人工血液第 15 巻目

第 3−4 号 2008 年 5 月

次会告……………………………………………………………………

70

特集（Ⅱ）
：手術・救急領域における血液製剤の適正使用と現状、そして将来への期待

原著
総説

大量出血に対する生体反応：循環系の変化を中心に…………………………………………………………外須美夫

73

救急医療における代用血液の将来 …………………相星淳一

78

ヘモグロビン基剤人工酸素運搬体混入血液での血液型判定
とくに自動輸血検査器について ……………………三宅誠司

85

人工酸素運搬体：その将来への期待 ………………高折益彦

90

海外文献紹介整形外科手術患者におけるマレイン酸ポリエチレングリコール
修飾ヒトヘモグロビン（ヘモスパン○）の安全性と薬理動態の多施設共同試験 …………………………寺嶋克幸 99
R

事務局たより ……………………………………………………………… 102

ARTIFICIAL BLOOD
Vol. 15 No. 3−4 May, 2008

Contents
Announcement ………………………………………………………………

70

Special Issue（Ⅱ）: Practice Guideline and Current State of Transfusion, andFuture of Blood Substitutes in Operative/Emergent Fields.
Circulatory and Sympathetic Responses to
Massive Hemorrhage ……………………………Sumio Hoka

73

The Future of Blood Substitute in Emergency Medicine……………………………………………………Junichi Aiboshi

78

Original Article：
Blood Type Determination for Blood which Contains Hemoglobin
Based Artificial Oxygen Carrier.Special Reference toAutomated Analyser ………………………………Seiji Miyake 85
Review：Artificial Oxygen Carriers : Looking Forward to its Future…………………………………………………Masuhiko Takaori

90

Topics：A Multicenter Clinical Study of the Safety and Activity ofMaleimide-Polyethylene Glycol-modified Hemoglobin（Hemospan○）in Patients Undergoing Major Orthopedic Surgery………………………………………………Katsuyuki Terajima 99
R

会 告
第6回 Current Issues in Blood Substitutes Research
会長：小林紘一：慶應義塾大学

第15回日本血液代替物学会年次大会
大会長：堀之内宏久：慶應義塾大学
合同開催
Joint Meeting of

The 6th Current Issues in Blood Substitutes Research
Chairman: Koichi Kobayashi, M.D., Ph. D., Keio University
andThe 15 Annual meeting of
the Society of Blood Substitues, JapanthChairman: Hirohisa Horinouchi M.D., Ph.D., Keio University
会 期：平成20年10月23日〜25日（予定）
会 場：慶應義塾大学医学部信濃町キャンパス（信濃町メディアセンター北里講堂ほか）
テーマ：血液代替物とGas biology

国際会議と年次大会の合同開催となります。詳細については
ホームページなどでお知らせする予定です。
http://www.blood-sub.jp/

事務局：慶應義塾大学医学部呼吸器外科
連絡先：horinouc@sc.itc.keio.ac.jp

70

堀之内宏久

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

特集（Ⅱ）：手術・救急領域における血液製剤の適性使用と現状、そして将来への期待

序

文

前号に引き続き、 手術・救急領域における血液製剤の適正使用と現状、そして将来への期待の特集として２つの興味深い論文を投稿いただきました。
「大量出血と大量輸血に対する生体の反応：循環系の変化を中心に」では、出血時の循環動態の変化について血行力学的視点より図説を用いて非常にわかりやすく解説していただきました。特に、急性出血時の代償機能としての自律神経系の関与による負荷血液量の変動により、我々の周りでよく見られる循環血液量の急激な変化を我々に論理的に理解させてくれます。例えば、献血時の生理的な無変化や外傷性出血患者の鎮静や麻酔導入時に起こる急激な低血圧、急性出血性ショックモデルの経時的な血圧や心拍出量の回復などです。
次に「救急医療における代用血液の将来」では、最先端の研究結果から現時点で臨床的に問題となっている蘇生後の多臓器不全の発生機序と代用血液による発生率低下の可能性を論説していただきました。赤血球製剤は単なる酸素運搬体ではなく付随する作用が免疫系を介しARDSやMODSなどの合併症発生率増加に寄与しているようです。相星先生らをはじめとした人工酸素運搬体に関する基礎研究に基づいた適切な臨床応用がこの問題への解決の糸口となればよいと願います。

編集委員 寺嶋克幸

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

71

特

集

大量出血に対する生体反応：循環系の変化を中心に
Circulatory and Sympathetic Responses to Massive Hemorrhage
外須美夫

Sumio Hoka

和文抄録
循環血液量は無負荷血液量と負荷血液量に分けられる．静脈還流量を規定しているのは負荷血液量である．出血が起きると負荷血液量が減少する．交感神経系や体液性調節系が賦活化され，負荷血液量は維持される．しかし，代償機構の動員能力を超える大量出血では，循環が破綻し，組織は酸素不足に陥り，代謝性アシドーシスになる．さらに，さまざまな
ケミカルメディエーターやサイトカインが血中に放出され，凝固系が活性化され，DICの病態が惹起される．出血に応じた迅速な輸液，輸血対策と適切な治療戦略が重要である．
Abstract
Systemic blood volume is divided into unstressed blood volume and stressed blood volume. Venous return is dependent on the
stressed blood volume. Thus, maintenance of stressed blood volume is essential for circulatory homeostasis during hemorrhage.
Sympathetic nervous system and endocrine regulatory system play a major role to maintain stressed blood volume. Massive
hemorrhage causes circulatory deterioration, leading to hypoxia of the tissues and metabolic acidosis. In addition, chemical
mediators are released to activate a coagulation pathway and induce disseminated intravascular coagulopathy. Rapid transfusion
and appropriate therapeutic strategy are necessary for massive hemorrhage.
Keywords
massive hemorrhage, stressed blood volume, sympathetic nervous system, vasopressin

はじめに大量出血と循環変動

出血が起きると，循環血液量が減少し，心拍出量が低下し，血圧が低下する．生体は血圧の低下に敏感に反応し，神経内分泌系を賦活化して循環の維持を図る．ある程度までの出血に対しては，神経内分泌系を中心とした代償機構の動員により，循環の機能は維持される．しかし，出血が大量になると，代償機構の動員能力を超えて，循環が破綻する．大量出血による循環破綻が改善されないと，組織は酸素不足に陥り，嫌気性代謝により乳酸が産生され，代謝性アシドーシスになる．さらに，さまざまなケミカルメディエーターやサイトカインが血中に放出され，血管内皮障害が発生するとともに，凝固系が活性化され，やがてDICの病態が惹起される．大量出血を補うための輸液によりさらに血管内の血小板や凝固因子，線溶系因子が希釈され，希釈性凝固障害も発生する．出血に応じた迅速な輸液，輸血対策が重要である．

血圧は次式で規定される．
平均血圧＝心拍出量×全末梢血管抵抗＋（右房圧）
右房圧は平均血圧に比べ，十分に小さいので，一般に，心拍出量と全末梢血管抵抗の積が，平均血圧を決定する．また心拍出量は１回拍出量と心拍数の積で以下のように表される．
心拍出量＝一回拍出量×心拍数
安静時は一回拍出量が約70mlで心拍数が約70回/分で，心拍出量は約5l/minである．
１回拍出量＝左心室の拡張末期容積−収縮末期容積であるから，次式が得られる．
心拍出量＝（心室拡張末期容積−心室収縮末期容積）×心拍数
心室拡張末期容積を前負荷と呼ぶ．心室拡張末期容積は種々の因子により影響を受ける．大きく分けると心室の拡張能，心室充満時間，心室拡張期圧の３つである．
心室拡張期圧は循環血液量と血管容量に大きく影響を受け

北里大学医学部麻酔科〒228-8555

神奈川県相模原市北里1-15-1

Department of Anesthesiology Kitasato University School of Medicine,

1-15-1 Kitasato Sagamihara-city Kanagawa 228-8555, Japan
論文受付 2007年８月２日 論文受理 2007年10月15日

72

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

る．出血とはこの循環血液量が減少することである．もし，代償機構が働かなければ，出血による循環血液量の減少は，心室拡張末期容積を減少させ，心拍出量を低下させ，血圧が低下す
る．代償機構が働けば，容量血管の収縮や心拍数の増加などにより，心拍出量が回復するとともに，抵抗血管の収縮が起こり，血圧が維持される．

Frank-Starling曲線−静脈還流曲線からみた出血時の循環変化

拍出量曲線が上方へ移動しても，心拍出量の回復は得られない．
出血による心拍出量の低下は，静脈還流曲線の左方移動を元の位置に戻すことが大切である．そのためには，輸液をするか，交感神経の刺激により容量血管を収縮するかが必要になる．

平均体血管充満圧:Pms
静脈血が心臓に戻る際の駆動圧を平均体血管充満圧（Pms）と呼ぶ．この平均体血管充満圧と右房圧（Pra）の差が，静脈還流量を決定する．これら２つの圧の差は静脈還流圧較差と呼ばれる．静脈還流に対する抵抗を静脈還流抵抗（R）とすると，静脈還流量（VR）は次の式で表わされる．
静脈還流量＝（平均体血管充満圧−右房圧）／静脈還流抵抗VR =（Pms−Pra）／R
平均体血管充満圧（Pms）は循環血液量（Systemic blood
volume :SBV）と無負荷血液量（unstressed BV）と全血管コ
ンプライアンス（C）から次式で与えられる．
平均体血管充満圧＝負荷血液量／全血管コンプライアンス＝（循環血液量−無負荷血液量）／全血管コンプライアンス
Pms =（SBV−unstressed BV）/C

Frank-Starlingの心臓法則から，心拍出量は静脈還流量に依存する．静脈還流量曲線を図１に示す．右房圧を横軸に，静脈還流量を縦軸にとる．平均右房圧が０から−４mmHg以下の陰圧では静脈が虚脱しているために右房圧が上昇しても静脈還流はほとんど変化せず，右房圧が０から上昇すると直線的に静脈還流が減少する．
静脈還流曲線のX軸切片の値は平均体血管充満圧（meansystemic filling pressure; Pms）に相当する．心臓から駆出される血液量と右房圧との関係を表す心拍出量曲線を同じ座標軸に表示すると，心拍出量曲線と静脈還流曲線の交点が実際の作動点になる．つまり，二つの曲線の交点から実際の右房圧と心拍出量（＝静脈還流量）が決定される．
心拍出量曲線は，心機能が亢進すると上方へシフトする．たとえば，交感神経の興奮により，上方へシフトする（図１）．
しかし，このとき静脈還流曲線の変化がなければ，交点は，AからBに移動するだけで，心拍出量の増加はわずかである．交感神経の興奮により，静脈還流曲線が右方へシフトし，交点はBからCへ移動する．それにより，心拍出量は大きく増加する
ことができる．このように，交感神経興奮によって心拍出量が増大するときに，有効に心拍出量を増加させるためには，静脈還流曲線の右方への移動を必要とする．
一方，出血が起きると，静脈還流曲線は左方へ移動する．それにより心拍出量が低下する（交点D）．交感神経の興奮で心循環血液量は，無負荷血液量（unstressed blood volume）と負荷血液量（stressed blood volume）に分けられる1，2）（図２）．
血液量と血管内圧の関係は，直線的に比例関係にあるわけではない．静脈は柔軟な管で薄い血管壁を持ち，内腔の血液量が減
少すると内腔がせばまり，やがて虚脱する．そこで，静脈血管の中の血液量をいったんゼロの状態にして，次第に血液量を増加させると，しばらくは血管壁圧がゼロのまま容積だけが増加
する．血液量がある量に達するとその時点から血管壁に圧が加わるようになる．この時点の容積を無負荷血液量という（図３）．

図１. 静脈還流曲線と出血
出血により静脈還流曲線は左方へ移動する．それにより心拍出量が低下する（交点D）．交感神経の興奮で心拍出量曲線が上方へ移動しても，心拍出量の回復は得られにくいが，輸液や交感神の興奮で静脈還流曲線が元の位置に戻ると心拍出量は回復する．

図２. 負荷血液量と無負荷血液量
循環血液量は負荷血液量と無負荷血液量に分けられる．出血すると，負荷血液量が減少する．しかし，交感神経の興奮が生じると，無負荷血液量が負荷血液量に変化し，負荷血液量が維持される．

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

負荷血液量と無負荷血液量73表１. 心拍出量の規定因子とその影響

図３. 静脈血管の圧容積関係

負荷血液量の変化
さらに血液量を増やしていくと容積の増加にほぼ比例して血管壁に加わる圧が上昇する．この圧の上昇分と容積増大分の関係（dV/dP）をコンプライアンス（compliance）といい，この圧上昇に関与する部分の血液量を負荷血液量という．
通常，全血液量の約65％が無負荷血液量で，残りの約35％が負荷血液量である．ということは，全血液量５Lのうち，負荷
血液量は約1.5Lであり，残りの3.5Lは循環系を満たすためだけに必要な血液量ということになる．すなわち，実際に心臓へ戻るために有効な負荷圧を静脈系システムに発生できる血液量は，全体の35％にすぎない．図３，４に示すように静脈が交感
神経の興奮で収縮すると，無負荷血液量が負荷血液量に変化することで，負荷血液量が増加する．

