(57)【要約】      （修正有）【課題】アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿から、アルブミン結合毒素を高い除去率で除去することができる、アルブミン結合毒素除去装置を提供する。【解決手段】アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿から、アルブミン結合毒素を除去する、アルブミン結合毒素除去装置２００であって、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを、タンパク質変性剤で変性させることにより、血清アルブミンとアルブミン結合毒素とを解離しやすくさせる、血清アルブミン変性手段２２０と、血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素を、血液又は血漿から除去する、毒素除去手段２３０と、を備える、アルブミン結合毒素除去装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿から、アルブミン結合毒素を除去する、アルブミン結合毒素除去装置であって、
アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを、タンパク質変性剤で変性させることにより、血清アルブミンとアルブミン結合毒素とを解離しやすくさせる、血清アルブミン変性手段と、
血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素を、血液又は血漿から除去する、毒素除去手段と、を備えることを特徴とする、アルブミン結合毒素除去装置。
【請求項２】
アルブミン結合毒素を除去した血液又は血漿から、タンパク質変性剤を除去する、タンパク質変性剤除去手段を更に備える、請求項１に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
【請求項３】
前記毒素除去手段が、遠心分離機又は限外濾過装置を備える、請求項１又は２に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
【請求項４】
前記毒素除去手段が、透析装置を備える、請求項１又は２に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
【請求項５】
前記毒素除去手段が、電気透析機を備える、請求項１又は２に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
【請求項６】
前記血清アルブミン変性手段又は前記毒素除去手段が透析装置を備え、
前記透析装置が、
筒状の筐体内に、複数の中空糸膜からなる中空糸束と、前記中空糸膜内腔により形成される血液流路と、前記筐体内壁と前記中空糸膜との間隙及び前記中空糸膜同士の間隙により形成され、透析液を流通させる透析液流路とを備える透析器と、
前記透析器の前記透析液流路に透析液を供給する透析液供給流路と、
前記透析器の前記透析液流路から透析液を排出する透析液排出流路と、
前記透析器の前記血液流路に血液又は血漿を供給する血液供給流路と、
前記透析器の前記血液流路から血液又は血漿を排出する血液排出流路と、を備え、
前記透析液がタンパク質変性剤を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
【請求項７】
前記タンパク質変性剤が尿素である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
【請求項８】
前記アルブミン結合毒素がインドキシル硫酸である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルブミン結合毒素除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
腎不全の進行にインドキシル硫酸等のアルブミン結合毒素が関与していること、インドキシル硫酸の血中濃度が高い患者ほど死亡率が高く動脈硬化が進行していることが報告されている。また、アルブミン結合毒素の１種であるｐ−クレシル硫酸濃度が高い患者ほど死亡率が高いことも明らかにされている。また、急性肝不全の治療においては、血清アルブミンに結合しているビリルビンの除去が難しく、それが治療の難しさに繋がっていることが指摘されている。
【０００３】
血液透析療法は、腎不全患者の生命維持に不可欠な治療であるが、分子の大きさに基づく分離方法であるため、血清アルブミン内部に結合するアルブミン結合毒素を除去することがほとんどできないと考えられる。実際に、現在の血液透析療法では、インドキシル硫酸の除去率が約４０％であり、十分に除去できていないことが報告されている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００４】
