定の構造からなる膜を備えた血液浄化器を用いることで、ＨＭＧＢ１をはじめとする種々のメディエーターを網羅的に除去できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、以下（１）〜（３）を特徴とする。
（１）血液中の炎症性メディエーターを除去するための血液浄化システムであって、
アルブミン篩係数が０．１〜０．８、且つフィブリノーゲンの篩係数が０．１以下の膜を主たる構成要素とし、供給された血液から前記炎症性メディエーターを除去可能に構成された血液浄化器と、
前記炎症性メディエーターを含む血液を、前記血液浄化器に供給する供給手段と、
前記血液浄化器に供給された前記血液のうち、前記膜を介して前記炎症性メディエーターが除去された血液を、前記血液浄化器外に送る送り手段と、
前記膜を介して除去された前記炎症性メディエーターを含む液体を、前記血液浄化器外に排出する排出手段とを備える、血液浄化システム。
（２）前記送り手段によって前記血液浄化器外に送られた前記血液に、アルブミン又は血漿を供給する他の供給手段をさらに備える、上記（１）に記載の血液浄化システム。
（３）前記炎症性メディエーターが、ＨＭＧＢ１及びサイトカインのうち少なくとも１種である、上記（１）又は（２）に記載の血液浄化システム。
【発明の効果】
【００１２】
詳細については実施例で後述するが、本発明の血液浄化システムによれば、ＨＭＧＢ１をはじめとする種々のメディエーターを網羅的に除去することができるため、敗血症などの全身性炎症反応症候群の症状を改善することができ、ひいては多臓器不全の発症を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る血液浄化システム１を説明するために示す図である。
【図２】実施例群及び比較例群における血液中ＨＭＧＢ１濃度の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る血液浄化システムについて説明する。
【００１５】
図１は、実施形態に係る血液浄化システム１を説明するために示す図である。
【００１６】
実施形態に係る血液浄化システム１は、血液中の炎症性メディエーターを除去するための血液浄化システムである。血液浄化システム１は、例えば単純血漿交換療法（plasma exchange：PE）を実施するための血液浄化システムである。
【００１７】
ここで、「炎症性メディエーター」とは、傷ついた組織や炎症部分に浸潤した白血球、細胞、マクロファージ等から放出される生理活性物質のことであり、敗血症を含む全身性炎症反応症候群を引き起こす因子を指す。炎症性メディエーターとしては、例えば、ＨＭＧＢ１などのＨＭＧタンパクや、ケモカインを含むサイトカインなどが挙げられる。
なお、特許請求の範囲及び明細書で用いる「サイトカイン」には、例えばＩＬ−１α、ＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＴＮＦ−αなどのいわゆる炎症性サイトカインのみならず、例えばＩＬ−４、ＩＬ−１０などのいわゆる抗炎症性サイトカインも含まれる。
また、特許請求の範囲及び明細書で用いる「血液」には、血漿や血清も含まれる。
【００１８】
血液浄化システム１は、図１に示すように、血液浄化器１０と、炎症性メディエーターを含む血液を血液浄化器１０に供給する供給手段２０と、血液浄化器１０によって炎症性メディエーターが除去された血液を血液浄化器１０外に送る送り手段３０と、血液浄化器１０によって除去された炎症性メディエーターを含む液体を血液浄化器１０外に排出する排出手段４０と、送り手段３０によって血液浄化器１０外に送られた血液に、アルブミン又は血漿を供給する他の供給手段５０とを備える。他の供給手段５０には、貯留容器６０が接続されている。
【００１９】
血液浄化器１０は、図示による詳細な説明は省略するが、いわゆる膜型血液浄化器でああって、筒状ハウジングの内部には、流入する血液を選択的に分離する選択性分離膜が配置されている。選択性分離膜は、例えば複数の中空糸膜からなり、ハウジングの長手方向に沿って束状になって延在配置されている。選択性分離膜の両端部は、例えばウレタン等の樹脂材料によってハウジング内面に固定されている。ハウジングの両端部には、血液の流入口又は流出口としての血液ポートが装着されている。