交感神経の興奮によって生じた静脈の収縮と静脈還流量の増
加は無負荷血液量の一部が負荷血液量に変化することによってもたらされる．交感神経活動が最大に亢進すると無負荷血液量のうちの半分に相当する全血液量の約30％が負荷血液量に変化する．そのため，負荷血液量は全部で65％に達する．
このように，交感神経の興奮は静脈を収縮して，無負荷血液量を負荷血液量に変化させ，交感神経の抑制は静脈の拡張を生じ負荷血液量を無負荷血液量に変化させる．その結果，静脈還流量がそれぞれ増加あるいは減少する．また，出血あるいは輸液は，それぞれ負荷血液量を減少あるいは増加させることにより，静脈還流量が減少あるいは増加する．

心拍出量決定因子としての負荷血液量の重要性
心収縮性，血管抵抗，負荷血液量，はそれぞれが独立した因子と捉えることができるから，これら３因子が心拍出量にどう影響するかについて定量的に評価することが可能である．砂川ら 3，4）は，これらに心拍数と心室の拡張能を加えて，５因子が閉鎖循環系で心拍出量をどの程度変化させるかについて理論的解析を行い，表１に示すような結論を得た．それによると，心収縮性が正常から２倍に増加しても，心拍出量の増加は約10％にすぎない．だから正常の心収縮性をもった心臓に心収縮力増強薬を用いていくら刺激しても，心拍出量はさほど増えない．
一方，心拍数を２倍に増やしても，せいぜい心拍出量の増加
は15％程度である．血管抵抗の変化はかなり大きく効いてくる．
血管抵抗を半分にすると心拍出量は約40％増加する．
しかし，最も大きな影響を及ぼすのは負荷血液量である．負荷血液量を２倍にすると，心拍出量もほぼ２倍になる．同様に，出血により負荷血液量が半分に減少すると，心拍出量もほぼ半分になる．すなわち，1.5Lの半分，750mlの出血で心拍出量が半分になる可能性がある．もちろんこれは代償機構が働かない場合で，通常は，交感神経系を介した神経系調節が働き，無負荷血液量が血液量へ移動し，負荷血液量が維持されるため，心拍出量が維持される．

74

図４. 負荷血液量の変化，出血と輸液

図４に示すように，循環血液量75ml/kgの人は，負荷血液量が30ml/kgで，無負荷血液量が45ml/kgになる．血管コンプラ
イアンスを４ml/kg/mmHgとすると，平均体血管充満圧（静脈還流の駆動圧）は，30/4 = 7.5 mmHg になる．もし，交感神経が興奮して，負荷血液量が50ml/kgになると，平均体血管充満圧は12.5mmHgになる5）．
同じように，交感神経の抑制で負荷血液量が20ml/kgになると，平均体血管充満圧は５mmHgになる．このことから，
10ml/kg出血すると，平均体血管充満圧は５mmHgとなるが，人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

交感神経が代償性に興奮することで，負荷血液量が回復して，平均体血管充満圧は7.5 mmHgにもどることができる．
表２に出血時や静脈血管収縮，拡張時の血液量，負荷血液量，無負荷血液量と平均体血管充満圧の変化を示す 1）．非代償性出血で負荷血液量が減少し，平均体血管充満圧が低下するが，代償性出血では無負荷血液から負荷血液へ移動し，負荷血液量の減少が代償され，平均体血管充満圧の低下も代償される．アドレナリンを投与したり，運動したりすると，負荷血液量は約２倍近くに増える．
表２. 負荷血液量，無負荷血液量と平均体血管充満圧（文献１から引用）

静脈容量の能動的調節
負荷血液量の変化は，静脈血管容量（キャパシタンス）と血液量によって決まる．静脈のキャパシタンス変化，すなわち静脈の収縮拡張は，おもに交感神経活動によるものである．しかし，神経性の収縮拡張といった能動的変化のほかに，静脈血管の容量変化には受動的変化も存在し，重要な役割を担っている．
交感神経活動による静脈血管の容量調節は，全身の静脈系で均一に調節されているわけではなく，臓器毎に大きな違いがある．内臓の静脈血管では，交感神経活動に敏感に反応するが，四肢の骨格筋の静脈血管は交感神経による容量調節はほぼ欠如している6）．また，皮膚の静脈血管では，血圧の反射性調節は影響を及ぼさず，体温調節に関与する交感神経活動に敏感に反表３. 臓器別血液量と交感神経刺激による血液量変化（文献７より引用）

応する．ただし，流血中のカテコールアミンは，内臓，骨格筋，皮膚の静脈血管をすべて収縮させる．
交感神経刺激によって全血液量の最大約30％が静脈還流量の増加のために動員される．この30％のうち内臓（とくに肝臓と脾臓）からの動員が約３分の２を占める7）（表３），反射性の血管容量調節にとって内臓循環がいかに重要であるかがわかる．

出血と神経性循環調節
循環系は多くの因子によって調節されている．なかでも自律神経系は最も重要な調節因子である．とくに，ストレスや環境変化に際して瞬時に起こる循環の調節は，自律神経反射系を介して行われる．
多くの反射系が循環調節に関与している．その中で，圧受容器反射系は血圧変化を感受して循環を調節する反射系である．
圧受容器反射は，血圧の変動幅を小さくする方向に働く．すな
わち，血圧が上昇すると圧受容器を介して，血圧上昇を抑制す
る方向に反射性調節が働き，血圧が下降すれば逆方向に調節が働く．
心肺圧受容器反射はおもに静脈還流量の変化に対応して循環調節を行う反射系で抑制的に作用する．骨格筋に存在する代謝受容器は運動骨格筋の代謝亢進により刺激され，反射性に非運動器血管の収縮と心機能の亢進をもたらす．また，腎臓内圧の上昇は求心性腎交感神経を刺激し，反射性に遠心性交感神経活動を抑制する．
自律神経系は瞬時の血圧変動に対する緩衝作用だけでなく，腎臓のNa排泄量に影響を及ぼすことにより，長時間の血圧調節にも関与している．分単位のやや時間の長い血圧変動に対しては，レニン・アルドステロン系などのホルモン調節系が動員される．

圧受容器反射圧受容器反射系は，動脈圧受容器反射系と心肺圧受容器反射系の２つに大別される．動脈圧受容器反射系は，動脈圧変化を感受して循環調節を行う反射系である．心肺圧受容器反射系は，
主として心房・肺動静脈・心室拡張期圧の変化を感受して循環調節を行う反射系である．
圧受容器に発生したインパルスは，それぞれ頚動脈洞神経（舌咽神経に合流）と大動脈神経（迷走神経に合流）を介して脳幹部の孤束核（NTS）に伝えられる．孤束核に伝達された信号は，一方では，延髄の腹外側部にある尾側延髄腹外側部（CVLM）に存在する抑制性ニューロンに伝えられる．このニューロンは，延髄の吻側延髄外側部（RVLM）に存在する血管運動ニューロンを抑制する8）．

体液性循環調節体液性の循環調節は，反射性血圧調節よりも反応が遅く，数分から数時間におよぶ血圧変動刺激によって動員され，効果も持続性である．これはホルモンの分泌と代謝の時間経過だけでなく，腎臓における体液量調節を介して血圧調節に関わっていARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 200775

るからである．出血時の体液性調節の主なものは，レニン・ア
ンギオテンシン・アルドステロン系とバソプレッシン（抗利尿ホルモン：ADH）である．
１）レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系
レニンは腎の傍糸球体装置から，動脈圧の減少，Na＋の減少，交感神経活動（β作用）の刺激などにより流血中に放出される．
肝で作られるα2 -グロブリンはレニンの作用によりアンギオテ
ンシンⅠになる．アンギオテンシンⅠは主に肺および末梢血管で，変換酵素により アンジオテンシンⅡとなる．アンギオテ
ンシンⅡは副腎皮質からのアルドステロン放出を促進するほか，直接に抵抗血管を収縮させる．また，ノルアドレナリンに対する血管の反応性を高める作用や交感神経活動を増大させる作用がある．アルドステロンは腎でのナトリウム再吸収を促進
させ，体液増加に働く．
循環血液量の減少に伴い，交感神経が興奮すると同時に，このレニン・アンギオテンシン・アルドステロン系が賦活化され，体液増加，循環血液維持の方向へ作動することから，出血時の循環調節にこの系はとくに重要な働きをしている．
２）バソプレッシン，抗利尿ホルモン（ADH）
視床下部の浸透圧受容器が１-２％の浸透圧変化を感知してバソプレッシンの分泌をコントロールしている．動脈圧受容器
反射および心肺圧受容器反射によっても分泌が調節されている．バソプレッシンは腎尿細管細胞のV2レセプターに働いて水の再吸収を促進し，体液の維持に働く．一方，血管平滑筋ではV1レセプターを介して細胞内Ca＋＋を増加させ，収縮作用を示す．
出血時にはバソプレッシンが分泌され，体液維持，血管収縮に作用する．最近，難治性の出血性ショック時の治療にバソプ
レッシン投与が効果を発揮することが報告され，注目されている．

ショックレベルに低下する．

図５. 出血時の循環調節機構（文献９から引用）
出血量が500ml程度までは，心肺圧受容器反射が働き，交感神経活動が亢進する．腎血流が減少し，尿量が減少する．出血量が1000mlを超えると，動脈圧受容器反射と心肺圧受容器反射が両方とも作動し，交感神経活動とレニン・アンギオテンシン・アルドステロン系，バ
ゾプレッシン系が活性化されて，水の再吸収と血管収縮が生じて，血液量を維持あるいは増加させる．

表４. 出血のクラス分類と血圧・心拍数の変化（文献10を改変）

出血時の循環調節機構の動員出血によって循環血液量が減少した時の循環調節機構の作動状況を図５に示す９）．出血量が500ml程度までの時には，血圧は低下せず，心肺圧受容器反射のみが働く．それにより，交感神経活動が亢進し，脈拍の増加と血管収縮が生じる．その結果，腎血管が収縮し，腎血流が減少し，尿量が減少する．レニン活性化の関与は少ない．
出血量が1000mlを超えるような時には，動脈圧受容器反射と心肺圧受容器反射が両方とも作動し，交感神経活動が著明に亢進する．そして，レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系が活性化され，腎臓でのNaと水の再吸収が促進される．またバゾプレッシン系も賦活化され，水の再吸収と血管収縮が生じて，血液量を維持あるいは増加するように働く．
心拍数や血圧の変化と出血量の関係を表４に示す10）．出血をⅠからⅣに分類し，クラスごとの心拍数，血圧変化の概観をまとめたものである．心拍数は徐々に上昇し，危機的出血では逆に徐脈になる．血圧ははじめ維持されるがやがて低下しはじめ，

76

大量出血における心室受容器反射の亢進
心室受容器はひずみ受容器なので心室壁の局所壁運動異常に
よって刺激される．出血は心臓への還流量を減少させ，血圧を低下させる．同時に，心室の充満が不足するため心室が過収縮して，心室の機械的受容器が興奮する．この受容体刺激により反射性に迷走神経が興奮するとともに，遠心性交感神経活動も抑制される（図６）．このような機序で血圧低下が進み失神す
ることがある．血圧の低下による動脈圧の減負荷は心室受容器
反射を促進させるともいわれる．急激な大量出血時の徐脈，高度低血圧に，この心室受容器反射が関与している5，11）．

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

まとめ
大量出血時の循環応答を，血行力学的な観点からまとめた．
出血時の静脈還流曲線の変化と負荷血液量の変化について理解
し，また，神経性および体液性循環調節がどのように動員されるかについて知っておくことは，大量出血時の至適対応にとって，極めて重要なことである．

参考文献

図６. 急性の大量出血時の反射性循環応答（文献５，11を参考に作成）
出血によって静脈還流量が減少し，心室が過収縮すると，心室壁の機械的受容器が興奮して，心室受容器反射を惹起する．この反射は循環を抑制する．一方，出血による血圧低下は動脈圧受容器反射を惹起し，交感神経を興奮させる．これはさらに心室を過収縮させ，心室受容器反射による血圧低下と心拍数減少が助長される．

大量出血による止血凝固機能の変化と臓器不全
大量出血が起きると，組織は酸素不足に陥る．低酸素状態が続くと嫌気性代謝により乳酸が産生され，代謝性アシドーシスになる．
代謝性アシドーシスになると，さまざまなケミカルメディエーター（IL6やTNFなど）が血中に放出される．また大量出血
で血管や組織損傷が起きて，血管内皮障害が発生する．血管内皮障害によりサイトカイン（PAF）などが放出される．
サイトカインは凝固系を活性化し，やがてDICの病態が惹起される．大量出血を補うための輸液によりさらに血管内の血小板や凝固因子，線溶系因子が希釈され，希釈性凝固障害も発生
する．
臓器が酸素不足に陥ると虚血障害から臓器不全に陥る．臓器不全には，虚血以外にサイトカインやケミカルメディエーター
も大きく関与している．