また、電気透析を応用したアルブミン結合毒素の除去システムにより、アルブミン結合毒素と血清アルブミンとの結合を外して、アルブミン結合毒素の選択的除去が可能であることが報告されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４９４７６９３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】阿部貴弥、アルブミンと蛋白結合毒素の蓄積への対策、第５６回日本透析医学会学術集会・総会特別号、ｐ．３３１、２０１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたアルブミン結合毒素の除去システムでは、アルブミン結合毒素の除去速度が十分ではない場合がある。また、アルブミン結合毒素だけでなく、血液中のイオンも同時に除去されることから、アルブミン結合毒素の除去効率を上げるために電圧を大きくすることや、システム内部における血液の滞留時間を長くする必要が生じ、この結果、血清アルブミンが凝集しやすくなり、十分な除去効率を得ることができない場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿から、アルブミン結合毒素を高い除去率で除去することができる、アルブミン結合毒素除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は以下の通りである。
（１）アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿から、アルブミン結合毒素を除去する、アルブミン結合毒素除去装置であって、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを、タンパク質変性剤で変性させることにより、血清アルブミンとアルブミン結合毒素とを解離しやすくさせる、血清アルブミン変性手段と、血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素を、血液又は血漿から除去する、毒素除去手段と、を備えることを特徴とする、アルブミン結合毒素除去装置。
（２）アルブミン結合毒素を除去した血液又は血漿から、タンパク質変性剤を除去する、タンパク質変性剤除去手段を更に備える、（１）に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
（３）前記毒素除去手段が、遠心分離機又は限外濾過装置を備える、（１）又は（２）に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
（４）前記毒素除去手段が、透析装置を備える、（１）又は（２）に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
（５）前記毒素除去手段が、電気透析機を備える、（１）又は（２）に記載のアルブミン結合毒素除去装置。
（６）前記血清アルブミン変性手段又は前記毒素除去手段が透析装置を備え、前記透析装置が、筒状の筐体内に、複数の中空糸膜からなる中空糸束と、前記中空糸膜内腔により形成される血液流路と、前記筐体内壁と前記中空糸膜との間隙及び前記中空糸膜同士の間隙により形成され、透析液を流通させる透析液流路とを備える透析器と、前記透析器の前記透析液流路に透析液を供給する透析液供給流路と、前記透析器の前記透析液流路から透析液を排出する透析液排出流路と、前記透析器の前記血液流路に血液又は血漿を供給する血液供給流路と、前記透析器の前記血液流路から血液又は血漿を排出する血液排出流路と、を備え、前記透析液がタンパク質変性剤を含む、（１）〜（５）のいずれかに記載のアルブミン結合毒素除去装置。
（７）前記タンパク質変性剤が尿素である、（１）〜（６）のいずれかに記載のアルブミン結合毒素除去装置。
（８）前記アルブミン結合毒素がインドキシル硫酸である、（１）〜（７）のいずれかに記載のアルブミン結合毒素除去装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿から、アルブミン結合毒素を高い除去率で除去することができる、アルブミン結合毒素除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係るアルブミン結合毒素除去装置を示す模式図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ部の断面図である。
【図３】第２の実施形態に係るアルブミン結合毒素除去装置を示す模式図である。
【図４】電気透析機を示す模式図である。
【図５】第３の実施形態に係るアルブミン結合毒素除去装置を示す模式図である。
【図６】尿素の存在下及び非存在下における、血清アルブミンへのインドキシル硫酸の結合量の測定結果を示すグラフである。