【００２０】
選択性分離膜は、アルブミン篩係数が０．１〜０．８であり、且つ、フィブリノーゲンの篩係数が０．１以下の性能を有する膜である。詳細については実施例で後述するが、このような性能を有する膜によって、ＨＭＧＢ１をはじめとする種々のメディエーターを網羅的に除去することができる。なお、フィブリノーゲンの篩係数が０．１以下であることにより、血液凝固因子の漏出を防止するという効果もある。
【００２１】
選択性分離膜の材質としては、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体、セルローストリアセテート、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリスルフォンなどを好ましく用いることができる。中でも、線溶系各因子や血小板に対する影響が軽度であり、優れた血液抗凝固性を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体を用いることが好ましい。
【００２２】
このような選択性分離膜を有する血液浄化器としては、例えば川澄化学工業株式会社製のエバキュアーＥＣ−２Ａ（「エバキュアー」は川澄化学工業株式会社の登録商標）などを好適に用いることができる。
【００２３】
なお、血液浄化器としては、中空糸膜からなる選択性分離膜で構成された血液浄化器に限定されるものではなく、例えば、平膜（平板状膜を複数積層したもの）やチューブラー膜など、中空糸膜以外の選択性分離膜で構成された血液浄化器も用いることができる。また、選択性分離膜が内蔵された血液浄化器に限らず、吸着材が内蔵された血液浄化器も用いることができる。
【００２４】
供給手段２０は、動脈側回路中の血液を血液浄化器１０に向けて送るための血液ポンプ２２を有する。排出手段４０は、血液浄化器１０によって除去された炎症性メディエーターを含む液体を血液浄化器１０外に排出するための排出用ポンプ４２を有する。他の供給手段５０は、静脈側回路を流れる血液（送り手段３０によって血液浄化器１０外に送られた血液）に向けて、貯留容器６０に貯留された液体を送るための他のポンプ５２を有する。貯留容器６０には、置換液としての新鮮凍結血漿（fresh frozen plasma：FFP）や、５％〜２５％アルブミン溶液などが貯留されている。
【００２５】
血液ポンプ２２、排出用ポンプ４２及び他のポンプ５２は、例えばローラポンプである。血液浄化器１０として、例えばエバキュアーＥＣ−２Ａを用いた場合において、血液ポンプ２２の流量を６０〜１００ｍＬ／分としたとき、排出用ポンプ４２の流量は血液ポンプ２２の流量の２０％以下に設定するのがよい。
なお、ローラポンプに限らず、例えばシリンジポンプなど、公知である他の送液手段を用いてもよい。
【００２６】
以上のように構成された実施形態に係る血液浄化システム１によれば、血液浄化器として、上記性能を有する膜を主たる構成要素とし、供給された血液から炎症性メディエーターを除去可能に構成された血液浄化器１０を備えているため、詳細については実施例で後述するが、サイトカインやＨＭＧＢ１などの炎症性メディエーターを網羅的に除去することができる。このため、敗血症などの全身性炎症反応症候群の症状を改善することができ、ひいては多臓器不全の発症を抑制することができる。
【００２７】
実施形態に係る血液浄化システム１を用いることによって、溶血性尿毒素症；急性肝不全；術後肝不全；劇症肝炎；多発性骨髄腫の改善に効果があり、とくに、ＳＩＲＳ及びそれに付随する疾病（例えば、敗血症性ショック、急性臓器障害、臓器不全等）の改善に有用である。
【００２８】