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

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77

特

集

救急医療における代用血液の将来
The Future of Blood Substitute in Emergency Medicine
相星淳一（1），小池薫（2），小林哲幸（3），増野智彦（4），久志本成樹（4），大友康裕（1），山本保博（4）Junichi Aiboshi (1), Kaoru Koike (2), Tetsuyuki Kobayashi (3), Tomohiko Masuno (4), Shigeki Kushimoto (4),Yasuhiro Otomo (1), Yasuhiro Yamamoto (4)和文抄録
救急医療の現場における主要な死亡原因はショックやその後の多臓器障害であるが，ショック後の多臓器障害の発症機序は十分に解明されておらず，また，その治療法も確立されていないのが現状である．これまでの研究から，酸素運搬能を有する唯一の蘇生輸液である保存血輸血は，感染や多臓器障害の発症率や生命予後に大きく影響を与えることが明らかになった．これに寄与する要因として，保存血輸血中の炎症性メディエータの存在，赤血球機能障害による酸素運搬能の低下，transfusion related immunomodulationなどが考えられる．しかしながら，出血性ショックに対する蘇生輸液としての代用血液は，炎症性メディエータの産生や多臓器障害の発症を軽減することが示唆されていることから，急性出血に対する貧血の補正や保存血輸血の温存のみならず，ショック後の多臓器障害に対する治療戦略になることが期待される．
Abstract
Shock and multiple organ dysfunction syndrome（MODS）are still main causes of death in critical care. The mechanism of
MODS is ill defined, and also the strategy for it is not established. Previous studies have shown that stored blood, an only
resuscitative fluid with oxygen carrying capacity, increases infectious complication and mortality. Inflammatory mediators instored blood, decreased oxygen delivery due to the dysfunction of red blood cells, and transfusion related immunomodulation
may contribute to unfavorable effects. However, resuscitation for hemorrhagic shock with blood substitute decreases the
production of inflammatory mediators and the rate of MODS. In the future, blood substitute is expected to be an ideal
resuscitative fluid preventing MODS as well as correcting acute anemia and sparing stored blood.
Keywords
Blood Substitute, Multiple Organ Dysfunction Syndrome, Shock, Stored Blood, Mesenteric Lymph, Neutrophil

はじめにショックに続発するmultiple organ dysfunction syndrome（MODS）の発症機序は十分に解明されていないが，虚血・再潅流後に腸管で産生された炎症性メディエータがacuterespiratory distress syndrome（ARDS）やMODSを惹起すると考えられている1，2）．最近の研究では，唯一の酸素運搬能を有する蘇生輸液である保存血輸血が生命予後を悪化させる可能性があること 3，4），また，保存血に代わる代用赤血球の使用はsystemic inflammatory response syndrome（SIRS）を軽減し，（1）東京医科歯科大学

救急災害医学〒113-8519

MODSの発症率を低下させることが報告されている 5）．この総説では，特異的な治療法のない多臓器障害に対する代用血液の有効性について，当研究グループの実験結果や最新の知見をまじえて解説する．

多臓器障害の発症機序と治療戦略
外傷死の最初のピークは病院前における即死で，その後に続くピークは受傷２〜３時間後の呼吸障害や出血に起因する．さらに，呼吸や循環が安定化したにもかかわらず，受傷から２〜

東京都文京区湯島1-5-45

Department of Acute Critical Care and Disaster Medicine,Tokyo Medical and Dental University, Yushima 1-5-45, Bunkyo-ku, Tokyo 113-5819, Japan（2）京都大学医学部 初期診療・救急医学 Department of Primary Care and Emergency Medicine, Kyoto University（3）お茶の水女子大学 理学部生物学科 Department of Biology, Ochanomizu University（4）日本医科大学 救急医学 Department of Emergency and Critical Care Medicine, Nippon Medical School
論文受付 2007年９月19日 論文受理 2007年10月５日

78

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

Fig. 1. Mortality rate following traumatic insults.

３週間後に敗血症や多臓器障害で死亡する群が存在する（Fig.
1.）．多臓器障害の発症機序は未だ十分に解明されておらず，
救急医療における主要な死亡原因になっている．今日までの研究によって幾つかの多臓器障害の発症機序が考えられている（Fig. 2.）．外傷やショックにより免疫細胞や損傷を受けた組織から産生されたTNF，IL-1，IL-6，IL-8などの炎症性サイトカ
インや脂質メディエータなどの炎症性メディエータがSIRSを惹起する．特に重篤なSIRSの場合，過剰に産生された炎症性
メディエータにより活性化された免疫細胞は無差別的に生体を攻撃し，早期にARDSやMODSを招く．さらに，SIRSに対する代 償 と し て ， そ の 重 症 度 に 比 例 し た compensatory antiinflammatory response syndrome（CARS）がおこる6）．この病態はIL-4，IL-10などの抗炎症性サイトカインによる免疫不全状態で，感染症を併発し晩期のMODSを引き起こす可能性がある 6）． も う 一 つ の 多 臓 器 障 害 の 発 症 機 序 と し て two insult
theoryがある（Fig. 2.）．外傷やショックなどのfirst insultが免疫細胞をpriming状態（活性化準備状態）に励起し，さらに，手術侵襲，再出血，感染などのsecond insultによって，免疫細胞は活性化に転じSIRSを増悪させ多臓器障害を発症させると
い う 理 論 で あ る 6 ）． す な わ ち ， 中 等 度 の S I R S で あ っ て も ，second insultが生体に加われば重篤なSIRSを招くことを意味す
る．われわれが危惧するsecond insultには，後述するショック後の腸間膜リンパ液や保存血輸血も含まれる．

多臓器障害に対する特異的な治療法はないことから，その予防的治療に重点を置かなければならない．いかにfirst insultによるSIRSを軽減し，かつ，second insultを回避するかが重要である．敗血症の治療指針であるsurviving sepsis campaignでは，全身の酸素代謝の指標である中心静脈血酸素飽和度（S CVO 2）の正常化を目標に，輸液，輸血，心血管作働薬を駆使して酸素運搬能を高め，末梢組織の酸素負債を可及的速やかに改善させることで敗血症性ショック症例の死亡率が有意に低下することから，ショックに対する蘇生法としてearly goal-directed
therapyを推奨している 7，8）．また，意図的にhyperdynamic
state（cardiac index 4.5L・min-1・m-2以上, oxygen delivery
600mL・min-1・m-2以上，oxygen consumption 170mL・min-1・
m -2以上）を維持する治療が注目されたが，議論の余地を残す結果であった．しかしながら，その後のShoemakerらのメタ解
析によると，多臓器障害の発症前に開始したhyperdynamic
therapyは予後を改善することを明らかにしている9）．初期治療の段階から末梢組織の酸素需要・供給のインバランスを速やかに是正することは多臓器障害に対する治療戦略の一つと考えられる．
Mooreらは外傷性出血性ショックに対してpolymerized
hemoglobin（Northfield Laboratories）を投与し，好中球の活性化，サイトカインの産生，MODSの発症率を軽減するか否かについて保存血輸血と比較検討を行った 5，10，11）．Polymerized
hemoglobinを投与した群では，好中球の活性酸素産生能や血中サイトカイン（IL-6，IL-8，IL-10，IL-11）は有意に低下し，さらに，多臓器不全予測モデルから計算された代用赤血球投与群の多臓器不全の発症頻度は37％であるのに対し，実際の頻度は15％であったと報告している5，10，11）．これらの結果は，代用血液による蘇生が外傷後のSIRSやMODSを有意に軽減する可能性を示している．現在，全米32施設の外傷センターにおいて，出血性ショック症例（収縮期血圧90mmHg以下）を対象に，病院前の蘇生輸液として代用血液あるいは晶質輸液を投与し，生命予後，
保存血輸血の投与量，ARDSやMODSの発症頻度などについての検討が進行中である12）．このように，代用血液は急性出血による貧血の補正や保存血輸血の温存などの利点以外に，多臓器障害の発症を阻止する有効な手段になりうるものと期待される．

腸管と多臓器障害Fig. 2. MODS and two insult theory.

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虚血・再潅流に曝された腸管は，MODSのpromoterとして重要な役割を演じている．当初，腸管と遠隔臓器を結ぶ経路は門脈系であると信じられていたが，Mooreらは，緊急手術を要した重症外傷症例の門脈血から細菌やエンドトキシンを同定できなかったことから，新たな経路として腸間膜リンパ管に着目
した13）．DeitchやMooreらのグループは，出血性ショックや熱
傷性ショックモデルにおいて，腸間膜リンパ管の離断あるいは
結紮がショックに続発する肺傷害を抑制することを明らかにし，腸間膜リンパ管が遠隔臓器障害の主要な経路であることを証 明 し た 1 4 ，1 5 ）． シ ョ ッ ク 後 の 腸 間 膜 リ ン パ 液 は ， A R D S や
MODSの発症機序に関与する好中球や血管内皮細胞に対して多79

Table 1. Mesenteric lymph induced cytotoxicity.

彩な生物活性を示す（Table 1.）．好中球への腸間膜リンパ液の15）作用は，活性酸素の産生 ，CD11b接着分子の発現16），接着能の増加17），細胞内Ca2+の上昇18），血管内皮細胞傷害19），apoptosisの 抑 制 2 0 ）， ま た ， 血 管 内 皮 細 胞 に 関 し て は ， P - s e l e c t i n やintercellular adhesion molecule-1接着分子の発現 21），透過性の亢進 22），好中球の活性化を介さない内皮細胞傷害 23）などが報告されている．さらに，赤血球の形態変化や変形能に対しても生物活性を示す24）．しかしながら，ショック後の腸間膜リンパ液に存在するサイトカインや脂質メディエータの産生機序はほとんど解明されていない．Deitchらの仮説によれば，熱傷や出血
性ショックなどによる腸管虚血・再潅流は腸管の防御機構を破綻させ，細菌やその副産物であるLPSなどのtranslocationを引き起こす，そして，それによって腸管が産生した多彩な炎症性メ デ ィ エ ー タ は 腸 間 膜 リ ン パ 管 を 介 し て 体 循 環 に 流 入 し，
SIRSを増幅してARDSやMODSを惹起すると仮定している（Fig. 3.）1，2，25）．

Fig. 3. Mesenteric lymph and ARDS/MODS.

80

腸間膜リンパ液には脂質メディエータが存在することが示唆されている．Mooreらは，腸間膜リンパ液から抽出した脂質成分が好中球の活性酸素産生を誘導することを証明した20）．さらに，非特異的なphospholipase A2 inhibitorであるquinacrineを
出血性ショック前に投与して，ショック後の腸間膜リンパ液による活性酸素産生能について検討した結果，quinacrine投与群
では有意にその産生が軽減したことから，腸間膜リンパ液にはphospholipase A2が関与する脂質メディエータが存在する可能性がある26）．現在，我々は質量分析（electrospray ionization法）
による脂質の網羅的解析を進めている．また，これまでに腸間膜リンパ液から同定されているサイトカインはTNFとIL-6である25）．さらに，われわれは新たなサイトカインとしてcytokineinduced neutrophil chemoattractant-1（CINC-1）が存在することを明らかにした（unpublished data）．CINC-1はCXCサブファミリーに属するケモカインで，IL-8と高い相同性と類似した生物活性を示し，TNF，IL-1，lipopolysaccharide（LPS）の刺激により，単球，マクロファージ，血管内皮細胞，腸管上皮細胞などから産生される27）．IL-8やCINC-1はラット腸管虚血・再潅流後の肺傷害28）やARDSやMODSの発症に深く関与している 29，30）．われわれはラット出血性ショックモデル（平均血圧
40mmHg，30分間）に対して代用赤血球を投与し，腸間膜リンパ液の生物活性，リンパ液中サイトカイン濃度，肺血管透過性について検討した（Fig. 4, 5.）17）．本研究では，脱血した血液の代わりに同量のliposome-encapsulated hemoglobin（LEH，テルモ株式会社）を投与した群（LEH群），脱血した血液を投与した群（WB群），sham群の３群で比較検討した．LEHによる蘇生は，腸間膜リンパ液の生物活性（活性酸素産生，CD11b接着分子発現，接着能）やCINC-1濃度，肺血管透過性を有意に17）抑制した（unpublished data）．この実験で使用した代用赤血球には，①nitric oxideに対するscavenge作用による血管収縮はない，②酸素運搬能が高い，③細胞成分（白血球や血小板など）を含まない，④炎症起因物質を含有しない，⑤末梢血管抵抗を低下し，心拍出量を増加する，⑥天然型赤血球と比較して，微小（200 nm）で低いviscosityであるなどの利点がある31）．今
回の結果は，優れた酸素運搬能や流体学的特長によって虚血に陥った腸管循環をより早期に回復させる可能性を示している．
また，代用血液の腸管に対する効果について検討した動物実験
では，cross-linked hemoglobinやpolymerized hemoglobinの投与は腸管粘膜のintegrityを維持し，bacterial translocationを抑制することが証明されている32，33）．これに反して，外傷性出血性ショックに対するdiaspirin cross-linked hemoglobin（DCLHb）の有効性を検討した多施設研究によると，生理食塩水を投与した群と比較して，DCLHbは多臓器障害の発症率や死亡率を有意に悪化させる結果となった34）．DCLHbを使用した動物実験では，末梢や肺の血管抵抗の増加によって心拍出量が減少することが証明されている35）．循環血液量が減少した場合，他の臓器に先立って腸管の動静脈の収縮によりafterload およびpreloadが増加することによって脳や冠動脈への血流を維持することが知られている．虚血に陥った腸管が産生した脂質メディエータ

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やサイトカインはsecond insultとして作用し，first insultによるSIRSをさらに悪化させるかもしれない．多臓器障害の治療という観点から期待される代用血液は，循環不全を助長させることなく，腸管への十分な酸素運搬能力を発揮することである．

Fig. 4. Mesenteric lymph induced superoxide production.
Isolated rat PMNs were stimulated for 5 min at 37℃ with KRPD
buffer or 1% mesenteric lymph and then activated for 5min with
PMA（200ng/ml）. Superoxide anion production was measured
with the SOD inhibitable cytochrome c reduction method andsuperoxide Vmax（nmol O2-/3.75 x 10 5 cells/min）is expressed asmean ± SD of 7 experiments.
（日本救急医学会雑誌 2004；15（11）：579-586から転載）