【図７】尿素の存在下及び非存在下での透析による血清アルブミンからのインドキシル硫酸の除去率の算出結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１実施形態において、本発明は、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿から、アルブミン結合毒素を除去する、アルブミン結合毒素除去装置であって、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを、タンパク質変性剤で変性させることにより、血清アルブミンとアルブミン結合毒素とを解離しやすくさせる、血清アルブミン変性手段と、血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素を、血液又は血漿から除去する、毒素除去手段と、を備える、アルブミン結合毒素除去装置を提供する。
【００１３】
（アルブミン結合毒素）
血清アルブミンは分子量約６６０００のタンパク質であり、血漿中のタンパク質の約６０％を占める。血清アルブミンは、血漿膠質浸透圧維持機能、搬送体タンパク質としての機能、酸化還元緩衝機能、栄養源、酵素、チャネルタンパク質としての機能等の多くの機能を有している。血清アルブミンは、薬物や毒素を結合させて血中に留め、急激な生体組織への拡散を防ぐ役割も有している。
【００１４】
アルブミン結合毒素とは、血清アルブミンに対して高い結合性がある毒素であり、インドキシル硫酸、ｐ−クレシル硫酸、ビリルビン等が挙げられる。現在の血液透析療法でアルブミン結合毒素を除去することは難しく、長期透析患者においては体内へのアルブミン結合毒素の蓄積が合併症の原因となっていることが明らかになっている。
【００１５】
インドキシル硫酸は、下記化学式（１）に示す分子量２１３の化合物であり、必須アミノ酸であるトリプトファンの代謝産物である。
【００１６】
【化１】
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【００１７】
食物として経口摂取されたタンパク質が腸内で加水分解され、腸内細菌によってトリプトファンからインドールへと代謝され、体内へ吸収され、肝臓で硫酸抱合を受けインドキシル硫酸となる。血液中のインドキシル硫酸の９０〜９８％は血清アルブミンと結合していることが知られている。インドキシル硫酸の血中濃度は、慢性腎不全患者で約３．０ｍｇ／ｄＬ、健常人で０．５ｍｇ／ｄＬである。透析患者では、インドキシル硫酸の血中濃度が高い患者ほど死亡率が高く、動脈硬化が進行していることが報告されている。また、インドキシル硫酸は、線維化に関する遺伝子発現を増加させ、腎臓の間質繊維化、糸球体硬化を促進させることにより、腎不全の進行にも関与していることも報告されている。しかしながら、現在の血液透析療法によるインドキシル硫酸の除去率は約４０％と報告されており、十分に除去できていない。
【００１８】
ｐ−クレシル硫酸は、細胞毒性の強いｐ−クレゾールの硫酸抱合体であり、白血球に対するフリーラジカル産生刺激作用を示すアルブミン結合毒素である。血液中のｐ−クレシル硫酸の９５％は血清アルブミンと結合しており、血液透析療法によるｐ−クレシル硫酸の除去率は約３０％である。透析患者では、ｐ−クレシル硫酸の血中濃度が高い患者ほど死亡率が高いことが報告されている。
【００１９】
ビリルビンは赤血球のヘモグロビンの代謝産物である。ビリルビンの血中濃度は健常人で０．２〜１．２ｍｇ／ｄＬである。ビリルビンの血中濃度は肝機能低下や溶血の指標となり、１０ｍｇ／ｄＬを超えると神経症状が生じる。ビリルビンには、非抱合型ビリルビン（間接ビリルビン）と、グルクロン酸が抱合した抱合型ビリルビン（直接ビリルビン）が存在する。間接ビリルビンは脳障害を引き起こす毒性の高い物質であり、アルブミンと結合して肝臓へ送られる。
【００２０】
１実施形態において、アルブミン結合毒素除去装置が除去するアルブミン結合毒素は、インドキシル硫酸であってもよい。
【００２１】
（タンパク質変性剤）
タンパク質変性剤とは、水素結合、疎水結合、イオン結合等により保たれているタンパク質の高次構造を破壊する化合物である。タンパク質変性剤としては、尿素、グアニジン塩酸、グアニン硫酸塩、グアニジンチオシアン酸塩、ドデシル硫酸ナトリウム等の、水素結合や疎水結合を破壊する化合物が挙げられる。なかでも、血清アルブミンを変性させ、血清アルブミンからアルブミン結合毒素を解離させる活性が高く、また、中性で生体内に存在する物質であることから安全性も高い点で、尿素が好ましい。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るアルブミン結合毒素除去装置１００を示す模式図である。図２は、透析器１１０のＩＩ−ＩＩ部の断面図である。アルブミン結合毒素除去装置１００は、血清アルブミン変性手段と、毒素除去手段とを備える。
【００２３】
（血清アルブミン変性手段）
アルブミン結合毒素除去装置１００の血清アルブミン変性手段は、透析液流路１４０と、透析液流路１４０に透析液を供給する透析液供給流路１４０ａと、透析液流路１４０から透析液を排出する透析液排出流路１４０ｂと、透析液を収容する透析液タンク１４０ｃにより構成される透析液回路と、透析液を移送させるポンプ１４０ｄ及び１４０ｅとを備える。透析液流路１４０は、透析器１１０の筐体１１０ａの内壁１１０ｂと中空糸膜１２０との間隙及び中空糸膜１２０同士の間隙により形成される。