また、実施形態に係る血液浄化システム１によれば、炎症性サイトカインのみならず抗炎症性サイトカインも除去することができるため、抗炎症性サイトカインが優位な状態である代償性抗炎症性反応症候群（Compensatory Anti-inflammatory Response Syndrome：CARS）や、ＳＩＲＳとＣＡＲＳが混在した状態である混合性拮抗反応症候群（Mixed Antagonistic Response Syndrome：MARS）といった病態の改善も期待できる。
【００２９】
以上、本発明の血液浄化システムを上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００３０】
上記実施形態においては、単純血漿交換療法を実施するための血液浄化システムに本発明が適用される場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、持続的血液濾過透析（ＣＨＤＦ）や持続的血液濾過（ＣＨＦ）、血液吸着療法（hemoadsorption：HA）などの他の血液浄化療法にも、本発明は適用可能である。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記例に制限されない。
【００３２】
＜被験動物＞
被験動物としては、体重３００〜４００ｇの雄ラット（Wister rat）を使用し、実験前後において食物と水を無制限に摂取できるようにした。実験は、大分大学医学部における動物研究に関する倫理委員会の承認のもと、米国国立衛生研究所（ＮＩＨ）のガイドラインに沿った実験プロトコルに基づいて行った。実験に用いる麻酔としては、４％のセボフルラン（丸石製薬株式会社製）を選択した。
【００３３】
＜実施例＞
まず、準備したラットを無作為に２つのグループに分け、一方のグループを実施例からなる群（以下、実施例群という）とし、他方のグループを比較例からなる群（以下、比較例群という）とした。次に、実施例群のラットに、ＬＰＳ（Lipopolysaccharide）１０．０ｍｇ／ｋｇを陰茎静脈より投与し、ＬＰＳ投与から６時間経過後、単純血漿交換療法（ＰＥ）を３０分間実施した。このとき実施した単純血漿交換療法においては、上述の実施形態に係る血液浄化システム１と同様のシステムを用いた。血液浄化器としては、エバキュアーＥＣ−２Ａ（川澄化学工業社製）を用いた。各ポンプの設定流量としては、供給手段が備える血液ポンプの流量Ｑｂを１ｍＬ／分とし、排出手段が備える排出用ポンプの流量Ｑｆを０．２ｍＬ／分とし、他の供給手段が備える他のポンプの流量Ｑｓを０．２ｍＬ／分とした。貯留容器には、置換液としての２％アルブミン溶液を貯留させ、当該溶液を送り手段に連続的に供給するようにした。
【００３４】
＜比較例＞
比較例群のラットに、ＬＰＳ１０．０ｍｇ／ｋｇを陰茎静脈より投与し、ＬＰＳ投与から６時間経過後、単純血漿交換療法を３０分間実施した。
なお、体外循環による侵襲の影響を実施例の場合となるべく揃えるため、比較例においても実施例で用いた血液浄化システム（すなわち実施形態で説明した血液浄化システム）と同様のシステムを用いたが、比較例においては実施例とは異なる血液浄化器を用いることとした。具体的には、血液浄化器として、エバキュアーＥＣ−２Ａから選択性分離膜（中空糸膜）を除去したものを用いた。また、選択性分離膜を除去した血液浄化器を用いたことにともない、比較例においては置換液の供給を行わなかった。
【００３５】
＜試験例１＞
試験例１は、本発明の血液浄化システムが備える血液浄化器による、炎症性メディエーター除去性能を評価するための試験である。血液浄化器の当該性能を評価するにあたっては、上述の実施例において、単純血漿交換療法を実施中に血液浄化器から排出手段に排出される液体を１ｍＬ採取し、当該試料に含まれるＨＭＧＢ１及び各種サイトカインの濃度を測定した。ＨＭＧＢ１の測定には、ＥＬＩＳＡ法を用いた。各種サイトカインの測定には、バイオ・ラッド・ラボラトリーズ社のＢｉｏ−Ｐｌｅｘサスペンションアレイシステム（多項目ＥＬＩＳＡ同時検出装置）を用いた。
【００３６】