Fig. 5. Mesenteric lymph induced adhesion to fibrinogen.
51
Cr-labeled rat PMNs were added to fibrinogen coated wells prior
to sedimentation for 15 min. Mesenteric lymph（concentration: 1%）
or fMLP（ 1μM）were added to each well containing PMNs andthen incubated for 10 min at 37℃. Non-adherent PMNs were
removed by inverted centrifugation for 5 min at 2000 rpm
followed by measurement of the radioactivity of adherent PMNs.
% PMN adherence was calculated as the percentage of theradioactivity of total PMNs added to a well. Data are expressed as
the mean ± SD of 7 experiments.
* indicates that % adherence in WB group was significantly
greater than those in sham and LEH groups（p<0.05）.
（日本救急医学会雑誌 2004；15（11）：579-586から転載）

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

保存血輸血の弊害
外傷症例に対する保存血輸血の影響に関する臨床研究によると，保存血輸血は外傷後の多臓器障害や生命予後に対する独立した危険因子である3，4）．また，ICUにおける保存血輸血の影響に関する検討では，輸血制限を施行した群（Hb濃度７〜９g/dl）
では，非制限群（Hb濃度10〜12g/dl）と比較して有意に生命予後が改善された36）．これらの研究から，①輸血は他の生理学的指標よりも疾病や損傷に対して鋭敏な指標である，②適度な貧血は重症患者にとって有利である，③保存血自体が有害であるなどの可能性が推測される37）．特に，保存血の有害性に関して，炎症性メディエータの産生，酸素運搬能の低下，
transfusion-related immunomodulation（TRIM）による易感染性が重要である37）．
保存血はその保存期間に依存して血漿分画内にTNF，IL-1，
IL-6，IL-8などのサイトカインやlyso-phophatidylcholines（lyso-PCs）などの脂質メディエータを産生し，受血側の免疫細胞を活性化させる38）．実際に，保存血の血漿分画は，好中球や血管内皮細胞に対して活性酸素の産生，蛋白分解酵素の放出，接着分子の発現を誘導する38）．保存血中の炎症性メディエータの関与を強く示唆する臨床研究によると，輸血された保存血の単位数や保存期間は，ICU入院期間の延長，MODSの発症率や死亡率の増加，肺炎合併率の増加などと明らかに関連すると結論している37）．我々も日赤M・A・P血の血漿分画による好中球の活性酸素産生能を測定した結果，血漿分画の濃度や保存血の保存期間に依存的に活性酸素が産生されることを証明した（Fig.
6, 7.）39）．また，保存血輸血の致命的な合併症としてtransfusionrelated acute lung injury（TRALI）がある38，40）．従来，主な発症機序は供血側あるいは受血側の白血球抗体による抗原抗体反応であると考えられていたが，最近の研究で保存血中の炎症性
メディエータが関与することが明らかになった38）．炎症性メデ
ィエータによるTRALIはtwo insult theoryによるものと推測されている38）．すなわち，輸血に先行する感染，手術，サイトカ
イン療法，大量輸血などのfirst insultが，好中球をpriming状態に励起させ肺に集積させる．その後，second insultとして炎症性メディエータを含んだ保存血輸血がpriming状態にある好中球を活性化させて肺を傷害すると考えられている38）．われわ
れはtwo insult theoryに基づいたTRALIの発症機序を証明する
ため，好中球による活性酸素産生能および血管内皮細胞傷害について検討した41）．SIRSの病態に関与するPAFと保存血内に産生されるlyso-PCsでヒト好中球を連続的に刺激した．PAFとlyso-PCsあるいはlyso-PCsとPAFによる連続刺激は活性酸素の産生と血管内皮細胞の傷害を誘導したが，PAFあるいはlysoPCs単独では明らかな反応を認めなかった41）．外傷，熱傷，敗血症などによって重篤なSIRSを呈した症例に対する保存血輸
血は，ARDSやMODSを惹起する機会を与えるのかもしれない．
保存血輸血で危惧されるもう一つの弊害は酸素運搬能の低下である．保存血中の赤血球は，保存期間の経過とともに細胞内のadenosine triphosphate（ATP）や2, 3-diphosphoglycerateの減少（2, 3-DPG），deformabilityの低下が起こる37）．機能的に81

障害された赤血球は虚脱した微小循環内でうっ滞し，末梢組織で酸素を解離できない可能性が指摘されている37）．臨床的には長期間保存された保存血を輸血した場合，酸素運搬量と酸素消費量の乖離や腸管虚血の指標であるintramucosal pHの低下が報告されており42，43），赤血球機能の低下もMODSの発症に関与する可能性がある．我々はラット出血性ショックモデルを用いて，保存血輸血が腸間膜リンパ液の生物活性に与える影響について検討した（Fig. 8.）44）．ラット赤血球の保存血の作製は，正常ラットから採血を行い，保存液としてcitrate phosphatedextrose adenine-1を添加し７〜10日間４℃で保存した．この保存期間は，ATP，2, 3-DPG，deformabilityに関してヒト赤血球の保存期間４週間目に相当する．実験の直前に白血球除去フィルターで白血球を除去し，生理食塩水で洗浄後，Hb濃度を14g/dlに調整した．ラット出血性ショック（平均血圧40mmHg，
30分間）モデルを作製し，①sham群：ショックおよび蘇生なFig. 6. Time dependency of PMN superoxide production induced byNisseki M・A・P.
Human PMNs were incubated for 5 min at 37℃ with KRPD
buffer or supernatant in Nisseki M・A・P stored for 1, 2, 3, or 5
weeks at equivalent concentration to 10 units of Nisseki M・A・P
followed by activation with fMLP（1μM）.
* indicates statistical significance compared to buffer/fMLP.
（日本救急医学会雑誌 2005；16（6）：272-274から転載）

Fig. 7. Dose dependency of PMN superoxide production induced byNisseki M・A・P.
Human PMNs were incubated for 5 min at 37℃ with KRPD
buffer or supernatant at equivalent concentration to 2, 5, 10, or 20
units stored for 3 weeks followed by activation with fMLP（1μM）.
* indicates statistical significance compared to buffer/fMLP.
（日本救急医学会雑誌 2005；16（6）：272-274から転載）

82

し，②新鮮血群：脱血した血液とその２倍量の生理食塩水で２時間かけて蘇生する，③保存血群：脱血した血液と同量の保存
血とその２倍量の生理食塩水で２時間かけて蘇生する，の３群で検討した．各群から採取された腸間膜リンパ液による好中球の活性酸素産生能を測定した．保存血群のリンパ液による活性酸素の産生は，sham群や新鮮血群と比較して有意に増加した（Fig. 8.）44）．この結果から，長期間保存された保存血輸血はHb濃度の改善には寄与するが，虚脱した腸管循環の蘇生には十分に機能していないことが示唆される．

Fig. 8. Mesenteric lymph induced superoxide production.
Human PMNs were stimulated for 5 min at 37℃ with KRPD
buffer or 1% mesenteric lymph and then activated for 5min withfMLP（1μM）. Superoxide anion production was measured with
the SOD inhibitable cytochrome c reduction method andsuperoxide Vmax（nmol O2-/3.75 x 10 5 cells/min）is expressed asmean ± SD of 7 experiments.
* indicates statistical significance compared to sham group.
# indicates statistical significance compared to sham and fresh
blood groups.
（日本腹部救急医学会雑誌 2007；27（1）：51-57から転載）

TRIMの発症機序は十分に理解されていないが，保存血中に残存する白血球のclass II major histocompatibility（MHC）抗
原をTリンパ球に提示することにより，Tリンパ球のanergy（無反応性）を誘導することが原因であると推測されている45）．
TRIMは移植腎の成功率，感染症の発症率，癌の再発率の増加などに深く関与している45）．代用血液は一切の炎症性メディエータを含んでいないが，代用血液自体が生物活性を示す可能性がある．われわれは，polymerized hemoglobinについて好中球や血管内皮細胞に対する影響を検討した結果，ヒト好中球による活性酸素の産生や顆粒球エラスターゼの放出，血管内皮細胞のintercellular adhesion molecule-1接着分子の発現を認めなかった 5，46）．また，好中球，単球，マクロファージがliposomeencapsulated hemoglobinのphagocytosisによって活性化することが示唆されている 47-49）．産生された活性酸素やサイトカイ
ンがsecond insultとして生体に悪影響を与えるかもしれない．
さらに，代用血液の大量投与後の細網内皮系の過剰な負荷に起因する免疫低下は，過大侵襲後のCARSと相まって易感染性を惹起することが懸念される．

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貧血が生命予後を悪化させることは知られているが，それに対する輸血療法もまた同様である．現在のところ，酸素運搬能を有する唯一の蘇生輸液は保存血のみである．しかしながら，保存血輸血には多くの弊害がある．この臨床的ジレンマに対する解決策には，保存期間の短い保存血や洗浄赤血球の輸血であるが，より現実的には代用血液がその筆頭であろう．すでに米国ではpolymerized hemoglobinの第三相臨床治験が終了を迎え
ようとしている．近い将来，代用血液が多臓器障害に対する新
たな治療戦略として救急医療の現場に登場することを期待した
い．

謝辞
本研究の一部は，科学研究費補助金（17591898）の支援により行われた．

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人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

原著

ヘモグロビン基剤人工酸素運搬体混入血液での血液型判定
とくに自動輸血検査器について
Blood Type Determination for Blood which Contains
Hemoglobin Based Artificial Oxygen Carrier.
Special Reference to Automated Analyzer
三宅誠司（1），大橋康広（1），高折益彦（2）＊Seiji Miyake (1), Yasuhiro Ohashi (1), Masuhiko Takaori (2)＊

和文抄録
急性出血患者への人工酸素運搬体（HbV）の使用を想定して，使用後患者循環血液中に存在するHbVがその後の患者血液型判定にいかなる影響を及ぼすか，とくに自動輸血検査器を用いた（G法）場合を試験管法を用いた（T法）場合と比較検討した．
おもて試験においてはA型，B型，AB型，O型いずれの血液型に対する反応にもHbVが影響することはなかった．そしていずれの方法を用いても判定は可能であり，その凝血強度判定においてもT法に対するG法の適合率は98.8％であった．
またHbVが１％，２％，５％，10％，20％，40％の割合で混入した血液の場合でも誤判定を生じることはなかった．しかしうら試験においてはHbVの混入率が5％以上となるとG法を用いては判定不能と表示される結果を生じた．またT法を用いてもHbVが存在する血漿の色調に障害され，高濃度のHbV混入時には目視による判定にも困難を覚えることが多かった．
以上の結果から自動輸血検査器による血液型判定にはその検査時間には問題が残るがおもて試験には使用可能であり，うら試験には実際的には利用出来ないことが認められた．
Abstract
We studied efficacy and accuracy of an automated transfusion analyzer（ID-GelStation ; Olympus）comparing with routine test
tube method for blood type determination, particularly for blood which contained artificial hemoglobin based oxygen carrier（liposome encapuslated hemoglobin or hemoglobin vesicle : HbV）
. Red blood cell surface A, B, AB or O antigen, in blood whichcontaied HbV at 20% and 30% reacted against the standard anti-serum either in the machine specific microcapillary within theautomated analyzer or routine laboratory test tube in any abnormal manner, respectively. Correlation rate for reactive strengths
was 98.8% between those methods. Reactions for blood contained HbV at 1%, 2%, 5%, 10%, 20% and 40% to the standard antiserum were also identical as for the original blood, respectively, either by the automated analyzer or the routin test tube method.
On the other hand, antibody type in examining serum with the standard red blood cells was unable to determin by the
autoamted analyzer, particularly when HbV coexsited above 5% in the serum since the machine showed " error sign ". It might
attribute to red staining of gel column by HbV. Even by the test tube method, definit decision could be hardly done mostly athigher coexsitent rate of HbV. Therefore the automated transfusion analyzer could be used for primary blood type detection in
emergent practice even with a few disadvantages for time consuming processes, but could not be used for selection ofcompatible blood.
Keywords
oxygen carrier, blood type determination, hemoglobin based, automated analyzer, transfusion（1）大阪府済生会野江病院検査科〒536-0002

大阪市城東区今福東2丁目2番地33号

Department of Laboratory Medicine, Osaka Saiseikai

Noe Hospital（2）東宝塚さとう病院 〒665-0031 兵庫県宝塚市長尾町2丁目1番地 Administration Office, East Takarazuka Sato Hospital
論文受付 2007年11月24日 論文受理 2008年２月４日

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

85

はじめに
近年の輸血用血液の供給量の減少，また災害時での緊急輸血への対応を目的とした人工赤血球，すなわち人工酸素運搬体の開発に社会の大きな期待が寄せられている．世界的にも各種の人工酸素運搬体の開発が試みられているが，わが国ではヒトヘモグロビン（Hb）をリポソームに内包させた人工酸素運搬体（HbV）が臨床応用を目指して開発途上にある．このような人
工酸素運搬体には血液型がないため救急隊員により外傷発生の現場においても，また医療機関内においても突発的な大量出血
患者に赤血球輸血の代用として即時に使用できる．そしてその処置後に必要に応じて患者の血液型判定を行い適合血液の供給
を血液センターに依頼することが予想される．このような場合，
すでに投与された人工酸素運搬体（HbV）が血液型判定，とくに最近普及してきた自動輸血検査器での判定に影響を及ぼさないか否か未だ明らかにされていない．しかしすでに一部の臨床検査に対してはHbVが干渉することが報告されている1）．このよ
うな見地から本研究においてはゲルカラム遠心凝集法による自動輸血検査器（ID-Gel Station）での血液型判定の可能性，精度について従来の試験管法と比較して検討した．すなわち研究−１では特定の血液型の血液型判定においてHbVの影響がな
いか否か検討した．すなわち臨床での使用限界2）であるHbVの15−25 ml/kg使用後の血液で，特定の血液型血液の血液型判定に影響が生じないか否か検討した．また研究−２ではHbV使用量，すなわちHbVの被験血液中への混入率による影響を検討し
た．