【００２４】
血清アルブミン変性手段は、更に、血液流路１３０と、血液流路１３０に血液又は血漿を供給する血液供給流路１３０ａと、血液流路１３０から血液又は血漿を排出する血液排出流路１３０ｂと、血液を収容する血液タンク１３０ｃにより構成される血液回路と、血液を移送させるポンプ１３０ｄとを備える。血液流路１３０は、中空糸膜１２０の内腔により形成される。
【００２５】
（毒素除去手段）
アルブミン結合毒素除去装置１００においては、血清アルブミン変性手段が毒素除去手段も兼ねている。すなわち、アルブミン結合毒素除去装置１００の毒素除去手段は、透析液流路１４０と、透析液供給流路１４０ａと、透析液排出流路１４０ｂと、透析液タンク１４０ｃと、ポンプ１４０ｄと、ポンプ１４０ｅと、血液流路１３０と、血液供給流路１３０ａと、血液排出流路１３０ｂと、血液タンク１３０ｃと、ポンプ１３０ｄとを備える。
【００２６】
（血液又は血漿からのアルブミン結合毒素の除去）
アルブミン結合毒素除去装置１００において、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿は、ポンプ１３０ｄにより、血液タンク１３０ｃと、血液供給流路１３０ａと、血液流路１３０と、血液排出流路１３０ｂとで構成される血液回路の内部を移送される。一方、透析液は、ポンプ１４０ｄ及び１４０ｅにより、透析液タンク１４０ｃと、透析液供給流路１４０ａと、透析液流路１４０と、透析液排出流路１４０ｂとで構成される透析液回路の内部を移送される。血液又は血漿と透析液とは、透析器１１０内部において、中空糸膜１２０を介して接触する。
【００２７】
透析液にはタンパク質変性剤が添加されている。透析液は、透析液流路１４０において、中空糸膜１２０を介して、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿と接触する。透析液中のタンパク質変性剤は、中空糸膜１２０を通過して、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿中に移動し、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを変性させる。この結果、血清アルブミンとアルブミン結合毒素とが解離する。血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素は、中空糸膜１２０を通過して透析液中に移動し、血液又は血漿から除去される。透析液排出流路１４０ｂの内部を移送される透析液は、排液としてもよいし、透析液タンク１４０ｃに再び導入して透析液回路の内部を循環させてもよい。また、血液タンク１３０ｃにもタンパク質変性剤を添加してもよい。
【００２８】
［第２の実施形態］
図３は、第２の実施形態に係るアルブミン結合毒素除去装置２００を示す模式図である。アルブミン結合毒素除去装置２００は、血清アルブミン変性手段と、毒素除去手段と、タンパク質変性剤除去手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
アルブミン結合毒素除去装置２００は、血漿分離ユニット２１０と、タンパク質変性剤添加ユニット２２０（血清アルブミン変性手段）と、毒素除去ユニット２３０（毒素除去手段）と、変性剤除去ユニット２４０（タンパク質変性剤除去手段）と、電解質濃度調整ユニット２５０とを備える。
【００３０】
（血漿分離ユニット）
アルブミン結合毒素除去装置２００は、生体から採取された血液から、血漿分離膜により血漿を分離する血漿分離ユニット２１０を備える。血漿以外の成分は生体へと返血される。血漿分離ユニット２１０で分離された血漿は、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む。アルブミン結合毒素除去装置２００は、血漿分離ユニット２１０を備えることにより、生体に対してより負担をかけずにアルブミン結合毒素を除去することができる。
【００３１】
（血清アルブミン変性手段）
アルブミン結合毒素除去装置２００において、血清アルブミン変性手段は、タンパク質変性剤添加ユニット２２０である。アルブミン結合毒素除去装置２００で分離された血漿は、タンパク質変性剤添加ユニット２２０に移送され、そこで、タンパク質変性剤が添加される。これにより、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンが変性し、血清アルブミンとアルブミン結合毒素とが解離する。
【００３２】
例えば、血清アルブミン変性手段は透析装置であり、透析装置内を循環する透析液にタンパク質変性剤が添加されていてもよい。
【００３３】
（毒素除去手段）