実施例における炎症性メディエーター濃度の測定結果を、表１に示す。なお、表中の数値は、複数個の試料から得られる測定データの平均値とその標準誤差である。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１から分かるように、実施例においてサンプリングされた試料からは、ＩＬ−１α、ＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＴＮＦ−αなどに代表される炎症性サイトカインに加えて、ＩＬ−４、ＩＬ−１０などに代表される抗炎症性サイトカインなどの様々なサイトカイン、さらにはＨＭＧＢ１の存在が認められた。これより、アルブミン篩係数が０．１〜０．８であり、且つ、フィブリノーゲンの篩係数が０．１以下の性能を有する膜を備えた血液浄化器を用いることによって、ＨＭＧＢ１をはじめとする種々のメディエーターを網羅的に除去できることが確認できた。
【００３９】
＜試験例２＞
試験例２は、本発明の血液浄化システムが備える血液浄化器のＨＭＧＢ１抑制効果を評価するための試験である。血液浄化器のＨＭＧＢ１抑制効果を評価するにあたっては、実施例群及び比較例群の各ラットについて、単純血漿交換療法を実施した前後（ＬＰＳ投与から６時間後と６．５時間後）、ＬＰＳ投与から１２時間後及び２４時間後に採血し、血液中のＨＭＧＢ１濃度を測定した。なお、ＨＭＧＢ１の測定方法は、試験例１の場合と同様である。
【００４０】
実施例群及び比較例群における血液中ＨＭＧＢ１濃度の測定結果を、表２及び図２に示す。なお、表中の数値は、複数個の試料から得られる測定データの平均値とその標準誤差である。
【００４１】
【表２】
2014128451.tif 000004
【００４２】
表２及び図２に示すように、比較例群においては、ＬＰＳ投与から２４時間後のＨＭＧＢ１濃度はＬＰＳ投与から６時間後のＨＭＧＢ１濃度の約２倍まで上昇しているのに対し、実施例群においては、ＬＰＳ投与から２４時間後のＨＭＧＢ１濃度はＬＰＳ投与から６時間後のＨＭＧＢ１濃度の１．５倍弱であり、実施例群の方が比較例群に比べて血液中におけるＨＭＧＢ１の濃度上昇が抑えられていることが認められた。これより、アルブミン篩係数が０．１〜０．８であり、且つ、フィブリノーゲンの篩係数が０．１以下の性能を有する膜を備えた血液浄化器を用いることによって、血液中のＨＭＧＢ１濃度の上昇を抑制できることが確認できた。
【００４３】
本発明者らは、上記性能を有する膜を備えた血液浄化器を用いることによって、血液中のＨＭＧＢ１濃度の上昇が抑制されたメカニズムとして、仮説ではあるが次の２点を推測する。１点目は、上記性能を有する膜によってＨＭＧＢ１が物理的に除去されたことによる濃度低下である。２点目は、上記性能を有する膜によってサイトカインが網羅的に除去されたことによる、サイトカイン産生に由来するＨＭＧＢ１の発現の抑制である。これら２点の理由に基づく効果が相乗効果として現れた結果、血液中のＨＭＧＢ１濃度の上昇が抑制されたと推測する。
【００４４】
＜試験例３＞
試験例３は、本発明の血液浄化システムを用いて単純血漿交換療法を実施したときの治療効果を確認するための試験である。当該効果を確認するにあたっては、試験で用いたラットの生存率（ＬＰＳ投与から２４時間後の生存率）を指標とした。
【００４５】
その結果、比較例群のラットの生存率が５３％であったのに対し、実施例群のラットの生存率が８５％であり、実施例群の方が比較例群に比べて生存率が高かった。これより、本発明の血液浄化システムを用いて単純血漿交換療法を実施することにより、生存率に著しい改善がみられ、敗血症などの全身性炎症反応症候群の症状に対する治療効果を確認することができた。
【００４６】
以上の試験結果から、本発明の血液浄化システムは、ＨＭＧＢ１をはじめとする種々のメディエーターを網羅的に除去することができるため、敗血症などの全身性炎症反応症候群の症状を改善できることが確認できた。
【符号の説明】
【００４７】
１  血液浄化システム
１０  血液浄化器
２０  供給手段
２２  血液ポンプ
３０  送り手段
４０  排出手段
４２  排出用ポンプ
５０  他の供給手段
５２  他のポンプ
６０  貯留容器
【図１】
2014128451.tif 000005
【図２】
2014128451.tif 000006