対象，方法
本研究は大阪府済生会野江病院の倫理委員会で審議，承認された上，同病院内にて行われた．すなわち同倫理委員会の指導のもとに本研究の目的，研究方法に同意がえられた健康研究協
力者16名から血液の提供をうけた．また研究対象とした人工酸
素運搬体（HbV，Table 1.）は政策創薬総合研究事業―人工酸
素運搬体の臨床応用に関する研究（H18−創薬−一般−022）の共同研究者であるオキシジェニクス株式会社で作成されたものを使用した．
Table 1. Specification of HbV used in this study

Parameters
Diameter［ nm ］
［ Hb ］［ g/dL ］
P50［ Torr ］
metHb［%］HbCO［%］
Endotoxin［ EU/mL ］

Values
275
9.7
27
3.2
3.9
＜ 0.25

研究−１ではA型，B型，AB型，O型の血液をそれぞれ２名の提供者からそれぞれ28 mlずつの提供をうけ，これを分割，それぞれについてHbVが０％，20％，30％含まれるように希釈した．すなわち同一被験血液について０％希釈を対照として
HbVが20％，30％含まれる血液での二重試験，同一血液型については４回の検査を行った．

86

自動輸血検査器（ID-Gel Station オリンパス社）を使用した場合（G法）でのおもて試験においては上記それぞれのHbV混入血液の７mlから3,000回転，10分の遠心法（KUBOTAテーブ
ルトップ遠心器4000）で得られた赤血球部分25μlを所定の希釈液（Diluent 2：低イオン強度溶液LISS）の500μlと混合し，この赤血球浮遊液の10μlをゲルカードのA，B，D，Ctlのマイク
ロチューブに分注し，カードに内蔵されている標準血清と室温下において５分間反応させた．そして同チューブを機器内蔵の専用MTS遠心器にて10分間の遠心を行い凝集塊のチューブ上層カラム内への完全吸着（陽性反応４＋），マイクロチューブ
尖底部への未反応の赤血球の沈降（陰性反応 −），およびその中間層への吸着，沈降程度に応じて，３＋，２＋，１＋と判定した．うら試験においてはゲルカードのA1，Bマイクロチュー
ブにHbV混入血液から得た血漿を50μlずつ注入，次いでID−
Dia Cell ABO A1，およびBを50μlずつそれぞれのチューブに添加，室温下にて５分間の反応後，専用の遠心機にて遠心しておもて試験同様の判定方法で行った．
一方，試験管法（T法）でのおもて試験では上記HbV混入血液の一部を生理食塩液にて希釈し，赤血球分画として３−５％とし，その濃厚赤血球液50μlをモノクロナール抗A，B，D抗血清（和光純薬製）50μlと室温下に反応させ，目視にて＋，−と判定した．またうら試験では日本臨床検査標準法 3）に準じ，希釈血漿を２本の試験管に100μlずつ採取し，市販標準赤血球
試薬アファーマジェン（オーソ・クリニカル・ダイアグノステ
ィック製）A1型血球，B型血球50μlをそれぞれに添加し室温下にて５分間反応させ，オーソ社製遠心器（CF-III）で3,400 rpm，
15秒の遠心後に目視にて判定した．判定結果はおもて試験同様＋，−と表現した．
研究−２では希釈率の差による影響を検討した．すなわち研究−１においてHbV混在血液において各血液型での血液型判定に差がないことが認められたので，被験血液にはA型，O型血液のみを使用した．すなわちA型，O型の研究協力者４名からそれぞれ35 mlを採血し，それらにHbVが０％，１％，３％，
５％，10％，20％，40％含まれるように混入させ，これらを分割して研究に供した．おもて試験，うら試験の実施方法に関しては研究−１同様であって，G法，T法それぞれについて検討した．
さらにT法にてうら試験を施行した場合で，共存するHbVの干渉により判定が困難であった場合には暫定的な判定後，その反応系に４mlの生理食塩液を添加，上記オーソ社製遠心器にて１分間，3,400 rpmの遠心分離をおこなう操作を２回おこない
使用赤血球を洗浄し，その赤血球を100 mlの生理食塩液に浮遊させて再判定を行った．

結果
研究−１でのおもて試験，うら試験の結果をまとめてTable
2.に提示した．この表に示されるようにHbVが混在した血液についてもG法，T法のいずれにてもおもて試験は十分に判定可
能な成績が得られた．ただG法の場合には 疑陽性，３＋ を

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

Table 2. Reactions of four group red blood cells diluted with HbV against
the standard anti-A and anti-B serum and reactions of four
blood group serum diluted with HbV against the standard red
blood cells（ for G-test and T-test ）Blood Group& Dilution %A group 0
2030
B group 0
20
30
O group 0
2030
AB group 0
20
30

G−TestT−teststd serum
std cellstd serum
std cellanti−A anti−B A1cell Bcell anti−A anti−B A1cell Bcell
4+（2） −（2） −（2） 4+（2） 4+（2） −（2） −（2） 4+（2）4+（2） −（2） E （2） E （2） 4+（2） −（2） −（2） 3+（1）4+（1）4+（2） −（2） E （2） E （2） 4+（2） −（2） −（2） 4+（2）−（2） 4+（2） 4+（2） −（2） −（2） 4+（2） 4+（2） −（2）−（2） 4+（2） E （2） E （2）−（2） 4+（2） 3+（1） −（2）4+（1）−（2） 4+（2） E （2） E （2）−（2） 4+（2） 4+（2） −（2）−（2） −（2） 4+（2） 4+（2） −（2） −（2） 4+（2） 4+（2）−（2） −（2） E （2） E （2）−（2） −（2） 4+（6） 4+（6）−（2） −（2） E （2） E （2）−（2） −（2） 4+（2） 3+（1）4+（1）4+（2） 3+（1） −（2） −（2） 4+（2） 4+（2） −（2） −（2）4+（1）4+（2） 4+（2） E （2） E （2） 4+（2） 4+（2） −（2） −（2）4+（2） 4+（2） E （2） E （2） 4+（2） 4+（2） −（2） −（2）呈するものが生じた．そのためその反応強度での試験管法との合致率は98.8％であった．
一方，うら試験においてはT法でのすべての反応において判定は困難な場合もあったが一応の判定はおこなえた．しかしG法ではすべての反応で E ，すなわち エラー と表示され，判定不能となった．
研究−２の結果はTable 3.に示すごとくで，おもて試験においてはいずれのHbV混入率においても，またG法，T法のいずれの方法をもってしても問題なく判定が可能であった．しかし
うら試験においてはG法において判定不能となる場合が多かった．とくにHbVが５％以上に混在する場合，すなわちHbVが血漿部分に約３％以上混入する場合には E ， エラー 表示となり判定ができなくなる場合が多かった．またT法においてもFig. 1.のごとく凝血塊のバックグランドに血漿内に共存する
HbVが検査者目視判定を妨げた．しかし検査者が注意して観察することによって一応の判定は可能であった．

std : standard（）: number of examination
4+，3+，2+ : strength of positive reaction− : negative reaction
E : error（ excess red cells ）Table 3. Reactions of A group and O group blood which were contained
HbV at 0 -40% against the standard anti-serum each andreactions of serum in the above blood against the standard red
blood cells（ for G-test and T-test ）Blood Group& Dilution %A group 0
1
2
5
10
20
40
O group 0
1
2
5
10
20
40

G−TestT−teststd serum
std cellstd serum
std cellanti−A anti−B A1cell Bcell anti−A anti−B A1cell Bcell
4+（4） −（4） −（4） 4+（4） 4+（4） −（4） −（4） 4+（4）4+（4） −（4） −（2） 3+（1） 4+（4） −（4） −（4） 4+（4）1+（2） 4+（3）4+（4） −（4） E （1） 3+（2） 4+（4） −（4） −（4） 4+（4）1+（3） 4+（2）4+（4） −（4） 2+（3） 3+（1） 4+（4） −（4） −（4） 4+（4）E （1） E （3）4+（4） −（4） E （4） E （4） 4+（4） −（4） −（4） 4+（4）4+（4） −（4） E （4） E （4） 4+（4） −（4） −（4） 4+（4）4+（4） −（4） E （4） E （4） 4+（4） −（4） −（4） 4+（4）−（4） −（4） 4+（4） 4+（4） −（4） −（4） 4+（4） 3+（1）4+（3）−（4） −（4） 4+（4） 4+（4） −（4） −（4） 3+（1） 3+（1）4+（3） 4+（3）−（4） −（4） 4+（4） 4+（4） −（4） −（4） 3+（1） 3+（1）4+（3） 4+（3）−（4） −（4） 3+（1） E （4） −（4） −（4） 4+（4） 4+（4）E （3）−（4） −（4） E （4） E （4） −（4） −（4） 4+（4） 4+（4）−（4） −（4） E （4） E （4） −（4） −（4） 4+（4） 4+（4）−（4） −（4） E （4） E （4） −（4） −（4） 4+（4） 4+（4）std : standard（）: number of examination
4+，3+ : strength of positive reaction− : negative reaction
E : error（ excess red cells ）ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

stand serum

stand cell

anti - Aanti - B

A 1 cell B cell

（4+）

（−）

（−）

抗D

c t l

（4+） （4+） （−）

Fig. 1. Reactions of red blood cells and serum separated from blood 40 %diluted with HbV against the standard anti-serums and standard
A2, B, D , ctl cells, respectively, in T- test
reactionsleft test tube → right test tube
anti-A serum : 4+，anti-B serum: −，A1 cell : −，B cell : 4+， D cell :4+，ctl cell : −Arrow（ the fourth tube ）shows hardly distinguishable red blood cell
agglutination from red colored background stained by HbV

そこでT法でのうら試験では暫定的な判定をおこない，その反応系の試験管内赤血球を生理食塩液にて２回洗浄して再判定をおこなった．その判定結果はTable 4.のごとく確定判定を得

87

ることができた．そして洗浄前（暫定的判定）と洗浄後（確定判定）での強度判定結果での合致率は98.7％であった．
Table 4. Reconfirmation for reaction of red blood cells and serum
separated from blood which contained HbV at 40%
concentration against the standard anti-serum and standard red
blood cells, respectively, by washing with the physiologicalsaline - Comparison of reactions before and after the washing
A1cell
Bcell
A1cell
Bcell Blood Group A1cell
Bcell
A1cellBcell
beforeafter
beforeafter& Dilution %& Dilution %A group 0 −（4） 4＋（4） −（4） 3＋（2） O group 0 4＋（4） 3＋（1） 3＋（1） 3＋（1）4＋（2）4＋（3） 4＋（3） 4＋（3）Blood Group12−（4） 4＋（4） −（4） 3＋（3）4＋（1）−（4） 4＋（4） −（4） 3＋（3）

1
2

4＋（1）

3＋（1） 3＋（1） 3＋（1） 3＋（1）4＋（3） 4＋（3） 4＋（3） 4＋（3）3＋（1） 3＋（1） 3＋（1） 3＋（1）4＋（3） 4＋（3） 4＋（3） 4＋（3）4＋（4） 4＋（4） 3＋（2） 3＋（1）4＋（2） 4＋（3）5−（4） 4＋（4） −（4） 3＋（3）
4＋（1）

5

10

−（4） 4＋（4） −（4） 3＋（3）
4＋（1）

10

4＋（4） 4＋（4） 3＋（1） 3＋（1）4＋（3） 4＋（3）20−（4） 4＋（4） −（4） 3＋（3）4＋（1）−（4） 4＋（4） −（4） 2＋（1）20

4＋（4） 4＋（4） 3＋（1） 2＋（1）4＋（3） 4＋（3）4＋（4） 4＋（4） 3＋（3） 2＋（1）

40

40

3＋（2）
4＋（1）

4＋（1） 3＋（2）4＋（1）

std : standard（）: number of examination
4+，3+ : strength of positive reaction− : negative reaction

考察
本研究の結果，少なくとも血液型判定おもて試験には自動輸血検査器を使用して血液型判定を行うことが可能であることが認められた．そのため血液型が未定の患者，たとえば外傷により事故現場において救急救命士によりHbVが投与され医療機関に搬送された患者，あるいは医療機関内にて予期せざる出血のため手術室，あるいは病棟において急遽HbVが投与された患者で，次ぎに輸血する適合血液の供給を血液センターに依頼する際の血液型判定にG法を用いて支障がないことが認められた．
自動輸血検査器は検査操作，あるいは結果判定に人的誤謬が介入しない点ではT法に比して優れている．しかし被験血液からの濃厚赤血球分離に10分，さらに自動輸血検査器内蔵の遠心機にて10分間の遠心を行わなければならないなどの操作時間を必要とする．これらの所要時間の一部を短縮するために患者検体血液からマイクロキャピラリー・ヘマトクリット測定用の遠心器を用いて25μlの濃厚赤血球液を分離し，10分の遠心時間を１分間に短縮することも可能である．しかしゲルカード内のゲル層濾過に所定の10分は必要である．G法は標準血清との反応により凝血した赤血球，あるいは凝血をおこさなかった赤血球をマイクロキャピラリーに内蔵されたデキストランゲル（SephadexG100）の層内を透過させ，LED光源からの透過光遮断度を感光カメラ（CCDカメラ）に読取り，強度判定をするものである
が，その濾過に適した沈降力（遠心力），ならびに遠心時間が設定されていて上記10分の時間は短縮することができない．このような点を考慮すればG法の操作時間は迅速性が要求される救急医療の現場においてはT法の所要時間に及ばない．すなわ