アルブミン結合毒素除去装置２００において、毒素除去手段は、毒素除去ユニット２３０である。タンパク質変性剤添加ユニット２２０を通過した血漿は、毒素除去ユニット２３０に移送される。毒素除去ユニット２３０において、血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素が、血漿から除去される。
【００３４】
本実施形態において、毒素除去ユニット２３０は、限外濾過装置であってもよい。また、限外濾過装置は、遠心分離機を備えていてもよい。例えば、タンパク質変性剤添加ユニット２２０を通過した血漿を、遠心分離方式又は通常の限外濾過膜で濾過し、濾液中にアルブミン結合毒素を回収することができる。限外濾過膜としては、分画分子量がアルブミンの分子量（６６０００）よりも小さく、アルブミン結合毒素の分子量よりも大きいものを使用することができる。例えば、分画分子量３０００程度の限外濾過膜を使用できる。
【００３５】
あるいは、遠心分離機を使用して超遠心を行うことにより、アルブミン結合毒素よりも分子量の大きな血清アルブミンを沈殿させ、上清を除去することにより、上清中に含まれるアルブミン結合毒素を除去することができる。
【００３６】
本実施形態において、毒素除去ユニット２３０は、透析装置であってもよい。血清アルブミンは透析装置の中空糸膜を通過することができないのに対し、アルブミン結合毒素は透析装置の中空糸膜を通過することができる。そこで、透析装置において透析器の血液流路側に血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素及び血清アルブミンを含む血漿を流通させ、透析器の透析液流路側に透析液を流通させることにより、アルブミン結合毒素を血漿中から透析液中に移動させ、アルブミン結合毒素を血漿から除去することができる。
【００３７】
本実施形態において、毒素除去ユニット２３０は、電気透析機であってもよい。図４は、１実施形態に係る電気透析機４００を示す模式図である。電気透析機４００は、電気透析槽４２０と、負極４３０と、カチオン交換膜４４０と、アニオン交換膜４５０と、正極４６０とを備える。タンパク質変性剤添加ユニット２２０を通過した血漿は、矢印４７０に沿って電気透析槽４２０内に移送される。ここで、血漿のｐＨは約７．４である。電気透析槽４２０内では、正極４６０及び負極４３０により、血漿に電圧が印加される。ｐＨ７．４付近では、血清アルブミン４８０及びアルブミン結合毒素４９０は負に荷電するため、電気的に正極４６０に引き寄せられる。本実施形態において、アニオン交換膜４５０の膜孔は、アルブミン結合毒素４９０を通過させるが、血清アルブミン４８０を通過させない大きさである。このため、アルブミン結合毒素４９０のみがアニオン交換膜４５０を通過し、アルブミン結合毒素４９０を血漿から除去することができる。
【００３８】
（タンパク質変性剤除去手段）
アルブミン結合毒素除去装置２００において、タンパク質変性剤除去手段は変性剤除去ユニット２４０である。変性した血清アルブミンをそのまま生体内に戻すことはできないため、変性剤除去ユニット２４０において、血漿中のタンパク質変性剤を除去しつつ血清アルブミンを３次構造にリフォールディングさせる。本実施形態において、変性剤除去ユニット２４０は、中空糸膜の内側に親水性微粒子を充填した透析装置であってもよい。
【００３９】
血清アルブミンは透析装置の中空糸膜を通過することができないのに対し、タンパク質変性剤は透析装置の中空糸膜を通過することができる。そこで、透析装置において透析器の血液流路側にタンパク質変性剤及び血清アルブミンを含む血漿を流通させ、透析器の透析液流路側に透析液を流通させることにより、タンパク質変性剤を血漿中から透析液中に移動させ、タンパク質変性剤を血漿から除去することができる。
【００４０】
本実施形態において、タンパク質変性剤除去手段は、限外濾過装置であってもよい。例えば、毒素除去ユニット２３０を通過した血漿を、限外濾過膜で濾過し、濾液中にタンパク質変性剤を回収することができる。限外濾過膜としては、分画分子量がアルブミンの分子量（６６０００）よりも小さく、タンパク質変性剤の分子量よりも大きいものを使用することができる。例えば、分画分子量３０００程度の限外濾過膜を使用できる。
【００４１】
（電解質濃度調整ユニット）
本実施形態において、アルブミン結合毒素除去装置２００は、電解質濃度調整ユニット２５０を備える。電解質濃度調整ユニット２５０は、変性剤除去ユニット２４０でリフォールディングした血清アルブミン（天然状態アルブミン）の濃度を、生体に戻すのに適した範囲に調整するとともに、各種電解質の濃度を調節する。本実施形態において、電解質濃度調整ユニット２５０は、透析装置であってもよい。
【００４２】
（血液又は血漿からのアルブミン結合毒素の除去）
アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液は、血漿分離ユニット２１０で血漿と血漿以外の成分に分離される。アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンは、血漿に含まれている。血漿以外の成分は生体へと返血される。血漿はタンパク質変性剤添加ユニット２２０へと移送される。
