(57)【要約】【課題】一般的に普及可能であり、体液中から、直接、免疫抑制物質であるＰＧＥ２を高い効率で選択的に吸着し、かつ、安全に体外循環できる吸着材を提供し、ひいては癌の治療に役立てる。【解決手段】水不溶性担体にアミン残基を結合してなり、ＰＧＥ２を吸着する吸着材およびこれを充填した体外循環用カラム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水不溶性担体にアミン残基を結合してなり、プロスタグランジン−Ｅ２を吸着することを特徴とする吸着材。
【請求項２】
前記アミン残基が第４級アンモニウム基である請求項１に記載の吸着材。
【請求項３】
前記水不溶性担体がポリスルホン系重合体である請求項１または２に記載の吸着材。
【請求項４】
前記水不溶性担体がポリ（芳香族ビニル化合物）である請求項１または２記載の吸着材。
【請求項５】
前記アミン残基を結合した水不溶性坦体を膜、繊維、粒状物またはこれらの組み立て品に成型した請求項１から４のいずれかに記載の吸着材。
【請求項６】
前記アミノ残基を結合した水不溶性坦体を、膜、繊維、粒状物のいずれかの表面に被覆せしめた請求項１から４のいずれかに記載の吸着材。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の吸着材を充填した体外循環カラム。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載の吸着材を充填した癌治療用体外循環カラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液中に過剰に存在すれば免疫の大幅な低下を招き、癌の形成が促進されるプロスタグランジン−Ｅ２（ＰＧＥ２）を除去するための吸着材および体外循環カラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
医学の発達した今日でも、依然として日本人の主な死亡原因の一つが癌である。その原因は患者には手術で取りきれない癌細胞が存在するためであり、その除去のため抗癌剤治療や放射線治療が行われてきた。しかし、これらは正常細胞をも傷害するため患者の生命を維持しつつ癌細胞を完全に除去することができない。一方、最近、患者の免疫力を高めて、患者自身の白血球で癌を排除しようとする細胞療法が盛んに試みられる様になった。最も有望なものとして、患者の樹状細胞を体外で癌抗原刺激した後、患者に戻し、癌特異的キラー細胞（ＣＴＬ）を誘導して治療しようとする樹状細胞輸注療法がある。しかし、健康な動物の血液からはＣＴＬを誘導できても癌末期の担癌動物からは誘導できないことが多い。また、動物実験では好成績を得ても臨床では目に見えた効果が出ないことが殆どである。この理由として患者の血中には免疫を抑制する物質が存在するためと考えられる。その免疫抑制物質の代表的なものがプロスタグランジン−Ｅ２（ＰＧＥ２）である（藤原大美、腫瘍免疫学、中外医学社、ｐ１０６、１９９８）。この物質がＣＴＬの誘導や機能発現を阻害していると考えられる。ＰＧＥ２は、健康な人の血液中にも存在する非蛋白質で免疫作用を調整する重要な物質であるが、癌の進行に伴って増え、癌細胞の増殖を助けていると考えられる。しかし、癌患者の血液中から増えたＰＧＥ２を効率よく除去できる吸着材は知られていない。この免疫抑制物質の除去には、理論上、血漿交換も有効であるが、感染の危険が避けがたい本質的な欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、一般的に普及可能であり、体液中から、直接、ＰＧＥ２の免疫抑制物質を高い効率で選択的に吸着し、かつ、安全に体外循環できる吸着材を提供し、ひいては癌の治療に役立てることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の（１）〜（８）のいずれかの構成によって達成される。
【０００５】
（１）水不溶性担体にアミン残基を結合してなり、プロスタグランジン−Ｅ２を吸着することを特徴とする吸着材。
【０００６】
（２）前記アミン残基が第４級アンモニウム基である（１）に記載の吸着材。
【０００７】
（３）前記水不溶性担体がポリスルホン系重合体である（１）または（２）に記載の吸着材。
【０００８】
（４）前記水不溶性担体がポリ（芳香族ビニル化合物）である（１）または（２）記載の吸着材。
【０００９】
（５）前記アミン残基を結合した水不溶性坦体を膜、繊維、粒状物またはこれらの組み立て品に成型した（１）から（４）のいずれかに記載の吸着材。
【００１０】