88

ちG法の使用は一刻を争う医療現場では適切とは思われない．
またG法を用いたうら試験においては５％以上のHbV混入によって判定不能と表示され，自動輸血検査装置の使用が出来な
いことが今回の研究により示された．血液センターから供給される輸血用赤血球製剤は濃縮された赤血球にMAP保存液が添加され，血漿成分は提供された血液の10−15％以下となっている．そのためたとえ輸血された血液の血漿成分が不適合であってもそれによる免疫的合併症の発生率，障害程度は軽減される．
とはいえうら試験，あるいは交差試験を省略することはできな
い．すなわち血液センターから到着した輸血用血液の適合性の確認は欠かすことはできない．とくに不規則抗体の存在を考慮すればうら試験，交差試験が必要であるが，これに対してHbVが存在する血液での自動輸血検査器の使用は制限される．また
T法にてもHbVの混入はその判定を困難ならしめる．ただT法にてうら試験を施行した後に，その反応系内の赤血球を生理食塩液にて２回洗浄して100μlの生理食塩液に浮遊させる方法を行えばより確実な判定を行うことができることが今回の研究でも明らかになった．ちなみに池田ら4）も同様の操作にて判定をおこなうことを示唆している．
G法でのうら試験で判定不可能となった５％のHbV混合率は標準的日本人成人に対して180−200 mlのHbV使用5）に相当す
る．実地救急蘇生で必要と考えられるHbVの使用量は約600 ml以上6）であって，その際のHbVの循環血液への混合率（HbV希釈率）は15％以上となる．すなわちG法でのうら試験測定限界
を超えることになる．
このようなHbVの混入にともなう血液型判定の誤謬はその根底にHbVがHbを酸素運搬基剤とした人工酸素運搬体であることにある．現在ではいまだわが国に輸入されてはいないがヒト
Hbの重合体であるPolyHeme TH 7），ウシのHbの重合体である
HemopureTH8），あるいはHb表面を厚層のpolyethylene glycolで被覆したHemospanTH 9）などはすべてHbを酸素運搬基剤とした
人工酸素運搬体である．したがってこれらの製品がわが国で使用されるようになった場合にはHbVと同様，血液型判定に問題を生じるものと推測される．ちなみに血液型判定のみならず
Hbを酸素運搬基剤とした人工酸素運搬体の使用に際してはパルスオキシメータを用いた動脈血酸素飽和度測定にも誤差を生じることが報告されている10）．すなわち血漿内にHbが存在する
場合での臨床検査には常に問題が生じることを念頭におくべきである．これに対して血漿中に存在するHbVを分離する方法として村田11）は５x104G，25分の超遠心法を適応，Takaoriら12），村田 1）らは400 kDのデキストランを使用して赤血球層，HbV層，血漿層と分画する方法などを用いている．しかしいずれも研究
室内での操作をともなうものであり臨床医療の現場には適さない．
このようにHbVの使用は血液判定を困難ならしめるが，これ以外にも血液型判定には一般に指摘されるように効力の低下した検査試薬の使用，不適切な温度下での反応，不規則抗体の存在，微弱な赤血球抗原性，病的・人工的高分子の共存など13）の干渉がありT法同様にG法においてもその判定に注意を要する．

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

まとめ
Hb基剤人工酸素運搬体，すなわちHbVが混入した血液での血液型判定で，そのおもて試験ではG法，Ｔ法ともに対象となるいずれの血液型，またHbV混入程度（少なくとも40％以下）の混入状態でも適応しうることが明らかになった．またその際の両者の反応強度の一致率は98.8％であった．
しかしうら試験においては５％以上のHbV混入においてG法は使用不可能であって，T法においてもHbVの混入度が上昇す
るにともない目視判定が困難となった．ただT法においては反応系内赤血球を生理食塩液で洗浄することによって明確な判定を行うことが可能であった．

謝辞
本研究のために試験用血液を快く提供していただいた研究協
力者の各位に深甚の謝意を呈する．また本研究が平成19年度厚生労働省科学研究，政策創薬総合研究事業―人工酸素運搬体の臨床応用に関する研究（H18−創薬−一般−022）に係わる補助金の支援を得て行われたことにも併せて謝意を呈する．

引用文献
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４. 池田久実，東 寛，藤原満博，阿部英樹，山口美樹，岩本志乃
舞，高橋大輔．1．HbV小胞体が免疫系に及ぼす影響 2．HbV
小胞体のヒト造血前駆細胞へのコロニー形成への影響 3．
HbV小胞体が血液型判定に及ぼす影響．平成17年度厚生労働省科学研究補助金（医薬品・医療機器等レギュラトリー
サイエンス総合研究事業）分担研究報告書 人工赤血球の安全性向上に関する研究（研究課題番号：H17-医薬-074）
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Anesth. Analg. 2002;92:863-869
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課題番号：H17-医薬-074）総括・分担研究報告書（主任研究者 小林紘一）平成18年（2006）4月pp34-40
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13. Widmann, F.K. , Barnes, A., Jr., Case, J., Garratty, G.,
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Technical Manual of American Association of Blood Banks
8th Ed. American Association of Blood Banks Washington,
D.C.:1981 pp105-123

89

総

説

人工酸素運搬体：その将来への期待
Artificial Oxygen Carriers : Looking Forward to its Future
高折益彦
Masuhiko Takaori, M.D.

和文抄録
現在まで過フッ素化合物（perfluorocarbon）を基剤とした人工酸素運搬体（PFCOC）とヘモグロビンを基剤とした人
工酸素運搬体（HbOC）との二極化で人工酸素運搬体の開発が進められてきた．しかしながらPFCOCを赤血球の代替物として循環系に投与する医療応用は一時的に中止された状態にある．しかしその他の面での医療応用，たとえば遺伝子導入
補助剤，MRC画像撮影でのエンハンサー，そして液体換気剤などへの応用に大きな期待がかけられている．一方，HbOC
は赤血球代替物としての期待をうけて次々と進歩をとげている．本稿ではその過程をふまえてHbOCが将来において備えるべき条件，性状，とくに細胞型の必要性，さらにそのサイズ，網内系での捕捉問題，内包するHbのメトヘモグロビン化問題について希望を述べた．またこれら人工酸素運搬体が現実の医療において果たすべき生体内半減期，使用量に関する限界についても述べた．
Abstract
Development in artificial oxygen carrier production and manufacturing has been proceeded bipolarly to perfluorocarbon based（PFCOC）and hemoglobin based artificial oxygen carrier（HbOC）. However PFCOC seems to have been disappointed to infuse
intravenously as alternative of red cell transfusion. Nevertheless it has been expected to many other medical applications, suchas gene transfer material, imaging enhancer for MRI, liquid ventilation material for ARDS and so far. On the other hand,development of HbOC was proceeded greatly to an original target and several clinical trials have been carried out. We haveemphasised ever before that cellular type HbOC is most ideal form which should be infused into our circulatory system. We
hope in the future that HbOC should be gradually eliminated from the circulation and its hemoglobin should be less oxidized tomethemoglobin. Nevertheless we should decide also limitation for practical application of HbOC, such as its clinical dose orappropriate half time. Looking back past development of the artficial oxygen carriers, in this paper it was discussed to solve
present disadvantages with those and looked forward to produce a best oxygen carrier in the future.
Keywords
oxygen carrier, perfluorocarbon, hemoglobin based, oxygen affinity, PEGylation

はじめに
わが国のみならず，世界の先進国での少子高齢化，それにともなう輸血用血液の不足を補うため人工酸素運搬体の開発は逼迫した問題である．これに対して最近の外科手術手技の向上，手術器材の発達にともない手術出血量の減少，あるいは自己血輸血の普及が献血輸血用血液の不足を補っている．しかし将来の輸血医療に対する根本的問題解決にはなりえない．またたとえ優れた運用方法を取っても使用時間に制限のある献血血液の一部，推定10％は廃棄せざるを得ない現実があり，その有効利
用は国民善意への償いの面からも必要である．そのような観点からヘモグロビンを基剤とした人工酸素運搬体の開発は必要とされている．
現在までperfluorocarbon（PFC）を酸素結合体とする人工酸素運搬体（PFCOC）とHbを酸素結合体とする人工酸素運搬体（HbOC）との二極化において人工酸素運搬体の開発が進められてきた．これらそれぞれの開発にあたっている研究者，企業はそれぞれの製品の特徴をふまえ，それらの欠点をいかに最小にするか，また有効性をいかに大きくするかに努力している．
この２種類の人工酸素運搬体以外にもリポソームヘム，あるいはアルブミンヘムが将来の人工酸素運搬体として期待されては

東宝塚さとう病院 〒665-0031 兵庫県宝塚市長尾町2丁目1番地 East Takarazuka Sato Hospital
論文受付 2007年６月23日 論文受理 2007年９月28日

90

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

いるが，いまだ前臨床研究段階にあり商品化への予定は定まっていない．さらに前二者についてもPFCOCであるPerflubron（OxygentTM）では成人での急性呼吸促迫症候群（ARDS），あるいは新生児の特発性呼吸促迫症候群（IRDS）での液体肺換
気に1），HbOCであるHemospanTMではその血漿量増量効果2）に期待して，硬膜外，あるいは脊髄くも膜下麻酔時の血圧維持に用いたりしていて，赤血球に代わる人工酸素運搬体以外の臨床応用も試みられている．
本稿においては，はじめに現在までのこれら両者の人工酸素運搬体の医学，医療への応用・利用の経過について考察し，それをふまえて将来のより実用的な，そして有効な人工酸素運搬体の開発への希望を述べたい．

PFC型人工酸素運搬体（PFCOC）
PFCの医学への応用はClarkら3）が行った液体換気，Sloviter
ら4）が行った脳潅流に始まった．そして静脈内に投与して全身の各臓器での酸素代謝を維持する試みも多くなされた．
Keipertら5）はperflubronを用いて犬でそのHt値を10％にする血液希釈を行い，代用血漿剤を使用した対照群に比して，混合静脈血の酸素分圧を高く維持できること，すなわち組織酸素分圧も高く維持しうることを報告した．Hablerら6）もHb値を７g/dlにする血液希釈で混合静脈血の酸素分圧を対照よりも高く維持でき，心室収縮力も十分に維持しうることを報告している．またSymonsら7）はPFCOCの投与によって低潅流状態で生じる心筋損傷を緩解することができると発表している．Paxianら8）は出血性ショック下での肝臓機能の維持においては自己血輸血よりもその優位性を認めた．またFujinoら9）は虚血状態にある腸管を100％酸素で酸素化したPFCOC液内においた場合には組織損傷が軽減されることを認めた．Hoganら10）はPFC投与によって骨格筋の酸素分圧を非投与群に比して高く維持することを，またRosenら11）は皮下組織の酸素代謝維持についてもPFCの有効性を認めている．そしてSpahnら12）は大規模臨床試験を試み
出血量が20 ml/kg以上の手術では希釈式自己血輸血にPFCOC
併用することによって同種血輸血を節減することが出来ると報告した．またFrumentoら13）はPFCを投与していた場合には体外循環中の胃壁の酸素分圧を体外循環前値に維持することができたと報告している．
しかしながらSpahnら12）の研究の際にもPFCOC投与にともないいくつかの副作用がみられた．その中でTable 1.のごとく血小板減少，それにともなうと思われる出血傾向が認められた．
しかもそれはPFCOC使用量に比例する傾向がみられた．その後にSpahnら14）がおこなった第３相治験ではこれらの副作用は認められなかったが，死亡率は膠質液（HES : hydroxyethyl
starch 液）使用群に比してPFCOC使用群で有意に高くなること が 認 め ら れ た ． ま た N o v e c k ら 15） が 健 康 人 を 対 象 と し て
PFCOCを1.2 g/kg，あるいは1.8 g/kg投与し，一過性に好中球，好酸球，リンパ球ともに減少し，Table 2.のごとく投与量増加に比例したIL-6値，CRP値の上昇，また体温の上昇があることを認めた．そして被験者に頭痛，眩暈，悪心などの軽度のイン

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

フルエンザ症状が認められた．さらにHillら16）は冠動脈バイパ
ス手術症例での体外循環の際に自己血採取後の血液補充薬としてperflubronを使用し，脳血流量を増加させることは出来たが脳栓塞の発生率は高まることを認めた．このような研究結果をふまえて赤血球代替物としてのPFCOCのさらなる臨床応用，治験は頓挫している．ただ上述したような移植臓器の保存，虚血からの臓器保護，および液体換気への利用には今後の発展が期待されている．さらにPFCOCにみられら抗炎症作用17，18）は液体換気との利用1，19）と併せて注目される．さらにドラッグデリバリーの一部としての遺伝子導入20，21），あるいはMRI画像でのエンハンサーとして22）の利用なども注目されている．
Table 1. Adverse effects observed in phase II study performed inEurope 1999
（Significantly different parameters in PFCOC group comparedwith the control group were selected from the original andlisted）
Colloidn＝38