【００４３】
タンパク質変性剤添加ユニット２２０において、血漿にタンパク質変性剤が添加され、血清アルブミンとアルブミン結合毒素とが解離する。タンパク質変性剤添加ユニット２２０を通過した血漿は、毒素除去ユニット２３０に移送され、アルブミン結合毒素が、血漿から除去される。
【００４４】
アルブミン結合毒素が除去された血漿には、タンパク質変性剤が含まれている。このタンパク質変性剤は、変性剤除去ユニット２４０において除去される。アルブミン結合毒素及びタンパク質変性剤が除去された血漿は、電解質濃度調整ユニット２５０において、アルブミン及び各種電解質の濃度を調整後、生体に返血される。
【００４５】
（変形例）
本実施形態において、血清アルブミン変性手段及び毒素除去手段は、１つの透析装置によって実現されてもよい。この場合、透析装置内を循環する透析液にはタンパク質変性剤が添加されている。透析装置内において、血漿と透析液とは、中空糸膜を介して接触している。透析液中のタンパク質変性剤は中空糸膜を通過して血漿中に移動し、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを変性させる。この結果、血清アルブミンからアルブミン結合毒素が解離する。血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素は、中空糸膜を通過して透析液中に移動し、血漿から除去される。
【００４６】
本実施形態において、毒素除去手段及びタンパク質変性剤除去手段は、１つの遠心分離機によって実現されてもよい。この場合、血清アルブミン変性手段により、タンパク質変性剤が添加された血漿は、毒素除去手段とタンパク質変性剤除去手段とを兼ねる１つの遠心分離機に移送される。遠心分離機では、遠心分離方式の限外濾過により血漿を分離し、濾液中にアルブミン結合毒素及びタンパク質変性剤を回収することができる。あるいは、遠心分離機を使用して超遠心を行うことにより、アルブミン結合毒素及びタンパク質変性剤よりも分子量の大きな血清アルブミンを沈殿させ、上清を除去することにより、上清中に含まれるアルブミン結合毒素及びタンパク質変性剤を除去することができる。
【００４７】
本実施形態において、毒素除去手段及びタンパク質変性剤除去手段は、１つの透析装置によって実現されてもよい。この場合、血清アルブミン変性手段により、タンパク質変性剤が添加された血漿は、毒素除去手段及びタンパク質変性剤除去手段を兼ねる１つの透析装置に移送される。この透析装置内を循環する透析液は、タンパク質変性剤を実質的に含有していない。透析装置内において、アルブミン結合毒素及びタンパク質変性剤を含む血漿並びに透析液は、中空糸膜を介して接触している。血漿中のアルブミン結合毒素及びタンパク質変性剤は、中空糸膜を通過して透析液中に移動し、血漿から除去される。血漿からタンパク質変性剤が除去されることにより、血漿中の血清アルブミンのリフォールディングが促進される。
【００４８】
［第３の実施形態］
図５は、第３の実施形態に係るアルブミン結合毒素除去装置３００を示す模式図である。アルブミン結合毒素除去装置３００は、血清アルブミン変性手段と毒素除去手段とタンパク質変性剤除去手段とを備える。
【００４９】
アルブミン結合毒素除去装置３００は、タンパク質変性剤除去手段３７０を備える点を特徴とする。
【００５０】
（血清アルブミン変性手段）
アルブミン結合毒素除去装置３００の血清アルブミン変性手段は、透析液流路３４０と、透析液供給流路３４０ａと、透析液排出流路３４０ｂと、透析液タンク３４０ｃと、ポンプ３４０ｄと、ポンプ３４０ｅと、血液流路３３０と、血液供給流路３３０ａと、血液排出流路３３０ｂと、血液排出流路３３０ｅと、血液タンク３３０ｃと、ポンプ３３０ｄとを備える。
【００５１】
ここで、血液タンク３３０ｃは、生体であってもよい。生体としては、ヒト、ヒト以外の哺乳動物等が挙げられる。
【００５２】
（毒素除去手段）
アルブミン結合毒素除去装置３００においては、血清アルブミン変性手段が毒素除去手段も兼ねている。すなわち、アルブミン結合毒素除去装置３００の毒素除去手段は、透析液流路３４０と、透析液供給流路３４０ａと、透析液排出流路３４０ｂと、透析液タンク３４０ｃと、ポンプ３４０ｄと、ポンプ３４０ｅと、血液流路３３０と、血液供給流路３３０ａと、血液排出流路３３０ｂと、血液排出流路３３０ｅと、血液タンク３３０ｃと、ポンプ３３０ｄとを備える。
【００５３】
（タンパク質変性剤除去手段）
本実施形態において、タンパク質変性剤除去手段３７０は、限外濾過装置であってもよい。例えば、血液排出流路３３０ｂを流通する血液又は血漿を、限外濾過膜で濾過し、濾液中にタンパク質変性剤を回収することができる。限外濾過膜としては、分画分子量がアルブミンの分子量（６６０００）よりも小さく、タンパク質変性剤の分子量よりも大きいものを使用することができる。例えば、分画分子量３０００程度の限外濾過膜を使用できる。
【００５４】