（６）前記アミノ残基を結合した水不溶性坦体を、膜、繊維、粒状物のいずれかの表面に被覆せしめた（１）から（４）のいずれかに記載の吸着材。
【００１１】
（７）（１）から（６）のいずれかに記載の吸着材を充填した体外循環カラム。
【００１２】
（８）（１）から（６）のいずれかに記載の吸着材を充填した癌治療用体外循環カラム。
【００１３】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００１４】
本発明で用いる水不溶性担体としては、水に不溶で、アミンを固定化できるものであれば良く、特に制限はない。
水不溶性担体の具体例としてはポリスチレンで代表されるポリ（芳香族ビニル化合物）、ポリ（ｐ−フェニレンエーテルスルホン）や−｛（ｐ−Ｃ６　Ｈ４　）−Ｃ（ＣＨ３）２−（ｐ−Ｃ６　Ｈ４　）−Ｏ−（ｐ−Ｃ６　Ｈ４　）−ＳＯ２　−（ｐ−Ｃ６　Ｈ４　）−Ｏ−｝ｎ−（以下ユーデルポリスルホンと略記する）などで代表されるポリスルホン系重合体、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリビニルアルコール、ポリアクリレート、ポリアクリルアミドなどの合成高分子やセルロース、アガロース、デキストリンなどの多糖類からなる有機担体で、かつ、アミンを固定化できるものがあげられる。特に、ポリスルホン系重合体およびポリ（芳香族ビニル化合物）は化学的に安定でアミンを固定化しやすいので好ましい。アミンを固定化するための反応性官能基としては、ハロメチル基、ハロアセチル基、ハロアセトアミドメチル基、ハロゲン化アルキル基などの活性ハロゲン基、エポキサイド基、カルボキシル基、イソシアン酸基、チオイソシアン酸基、酸無水物基などをあげることができるが、とりわけ、活性ハロゲン基、中でも、ハロアセチル基は、製造が容易な上に、反応性が適度に高く、アミンの固定化反応が温和な条件で遂行できると共に、この際生じる共有結合が化学的に安定なので好ましい。さらに好ましい具体的な例としては、クロルアセトアミドメチルポリスチレン、クロルアセトアミドメチル化したユーデル・ポリスルホンなどがあげられる。さらに、これらのポリマーは有機溶媒に対し可溶であると、成型しやすい利点がある。
【００１５】
本発明で言うアミン残基とは、アンモニア、第１〜３級アミンがポリマーに化学的に結合した状態のものを意味する。さらに、アミン残基のアミンとしては、炭素数で言うと、窒素原子１個当たり炭素数１８以下であるものが好ましい。
【００１６】
さらに、アミンの中でも、窒素原子１個当たり炭素数３以上１８以下、とりわけ、４以上１４以下のアルキル基を持つ第３級アミンから得られる第４級アンモニウム基を結合したものが優れている。そのような第３級アミンの具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルラウリルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル−ヘキシルアミンなどがあげられる。　本発明におけるアミン残基の結合の密度は、水不溶性担体の化学構造および用途により異なるが、少なすぎるとその機能が発現しない傾向にあり、一方、多すぎると、固定化後の担体の物理的強度が悪くなり、吸着材としての機能も下がる傾向にあるので、該密度は水不溶性担体の繰り返し単位あたり０．０１〜２．０モル、より好ましくは０．１〜１．０モルが良い。
【００１７】
本発明の吸着材の表面積は吸着材１グラム当たり０．０１平方メートル以上であることが重要であり、より好ましくは、０．１平方メートル以上である。ただし無限に大きくはできないので、実際上、限界があり、１００平方メートル以下が好ましい。この表面積は窒素ガス吸着法（ＢＥＴ法）で求めることができる。
【００１８】
本発明における水不溶性担体にアミン残基を結合してなり、ＰＧＥ２を吸着することを特徴とする吸着材は、アミン残基を結合した水不溶性担体を膜、繊維、粒状物またはこれらの組み立て品に成型するか、あるいはアミン残基を結合した水不溶性担体を、膜、繊維、粒状物のいずれかの基材に被覆せしめるか、あるいは水不溶性担体の膜、繊維等の成型品にアミンを結合させるか等により製造することができる。アミン残基が４級アンモニウムであるＰＧＥ２の吸着材は、水不溶性担体にアミンとしてたとえばトリメチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎージメチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎージメチルオクチルアミン、Ｎ，Ｎージメチルラウリルアミン等の３級アミンを反応させ結合させることにより製造することができる。