Perfluburon
0.9 g /kg
n＝38

Perfluburon
1.8 g /kg
n＝36

Autologous
Blood
n＝35

Platelet,Coagulation
Disorders,Bleeding

2

4

10

2

Thrombocytopenia

0

2

4

0

Coagulation disorder

0

1

3

1

Hemorrhage NOS

2

0

2

0

Cited from " Spahn, D.R., van Brempt, P., Theilmeier, G., Reibold,
J.P., Welte, M., Heinzerling, H., Birck, K.M., Keipert, P.E.,
Messmer, K.
Perflubron emulsion delays blood transfusions inorthopedic surgery Anesthesiology 1999;91:1195-1208. "Table 2. Adverse effects observed in volunteers administered perflubron
Note : Increases in IL-6 and CRP in dose dependent mannerSerum concentration（SEM）
Cytokine
IL-6 pg/mL
ControlP1.2
P1.8
IL-2 pg/mL
ControlP1.2
P1.8
CRP μg/mL
Control
P1.2
P1.8

Baseline

８Hours16 Hours

Day 1

Day 3

8.31
（0.97）
11.06（3.97）
7.73（2.05）

14.73（5.09）
28.63（6.22）
65.99（24.62）

9.63（1.58）
11.44（1.61）
10.99（2.45）

8.36（1.75）
12.26（2.44）
8.69（0.79）

7.49（1.12）
10.60（1.81）
7.73（0.92）

8.63（0.83）
7.5（0.00）
9.63（1.58）

8.88（0.81）
10.75（1.50）
12.16（2.76）

14.19（1.27）
13.25（2.52）
14.38（3.02）

17.81（2.24）
24.25（3.83）
19.81（2.57）

12.09（2.03）
15.23（2.30）
13.53（2.38）

2.15（0.97）
1.30（0.16）
0.90（0.25）

2.68（0.75）
2.29（0.32）
1.33（0.34）

2.24（0.79）
11.46（3.04）
21.83（7.70）

2.66（1.03）
18.03（4.57）
40.84（12.69）3.26（1.62）
6.05（1.27）
8.29（1.85）IL = interleukin;P1.2 = 1.2 g PFC/kg, P1.8 = 1.8 g PFC/kg, CRP = C-reactive protein, PFC = perfluorocarbon.
" From study OXHT-008（ = 8 per treatment group）.

Cited from " Noveck, R.J., Shannon, E.J., Leese, P.T., Shorr, J.S.,
Flaim, K.E., Keipert, P.E., Woods, C.M. Randomized safety
studies of intravenous perflubron emulsion II. Effects on
immune function in healthy volunteers
Anesth. Analg. 2000;
91: 812-822. "Hb型人工酸素運搬体（HbOC）
これまでヒトHb分子グロビン鎖間をリンクさせたHbOC，あるいはウシHbの重合をさせたHbOCから開発が進められてきた．しかし前者，Hb分子内でリンクさせたHbを用いたBaxter
社のHemAssistTM，Hemosol社のHemoLinkTMはすでに開発が中止されている．すなわちHemAssistTMは第３相試験まで進められたが晶質液使用の対照群に比して治療効果が劣っていた 23）．

91

後者，HemoLinkTMについてはHESでの血液希釈の場合と比較
して脳血流量を増加させることなくラットの脳組織酸素分圧を維持しうること24），あるいは極度の血液希釈でのhematocrit値（Ht）低下に耐えうる酸素運搬量も，組織嫌気性代謝の指標である血清乳酸値の上昇度も赤血球と同等であること25）など，その有効性が前臨床試験では認められた．そしてこの成績を基にChengら26）によって治験第２相として冠動脈バイパス手術の際の体外循環回路充填に使用してとくに目立つ副作用なく，HESを用いた回路充填に比較して手術中，手術後での同種血輸血を有意に回避できた．そして末梢血管抵抗の上昇作用も無処置のHbに比較して 27），またHemAssist TMに比してその程度は少ない 28）ことが認められ，さらに全身麻酔でさらに緩和されることも認められ 29）臨床応用に期待がかけられた．しかしなお存続する血管収縮による血圧上昇，とくに肺動脈圧上昇が発生するなどの理由からHemAssistTM同様に開発が中止された 30）．
2006年時点でのHbOCの開発はWinslow 2）の作成したTable 3.
に示されるごとく，治験段階，あるいは一部臨床使用に至ったものはBiopure社のHemopureTM，Northfield社のPolyHemeTM，
Sangart社のHemospan TM であり，いまだ前臨床段階にある
Oxyvita社のZL-HbBv，この表には提示されていないがPromega社のHb Polytaur TM，そしてわが国で開発中のHbV（OXY-0301，TRM645）がある．
Table 3. All HbOCs appeared in preclinical studies and/or developed to
manufacturing at 2006（Several products had been discontinued
in the research and withdrawn from manufacturing programs）
Generation"First""Second""Third""Fourth"Technology
Red cell lysis
Polymerized Hb

Product
SFH
PolyHemeCompany

ZL-HbBv

StatusAcademic Warner Lambert Renal failure GI symptoms Discontinued
Northfield
Phase Ⅲ?
traumaCardiac events
Hemosol
Discontinued
BiopureVasoconstriction? Indication
US ArmyDiscontinued
Vasoconstriction
Death（stroke,trauma）
Baxter
Discontinued
Somatogen
Vasoconstriction
Discontinued
Generally safe
Sepsis trials
Ajinomoto/Apex
Enzon
Discontinued
Generally safe

HemoLink
Hemopure
Intramolecular crosslink αα-Hb
HemAssist
rHb1.1
PEG conjugation
PHP
PEG conjugation
PEGhemoglobin
PEG conjugation
Sangart
HemospanZero-link

Effects

Oxyvita

Generally safe?

て被覆し，その立体的サイズをオリジナルのHbの約900倍にしたHemospanTMを作成した．それによりその循環血液中半減時間を少なくとも10時間以上に延長することができたと報告した．そしてまたこのPEG化によってHbからの酸素放出（拡散）速度が抑制され，Fig. 2.のごとく生理的な赤血球に類似した酸
素放出を行いうることを報告した 2）．

NOK'oxμM-1S-1

31±14
Polymerized

30±10

PEG modified
Fig. 1. Schematic diagram of molecualr structure of PEGylated
hemoglobin（Hemospan TM）− The molecular size is enlarged
approximately 900 times of original hemoglobin molecule
Cited from " Winslow, R.M.
Hematol. 2007; 44: 51-59. "Phase Ⅲ
elective
surgery
PreclinicalSemen.

１）HbOCのサイズ
HbOCについて重要な点の一つはその粒子サイズである．これはその血管外組織，細胞への移行，循環血液中での滞留時間を適切に制御する．分子内架橋を行ったHbを用いた
Hemolink TM の循環血液中半減時間は３時間 31），18時間 32），
glutamate重合Hbで作成したOxyglobinTM，HemopureTMでも19
時間 33），あるいは23時間 34，35）といわれる．またHb分子の４重結合体で，分子量を130kD以上としたPolyHemeTMで24時間 36）といわれる．循環血液中半減時間はHb分子，Hb分子重合体の表面の荷電性にも影響されるが，基本的にはその分子，分子重合体の空間的サイズで大きな影響を受ける．そのためWinslowら2）
はFig. 1.のごとくHb分子表面をpolyethylene glycol（PEG）に92

Semen.

0.9
0.8
Saturation（fraction）

Red cell substitutes

Red cell substitutes

1

Abbreviations: SFH, stroma-free hemoglobin; PHP, pyridoxal phosphate hemoglobin polyethyleneglycol; ZL-HbBv, bovine hemoglobin polymerized with Zero-Link technology（see text）; Hb,hemoglobin: PEG, polyethylene glycol; GI, gastrointestinal.

Cited from " Winslow, R.M.
Hematol. 2007; 44: 51-59. "31±12Crosslinked

PEG-Hb, P50=12mmHg

0.7
0.6

RBC, P50=28mmHg
ααHb, P50=28mmHg

0.5
0.4

Purified Hb. P50=12mmHg

0.3
0.2
0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

Residence Time（sec）

Fig. 2. Comparison of oxygen release from HemospanTM compared withthe physiological red cells, αα-linked hemoglobin and freehemoglobin
Cited from " Winslow, R.M.
Hematol. 2007; 44: 51-59. "Red cell substitutes

Semin.

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

1.3

Diameter,

10

mg/ml

8

relative to baseline

LYMPH CONCENTRATION

12

1.2

PBH
PBH-DFO

1.1
1.0
0.9
0.8

6
0.7

4

0

10

20

30

40

50

60

70

Flow,

2

80

90

100 110relative to baseline

1.0

UHb
ALBUMIN
DECHb
PHb

TIME min

0.8
0.6
0.4
0.2
0.0

Fig. 3. Concentration of HbOCs in lymph shifted from blood into renalhilar lympatic vessel after intravenous infusions
Concentration of exchanged protein in lymph in milligrams per
milliliter. Data are given as means ± SEM for each 10-minutecollection time.

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

Ven

Art

1 hourVen

Art

6 hoursVen

8 hours

Time after exchange
Fig. 4. Diameters of arteriole and venule and blood flows in those vessels
after infusion of hemoglobin polymerized HbOC（HemopureTM）:
Effect of coadministered defroxamine

UHB = Unmodified Hb
DECHb = crosslinked tetrameric hemoglobin（HemolinkTM）
PHb = polymerized bovine hemoglobin（HemopureTM）
Cited from "Matheson, B., Razynska, A., Kwansa, H., Bucci, E.
Appearance of dissociable and cross-linked hemoglobins in therenal hilar lymph J. Lab. Clin. Med. 2000; 191: 459-464. "このような分子内架橋，あるいは分子重合はその分子の血管外への移行を無処置のHb分子に比して少なくすることができた．しかし血管内皮壁に大きな細胞間隙孔を有する臓器，例えば腎臓，小腸，下垂体後葉では分子サイズの大きなHbOCでも漏出することはSampeiら 36）によって認められている．分子内架橋Hb（HemoLinkTM），重合Hb（HemopureTM）をラットに投与してその腎門部でのリンパ中濃度から観察したMatheson
ら31）の研究ではFig. 3.のごとく投与後30 - 40分にリンパ液中のHbOCの濃度はプラトウーに達する．そしてこの図にみられる
ご と く 重 合 H b（ H e m o p u r e T M ）の 方 が 分 子 内 架 橋 H b（HemoLinkTM）よりは多少その漏出は緩和されることが認められる．またSmaniら37）はdextran-benzene-tetracarboxylate-Hb
で循環血液量の50％交換を行った場合，17分後には血管内皮細胞表面のみならず，細胞内にまで修飾Hbから遊離されたHbが認められることを報告している．そして彼らはこれと平行して動脈血圧の上昇を認め，さらにその持続は２時間におよぶことも認めている．さらにCabralesら38）は重合Hb（OxyglobinTM）
でハムスターの体重の７％相当の血液交換を行ったが，その際に重合Hbから遊離したと思われるHb分子を血管内皮細胞，間質組織細胞の細胞内に認めた．そしてさらにその血液交換の８時間後にはそれらの細胞にapoptosisのマーカーが生じていることを認めた．しかし血液交換時に鉄イオンのキレート薬であるdeferoxamineを併用した場合には，そのマーカーの発生細胞

Art

PBH = polymerized bovine hemoglobin infusion alone
PBH−DFO = polymerized bovine hemoglobin infusion withdefroxamine
Cited from "Cabrales, P., Tsai, A.G., Intaglietta, M. Deferoxamine
lowers tissue damage
after 80％ exchange transfusion
withpolymerized hemoglobin Antioxidants Redox Signal. 2007; 9: 375388. "数を非使用群の約70％に減少させることを認めた．そしてさらに皮膚に作成したwindow chamberで観察した細動脈，細静脈の内径，血流量はFig. 4.のごとく，deferoxamineの使用によりそれぞれの縮小，低下の程度が軽減されることを認め，これに対応して平均血圧の上昇も軽減されることを認めた．これらの研究で，使用するHbOCの分子サイズを大きくすることによって血管外移行は抑制されるが，Table 4.のごとく作成された製品のすべてが均一でなく小分子が混在している30）ことにも問題がある．

Table 4. Molecular size inhomogeneity of HbOC products（Note : Smaller molecules than the standard were contained in
35％ of the product of HemolinkTM）
Characteristic

Hemoglobin（g%）
Unit equivalent（g）

Hemopure

Hemolink

PolyHeme

RBCs

13 g%
30 g

10 g%
25 g

10 g%
50 g

13 g%
50 g
100%
26

Molecular weight（>64 KDa）
P50（mmHg）

95%
38

65%
34

99%
29

Hill coefficient
Oncotic pressure（mmHg）

1.4
25

1.0
24

1.7
23

2.7
25

Viscosity

1.3 cp1.1 cp2.1 cp（whole blood= 5−10 cp）

Methemoglobin（%）
Half-life
Shelf-life @ 4℃

＜10
19 h
3y

＜7
18 h
1y

＜8
24 h
1.5 y

＜1
31 d
42 d

2y

−

6 wk

＜6 h

Shelf-life @ 21℃

cp, centipoise; P50 ,O 2 tension when hemoglobin-binding sites are 50% saturated.