本実施形態において、タンパク質変性剤除去手段３７０は、透析装置であってもよい。血清アルブミンは透析装置の中空糸膜を通過することができないのに対し、タンパク質変性剤は透析装置の中空糸膜を通過することができる。そこで、透析装置において透析器の血液流路側にタンパク質変性剤及び血清アルブミンを含む血漿を流通させ、透析器の透析液流路側に透析液を流通させることにより、タンパク質変性剤を血漿中から透析液中に移動させ、タンパク質変性剤を血漿から除去することができる。
【００５５】
（血液又は血漿からのアルブミン結合毒素及びタンパク質変性剤の除去）
アルブミン結合毒素除去装置３００において、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿は、ポンプ３３０ｄにより、血液タンク３３０ｃと、血液供給流路３３０ａと、血液流路３３０と、血液排出流路３３０ｂと、タンパク質変性剤除去手段３７０と、血液排出流路３３０ｅとで構成される血液回路の内部を循環する。一方、透析液は、ポンプ３４０ｄ及び３４０ｅにより、透析液タンク３４０ｃと、透析液供給流路３４０ａと、透析液流路３４０と、透析液排出流路３４０ｂとで構成される透析液回路の内部を移送される。透析液排出流路３４０ｂの内部を移送される透析液は、排液としてもよいし、透析液タンク３４０ｃに再び導入して透析液回路の内部を循環させてもよい。血液又は血漿と透析液とは、透析器３１０内部において、中空糸膜３２０を介して接触する。
【００５６】
透析液にはタンパク質変性剤が添加されている。透析液は、透析液流路３４０において、中空糸膜３２０を介して、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿と接触する。透析液中のタンパク質変性剤は、中空糸膜３２０を通過して、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿中に移動し、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを変性させる。この結果、血清アルブミンとアルブミン結合毒素とが解離する。血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素は、中空糸膜３２０を通過して透析液中に移動し、血液又は血漿から除去される。
【００５７】
アルブミン結合毒素除去装置３００の血液排出流路３３０ｂには、血清アルブミン変性手段及び毒素除去手段により、血清アルブミンから解離したアルブミン結合毒素が除去された、血液又は血漿が流通している。しかしながら、血液排出流路３３０ｂを流通する血液又は血漿は、タンパク質変性剤を含んでいる。アルブミン結合毒素除去装置３００のタンパク質変性剤除去手段３７０は、血液排出流路３３０ｂを流通する血液又は血漿から、タンパク質変性剤を除去する。タンパク質変性剤が除去された血液又は血漿は、血液排出流路３３０ｅへと移送され、血液タンク３３０ｃへと返送される。
【実施例】
【００５８】
次に実験例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。
【００５９】
〔実験例１〕
［血清アルブミンへのインドキシル硫酸の結合に対する尿素の影響］
（血清アルブミン−インドキシル硫酸溶液の調製）
血清アルブミン（和光純薬社製）をリン酸緩衝液に溶解し、血清アルブミン溶液（３ｍｇ／ｍＬ）を調製した。
【００６０】
また、インドキシル硫酸（ナカライテスク社製）をリン酸緩衝液に溶解し、インドキシル硫酸溶液（１ｍｇ／ｍＬ）を調製した。
【００６１】
上記の血清アルブミン溶液、インドキシル硫酸溶液及びリン酸緩衝液を混合し、３００μｇ／ｍＬ血清アルブミン−２０μｇ／ｍＬインドキシル硫酸−リン酸緩衝液（以下、「血清アルブミン−インドキシル硫酸混合液」という。）を調製した。
【００６２】
血清アルブミン−インドキシル硫酸混合液は、３７℃で４８時間以上放置して平衡状態にしてから使用した。
【００６３】
（尿素の混合及び限外濾過）
尿素（和光純薬株式会社製）をリン酸緩衝液に溶解し、８Ｍ尿素溶液を調製した。上述した血清アルブミン−インドキシル硫酸混合液とリン酸緩衝液とを１：４で混合したものを調製し、尿素（−）群とした。
【００６４】
また、血清アルブミン−インドキシル硫酸混合液と８Ｍ尿素溶液とを１：４で混合したものを調製し、尿素（＋）群（尿素の終濃度６．４Ｍ）とした。
【００６５】
尿素（−）群及び尿素（＋）群を３７℃で放置し、尿素（−）群及び尿素（＋）群の調製直後（０時間後）及び調製から２４時間後に、各群２００μＬずつを１５０００ｒｐｍ、２０分の条件で限外濾過し、血清アルブミンと遊離インドキシル硫酸とを分離した。限外濾過膜にはＶｉｖａｓｐｉｎ  ５００（商品名、分画分子量３０００、ＧＥヘルスケア社製）を使用した。
【００６６】
（インドキシル硫酸の定量）
各濾液中のインドキシル硫酸を液体クロマトグラフィーで定量した。濾液に分画されなかったインドキシル硫酸は血清アルブミンに結合しているとみなし、血清アルブミン１μｇ当たりのインドキシル硫酸の結合量（相対値）を算出した。