【００１９】
また、水不溶性担体がポリスルホン系重合体であるような吸着材は、たとえばポリスルホンをクロルアセトアミドメチル化した後、アミンと反応させることにより製造することができ、水不溶性担体がポリ（芳香族ビニル化合物）であるような吸着材は、たとえばポリスチレンをクロルアセトアミドメチル化した後、アミンと反応させることにより製造することができる。
【００２０】
アミン残基を結合した水不溶性担体を膜、繊維、粒状物またはこれらの組立品に成型するには、水不溶性担体の成型品にアミンの溶液を接触させる不均一系反応の方法と水不溶性担体の溶液とアミンの溶液を混合して反応させた後、成型する均一系反応の方法とがある。不均一系反応の方法の一例としては、クロルアセトアミドメチル化ポリスルホンの繊維または中空糸などの成型品をジメチルヘキシルアミンやポリアルキレンイミン等のイソプロパノール溶液中に浸し、０〜１００℃の温度で反応させることにより、容易に達成される。均一系反応による方法の一例を述べると、クロルアセトアミドメチル化ポリスルホンの溶液中に対応したアミンを加えて、０〜１００℃の温度で反応させることにより、達成される。その量には特に制限はないが、可溶性のポリマーを得るためにはハロアセトアミドメチル基に対し１倍モル以上用いるのが望ましい。とりわけ、ポリアミンの場合は、可溶性の重合体を得るためにはアミンを大過剰用いるのが好ましい。
【００２１】
また、反応溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などの極性の高い溶媒の方が反応が速く進む利点がある。不均一系反応では、アミンが溶ける溶媒であれば良く、特に制限はない。均一系で反応させる場合には、水不溶性担体とアミンの両方が溶解する溶媒、具体的にはテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどが好ましく用いらる。また、成型品を表面処理する方法も可能で、そのためには水、メタノール、エタノールなどの、ポリスルホンを溶かさずにアミンを溶かす溶媒が好ましく用いられる。
【００２２】
本発明のアミノ残基が結合した水不溶性担体をポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維などの成型品の表面に被覆すると、簡単且つ安価に表面積の大きな高次の成型品が得られる利点がある。アミノ残基を結合した水不溶性担体を膜、繊維、粒状物のいずれかの表面に被覆するには、アミノ残基を結合した水不溶性担体を塩化メチレンやテトラヒドロフランなどの低沸点溶媒に溶かしたものに膜、繊維、粒状物を浸したのち、溶媒を蒸発することにより容易に達成できる。また、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの溶媒に溶かしたものを水などのポリマーの貧溶媒に入れる湿式コーティング法も利用できる。コーティングされる成型品のポリマーはポリアミド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリエステルなど、本発明吸着材ポリマーとの接着性の良いものであれば何でも良く、その種類には特に制限はないが、ナイロン、ポリエーテルイミドなどのアミド系のポリマーが接着性が特に良いので、好ましく用いられる。本発明に係る吸着材は以上に示した方法により製造することが可能であるが、製造方法はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
上記の成型や基材への被覆において、成型品や基材の形態に採用する繊維として、中空糸を用いることも好ましい。この場合、濾過の機能を具備した吸着材が作れるので、人工透析器として、あるいは、血漿分離器として使用しながらＰＧＥ２の免疫抑制物質を除去できる利点がある。
【００２４】
本発明の吸着材は血液中のＰＧＥ２の除去の目的で、カラムに詰めた状態で、癌等の病気の体外循環治療に用いられる。上記の吸着材を充填した体外循環カラムの製造は、たとえば綿状、筒編み状、フェルト状の本発明吸着材を、空隙容積が２００ｍＬ程度以下になるようにして、適度の大きさの円筒形のカラムに詰めることで達成できる。また、本発明吸着材は輸血用血液、血清、血漿からのＰＧＥ２の除去の目的にも用いることができる。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００２６】
１．水不溶性担体（原糸１）の作製
３６島の海島複合繊維であって、島が更に芯鞘複合によりなるものを次の成分を用いて、紡糸速度８００ｍ／分、延伸倍率３倍の製糸条件で得た。
島の芯成分；ポリプロピレン
島の鞘成分；ポリスチレン９０％、ポリプロピレン１０％
海成分；５−ナトリウムスルホイソフタル酸を３％共重合したポリエチレンテレフタレート
複合比率；芯：鞘：海＝４０：４０：２０。
この海成分を熱苛性ソーダ水溶液で溶解し、芯鞘型のポリプロピレン補強ポリスチレン繊維として、直径４μｍの原糸１を得た。
【００２７】
２．中間体１の作製
ニトロベンゼン６００ｍＬと硫酸３９０ｍＬの混合溶液にパラホルムアルデヒド３ｇを２０℃で溶解した後、０℃に冷却し、７５．９ｇのＮ−メチロール−α−クロルアセトアミドを加えて、５℃以下で溶解した。これに１０ｇの１．で調製した原糸１を浸し、室温で２時間静置した。その後、繊維を取りだし、大過剰の冷メタノール中に入れ、洗浄した。繊維をメタノールで良く洗った後、水洗し、乾燥して、１５．２ｇのα−クロルアセトアミドメチル化ポリスチレン繊維（中間体１）を得た。中間体１は比較例１としても用いた。
【００２８】
３．実施例１の吸着材の作製（アミンの不均一系反応による固定）
Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン５０ｇとヨウ化カリウム８ｇを３６０ｍＬのＤＭＦに溶かした溶液に５ｇの中間体１を浸し、８５℃のバス中で３時間加熱した。繊維を１モル／Ｌ濃度の食塩水に浸漬した後、水洗し、真空乾燥して、７．４ｇの本発明の吸着材であるジメチルヘキシルアンモニウム化繊維（実施例１：比表面積２．４ｍ２／ｇ）を得た。
【００２９】
４．実施例１の吸着能の評価
８週令のＨＯＳ：Ｄｏｎｒｙｕラット（雄）の背部皮下にＹＳ細胞（東北大学加齢研究所提供）２×１０８個接種して調製した担癌ラットから血液を採取し、血清６ｍＬ（ＰＧＥ２の濃度：１７００ｎｇ／ｍＬ）を調製した。その血清１ｍＬに前記吸着材５０ｍｇを入れ、３７℃で２時間振とうした。上清中のＰＧＥ２濃度を測定して、吸着率を求めたところ８０％であった。なお、ＰＧＥ２濃度はＮＥＯＧＥＮ社のＰＧＥ２分析キットを使用して測定した。吸着率の計算は、吸着後の血清中のＰＧＥ２濃度／吸着前の血清中のＰＧＥ２濃度を計算することにより行った。
【００３０】
第４級アンモニウム基のアミン残基が結合した吸着材であるため、非常に高いＰＧＥ２吸着率を示すことが分かる。
【００３１】
５．実施例２の吸着剤の作製　（アミン結合ポリマーの合成とコーティング）
ニトロベンゼン１６ｍＬと硫酸３２ｍＬの混合溶液を０℃に冷却後、４．２ｇのＮ−メチロール−α−クロルアセトアミドを加えて、溶解し、これを、１０℃のユーデルポリスルホンＰ３５００の３Ｌのニトロベンゼン溶液（３００ｇ／３Ｌ）に、良く撹拌しながら加えた。さらに、室温で３時間撹拌した。その後、反応混合物を大過剰の冷メタノール中に入れ、ポリマーを沈殿させた。沈殿をメタノールで良く洗った後、乾燥し、さらに、ジメチルホルムアミド／メタノールから再沈殿して、３０５ｇのα−クロルアセトアミドメチル化ポリスルホン（置換率：０．０５；重合体Ｃ）を得た。
【００３２】
ポリエチレンイミン（平均分子量１００００：和光純薬）６０ｇを３００ｍＬのＤＭＦに溶かした溶液と３０ｇの重合体Ｃを含む３００ｍＬのＤＭＦ溶液と混合し、室温で４８時間撹拌した。反応混合物を大過剰の飽和食塩水に加え、沈殿したポリマーをろ取した。ポリマーを水洗後、乾燥し、さらに、ジメチルホルムアミド／メタノールから再沈殿して、２８７ｇのＮ−アルキル化ポリアルキレンイミン固定化ポリスルホン（重合体Ｄ）を調製した。
【００３３】
上記重合体Ｄを５ｇ含む塩化メチレン２５０ｍＬの溶液に、単糸の直径が３．５μｍのポリエチレンテレフタレート繊維の綿２０ｇを浸し、２０時間後に綿を取り出し、液を切って風乾し、２１ｇの本発明の吸着材であるコーティング綿（実施例２：比表面積１．２ｍ２／ｇ）を得た。
【００３４】
４．の方法に従って、この吸着材の吸着能の評価を行ったところＰＧＥ２吸着率は６２％であった。アミン残基が結合した吸着材であるため、高いＰＧＥ２吸着率を示すことが分かる。
【００３５】
６．比較例１の評価
２．で得たαークロルアセトアミドメチル化ポリスチレン繊維（中間体１、比表面積２．１ｍ２／ｇ）の吸着能の評価を実施例１の方法に従って行ったところ、ＰＧＥ２吸着率は３３％であった。アミン残基が結合していない吸着材であるため、ＰＧＥ２の吸着率が低いことが分かる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明により、免疫抑制物質であるＰＧＥ２を効率よく吸着除去することが可能となり、癌の患者の治療に有用である。