【００６７】
図６は、尿素の存在下及び非存在下における、血清アルブミンへのインドキシル硫酸の結合量の測定結果を示すグラフである。グラフ中のバーは、３回の独立した実験からの平均±標準偏差を示す。グラフ中、「＊」は、５％未満の危険率で有意差があることを示し、「＊＊」は、１％未満の危険率で有意差があることを示す。横軸は、尿素（−）群及び尿素（＋）群の調製からの時間（単位は時間）を示す。縦軸は、血清アルブミン１μｇ当たりのインドキシル硫酸の結合量（相対値）を示す。
【００６８】
尿素（−）群及び尿素（＋）群の調製から２４時間後において、尿素（−）群では、血清アルブミンへのインドキシル硫酸の結合量が有意に増加した。また、尿素（＋）群では、血清アルブミンへのインドキシル硫酸の結合量が有意に減少した。
【００６９】
この結果から、尿素の添加により、解離平衡を変化させ、血清アルブミンとアルブミン結合毒素とを解離しやすくできることが明らかとなった。
【００７０】
〔実験例２〕
［尿素の存在下及び非存在下での透析による血清アルブミンからのインドキシル硫酸の除去］
尿素（−）群及び尿素（＋）群の透析装置を作製した。尿素（−）群の透析液はリン酸緩衝液とし、尿素（＋）群の透析液は６．４Ｍ尿素溶液とした。尿素溶液は、尿素（和光純薬株式会社製）をリン酸緩衝液に溶解して調製した。
【００７１】
尿素（−）群及び尿素（＋）群の各透析装置において、透析器の血液流路に、実験例１と同様にして調製した血清アルブミン−インドキシル硫酸混合液を流通させ、透析器の透析液流路に、透析液を流通させた。血清アルブミン−インドキシル硫酸混合液の量は２．５ｍＬとし、透析液の量は２５０ｍＬとした。また、血清アルブミン−インドキシル硫酸混合液の流量は２ｍＬ／分とし、透析液の流量は１．６ｍＬ／分とした。
【００７２】
透析開始２時間後に各群の透析液をサンプリングし、各サンプル中のインドキシル硫酸を液体クロマトグラフィーで定量した。続いて、下記式（１）の計算式にしたがって、各群の透析によるインドキシル硫酸の除去率を算出した。
（透析開始２時間後の透析液中のインドキシル硫酸量［μｇ］）／（透析開始時の血液流路中のインドキシル硫酸量［μｇ］）×１００［%］…（１）
【００７３】
図７は、尿素の存在下及び非存在下での透析による血清アルブミンからのインドキシル硫酸の除去率の算出結果を示すグラフである。グラフ中のバーは、３回の独立した実験からの平均±標準偏差を示す。グラフ中、「＊＊」は、１％未満の危険率で有意差があることを示す。
【００７４】
尿素（＋）群におけるインドキシル硫酸の除去率は、尿素（−）群と比較して有意に高かった。尿素（＋）群において、尿素（−）群より有意に高いインドキシル硫酸の除去率約７２％が得られたことから、尿素の存在下における透析により、血清アルブミンに結合したアルブミン結合毒素を高い除去率で除去することができることが示された。また、尿素（−）群において、現在の血液透析療法におけるインドキシル硫酸の除去率約４０％を再現できたことから、尿素（＋）群における結果の信頼性は高いと考えられた。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明によれば、アルブミン結合毒素が結合した血清アルブミンを含む血液又は血漿から、アルブミン結合毒素を高い除去率で除去することができる、アルブミン結合毒素除去装置を提供することができる。タンパク質変性剤は生体に対して毒性を有することから、従来、タンパク質変性剤を血液又は血漿に添加するという発想はなかった。これに対し、本発明によれば、生体に対して毒性を有するタンパク質変性剤を、あえて血液又は血漿に添加することで、アルブミン結合毒素の除去率を高めることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１００，２００，３００…アルブミン結合毒素除去装置、１１０，３１０…透析器、１１０ａ…筐体、１１０ｂ…内壁、１２０，３２０…中空糸膜、１３０，３３０…血液流路、１３０ａ，３３０ａ…血液供給流路、１３０ｂ，３３０ｂ，３３０ｅ…血液排出流路、１３０ｃ，３３０ｃ…血液タンク、１３０ｄ，１４０ｄ，１４０ｅ，３３０ｄ，３４０ｄ，３４０ｅ…ポンプ、１４０，３４０…透析液流路、１４０ａ，３４０ａ…透析液供給流路、１４０ｂ，３４０ｂ…透析液排出流路、１４０ｃ，３４０ｃ…透析液タンク、２１０…血漿分離ユニット、２２０…タンパク質変性剤添加ユニット、２３０…毒素除去ユニット、２４０…変性剤除去ユニット、２５０…電解質濃度調整ユニット、３７０…タンパク質変性剤除去手段、４００…電気透析機、４２０…電気透析槽、４３０…負極、４４０…カチオン交換膜、４５０…アニオン交換膜、４６０…正極、４７０…矢印、４８０…血清アルブミン、４９０…アルブミン結合毒素。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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