Cited from " Noore, E.E. Blood substitutes : The future is now
J. Am. Coll. Surgeons 2003; 196: 1-17. "

93

12

Serum proteinsmushroom
conformation

10

PEG liposome
RSA-modification
Serum proteinsbrush
conformation
PEG
RSA

Tissue clearance(ml/hr)

i.v.
8

6

4

＃＃

i.v.
2

RSA/PEG liposome
0

Fig. 5. Schematic structure of albumin coupling PEGylated liposome
Cited from "Furumoto, K., Yokoe, JI., Ogawa, K., Amano, S.,
Takaguchi, M., Higaki, K., Kai, T., Kimura, T. Effect of coupling on
albumin onto surface of PEG liposome on its in vivo disposition
Int. J. Pharm. 2007; 329 110-116. "現在のHbOC製品の多くは赤血球から得られたそのままのHb
でなく，分子内架橋，あるいは重合Hbとして血管内皮細胞の一酸化窒素を捕捉することを抑制するように作成されている．
しかし実際には血管系の収縮はその程度に差はあるものの認められる．この血管系の収縮については仲井らの総説39）にみられるごとくその機序は複雑である．すなわち一酸化窒素，エンド
セリン，アラキドン酸代謝代謝物の関与，そしてCabralesら38）が示す酸素フリーラジカルの関与などで，かならずしも単一因子に求めることができない．しかし少なくとも容易にHbOCが血管外に漏出しないこと，また速やかに細胞内，とりわけ血管内皮細胞，あるいは重要臓器の実質細胞に取り込まれないこと
がHbOCの臨床応用では必要条件となろう．このような視点に立てばわが国で開発されている細胞型のHbOCは内部のHbが血管内皮細胞と直接接触することがなく，またその中に取り込まれることもなく理想的といえる．このタイプのHbOCは徐々に網内系に捕捉され，その中で分解されるが，その分解速度が少なくとも時間単位ではない 40）ことから投与後の血管系への影
響，臓器実質細胞の障害は現在までの研究では認められていな
い．
２）PEG化
Sangart社はHbOCの粒子サイズを大きくするためにPEGでHb分子を被覆し，それにより循環血液中での半減期を長くしたHemospanTMを開発している34）．一方，わが国で開発されているHbOCでは外膜を構成しているリポソーム粒子の集合を防ぐためにPEGを使用している．しかしこのような細胞型の人工酸素運搬体のリポソーム粒子も血液内の異物として生体に認識されて網内系で貪食作用を受け，次第に血液内から排除される40）．一方，Furumotoら41）はPEGでリポソームを被覆する際にアルブミンを添加し，これも同時にリポソーム表面にFig. 5.
のごとく接合させることによってFig. 6.のごとく肝臓Kupffer

94

Liver

SpleenLiver and spleen clearances of conventional (non-PEG), PEG and
RSA/PEG liposomes. Results are expressed as the mean with a bar showing
the S.D. of three experiments. (■) Non-PEG liposome; (□) PEG liposome;( ) PEG/RSA liposome.
< 0.001 , compared with non-PEG liposome;＃＃< 0.01, compared with PEG liposome.

Fig. 6. Redcued phagocytosis with albumin coupling PEGylated
liposomes in the liver and spleen : Comparison with non-albumincoupling PEGylation
Cited from "Furumoto, K., Yokoe, JI., Ogawa, K., Amano, S.,
Takaguchi, M., Higaki, K., Kai, T., Kimura, T. Effect of coupling ofalbumin onto surface of PEG liposome on its in vivo disposition
Int. J. Pharm. 2007; 329: 110-116. "細胞による捕捉を低下させ，それによってリポソームの循環血液内で滞留時間を延長させることを認めている．このことはわ
が国で開発されている細胞型HbOCでの応用に利用されうるのではないかと期待される．
３）Hbの酸化抑制
このように循環血液中半減時間を延長することができるようになると次ぎに考えなければならに問題はHb分子中のヘム鉄の酸化問題，すなわちHbのメトヘモグロビン化である．かって酒井ら42）が発表したデータでは60％のヘモグロビンは投与後24時間以内にメトヘモグロビンに酸化される．これではたとえHbOCの循環血液中半減時間が延長されてもその機能はなく，むしろ異物として血液中に存在することになる．武岡 43）はリポ
ソーム内にカタラーゼ，チロジン，などの還元物質を内包させてヘム鉄の酸化防止を試みているがさらなる発展が望まれる．
たとえば還元酵素の作用を可及的長く維持させるため還元酵素
分子をリポソーム膜内（膜貫通型として）に挿入するなど不可能であろうか．
４）Hbの酸素親和性
使用するHbの酸素親和性，すなわちP50値をいかに設定するかは現在でも問題である．生理的赤血球のHbのP 50は26 - 28
mmHgであり，そのHbによる酸素運搬量と組織酸素消費量とにより組織酸素分圧，すなわち静脈血の酸素分圧が一般には40mmHgが維持されている．しかし組織酸素分圧がさらに低下した状況下，すなわちHbのP50を生理的状態から低下させた状態

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

+
+§

10

40

8

30

6

20

+
+§

4

+
+§

2

10
0

Tissue pO2, mmHg

Intravascular pO2, mmHg

+
+§

50

0
Arteriolar

Venular

L3 Dx70

L3 P5K2

TissueL3 P10K2

L3 MP4

Fig. 7. Oxygen partial pressure in arteriolar, venulear blood andinterstitial tissue following extreme hemodilution（Ht = 11％）with
HbOC with very high oxygen affinity
Dx70 = dextran 70 P5K2 = PEGylated Hb（P50 : 8.6 mmHg）
P10K2 = PEGylatedHb（P50 : 8.3 mmHg） MP4 = PEGylated Hb（P50 : 5.4 mmHg）
Cited from "Cabrales, P., Kanika, N.d., Manjula, B.N., Tasi, A.G.,
Acharya, S.A., Intaglietta, M. Microvascular P-O2 during extreme
hemodilution with hemoglobin site specifically PEGylated at Cys93（beta）in hamster window chamber Am. J. Physiol. 2004; 287:
H1609-H1617. "

DaO2,
VmO2,
DmO2,
（ml O2 / s.kg）（ml O2 / s.kg） （ml O2 / s.kg）

RBC
Plasma Hb

30
20
10
0
8

6
4
2
0
2

L3 MP4L3 P10K2

L3 P5K2

L3 Dx 700Baseline

1

Fig. 8. Oxygen content, oxygen delivery and oxygen consumption
following extreme hemodilution（Ht = 11％）with HbOC with very
high oxygen affinity
Dx70 = dextran 70 P5K2 = PEGylated Hb（P50 : 8.6 mmHg）
P10K2 = PEGylatedHb（P50 : 8.3 mmHg） MP4 = PEGylated Hb（P50 : 5.4 mmHg）
Cited from "Cabrales, P., Kanika, N.d., Manjula, B.N., Tsai, A.G.,
Acharya, S.A., Intaglietta, M. Microvascular P-O2 during extreme
hemodilution with hemoglobin site specifically PEGylated at Cys93（beta）in hamster window chamber Am. J. Physiol. 2004; 287:
H1609-1617. "ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

で組織酸素代謝が維持できるかが問題となる．これに対して
Richmondら44）は組織酸素代謝を維持できる組織酸素分圧の限界値は2.9±0.5 mmHg，細動脈・毛細管内酸素分圧で7.2±1.5mmHgであると報告している．このような事実にもとづけば
HbのP50は10 mmHg以下でも十分酸素を組織細胞を供給し，その酸素代謝を維持することが可能となる．Cabralesら45）はP50 =5.4，8.3，8.6 mmHgのHbをそれぞれPEGで被覆し，分子量を５- 10kDとしたHbOCを作成，これを用いてHtを11％とする血液希釈を行っている．その結果ではFig. 7.のごとくP 50 = 5.4mmHgのHb（L3 MP4）を使用した群では他の２群に比較して小静脈，組織の酸素分圧はそれぞれ他の群の30％に低下していた．しかし組織への酸素運搬量，酸素消費量はFig. 8.のごとく各群ほぼ同等で，血液希釈前値に維持されていた．
一 方 ， ウ シ の H b を 使 用 し て い る H e m o p u r e TMの P 50は 3 8mmHg 30），乃至54 mmHg 38）である．この場合正常人でも空気呼吸では90 - 93％の酸素飽和度しか得られない．しかし輸血を必要とする患者の多くの場合，40％以上の酸素吸入下にある．
したがって肺での十分な酸素化は得られる．また末梢ではより多くの酸素の放出を行うことができるので，酸素運搬能の面では優れている．このような視点に立てば後述するような肺機能低下症例への応用を除いて，また細動脈部での過剰な酸素放出にともなう同部での攣縮を防ぐことができれば，かなり広範囲のP50値で対応できるように思われる．
５）リポソーム使用細胞型人工酸素運搬体のサイズ
現在の細胞型人工酸素運搬体，リポソーム型酸素運搬体ではその粒子のサイズを整えるため，また製造工程中に混入する細菌除去のためその粒子の直径を0.2 - 0.3 μmとしている．しかしそのサイズを将来的には比較的大とする，すなわち具体的にその直径を現状の５-７倍の大きさにすることも一つのアイデ
アであるかと思われる．すなわちリポソーム粒子は本質的に嚢胞であるが，現状のリン脂質嚢胞膜直径と膜壁厚との比では嚢胞状というよりもむしろ粒子としての性格をしめし，そのためほとんど変形性は認められない．しかし嚢胞の直径/膜壁厚を大とすることにより赤血球同様に変形性を得ることが想定され，これは網内系での粒子捕捉をより少なくすることにも有効であろう．さらにHb/リン脂質比を大とし，不要な脂質代謝の亢進，脂質の体内蓄積 40）を制限することにもなる．また単位当たりのHb量増加，すなわち酸素含有量の増加から効率良い人
工酸素運搬体の構成にもつながる．さらに粒子内部のHbからの酸素拡散速度の調整ができ，また血液粘度の上昇による微小血管内皮へのflow stress，そして血管内皮内でのNO産生からの一層の血流量増加も予想される．さらに細動・静脈内での軸流（axial flow）も維持されよう．
６）製品価格
このように改良されたHbOCが医療現場に供給され，実地使用に移った場合でも配慮しなければならない問題としてその生産経費，販売価格がある．現在ではわが国で生産されるHbOCの価格は日本赤十字血液センターから供給される献血血液のおよそ倍額と試算される．むろんこのようなHbOCの利用を血液95

型未検査・超緊急輸血症例での使用，救急車内の常設，僻地での使用などに限定すれば，献血血液価格との比較は別問題とはなる．しかし高価格であることはいかなる場合でもその利用度を低下させることになる．またさらなる臨床応用への道を狭くすることにもなる．そのためには生産方法，生産工程での一層の研究を進め，生産の能率化，経費軽減から低価格での供給が望まれる．
７）適応と使用量
人工酸素運搬体を臨床の場においてどこまで利用するか，実際の必要使用量はいくらであるか，あるいはその使用量にはどのような制限が付帯されるかにより人工酸素運搬体の物理・化学的性状が決定されるとも思われる．Spahnら14）が提唱するように手術時の出血に対する循環血液量・酸素含有量維持に晶質
液・膠質液から輸血までのブリッジとして人工酸素運搬体を使用するにしても，また希釈式自己血輸血時の血液置換液として用いるにしても血液希釈にともなう止血機能維持を考慮すれば，その使用量は15 - 25 ml/kg（800 - 1200 ml/成人）程度となろう．また同種血輸血の回避を目的，あるいは輸血までに時間的なブリッジとして使用するならば循環血液中のその滞留時間は12 - 24時間程度で満足されよう．逆に，人工酸素運搬体の長時間にわたる循環血液中滞留はかえって生体の赤血球新生に抑制をもたらすことにもなる．また上述したごとく投与した
HbOCのHbヘム核鉄原子の毒性 38）を考慮して，その分解は１週間程度と緩徐なることが求められる．

おわりに本稿においては現在までの人工酸素運搬体の発展の経過を振り返り，また将来において克服すべき諸点について考察した．
そして現実的に用いられる人工酸素運搬体の生産体制についても検討した．これらの諸点を克服すれば生理的な赤血球を代替しうる人工酸素運搬体の臨床使用は可能となると思われる．そして上述の緊急医療での利用のみならず，同種血輸血回避のための輸血療法にも使用されるものと思われる．そのような臨床使用の拡大にともないHbOCについては将来的には現在のように廃棄される赤血球のみに頼ることなく，さらに大きなHb供給源，たとえば死体血液（cadaver blood）に求めることも必要となろう．また一般的な赤血球代替物としてではなく特殊治療目的，すなわち急性呼吸促迫症候群（ARDS），あるいは特発性呼吸促迫症候群（IRDS）の急性期呼吸管理を目的として酸素親和性の高いHbを用いたHbOCを作成することも期待される．ただ文頭に述べた輸血用血液の不足に対する人工酸素運搬体の役割についても，それのみで輸血医療，すなわち赤血球輸
血医療を担うとするものでなく，従来の赤血球輸血，自己血輸血とともに輸血医療を支えていくとする考えが必要であると思われる．

謝辞
本研究は平成18年度厚生労働省科学研究補助金
療機器等レギュラトリーサイエンス総合研究事業

96

医薬品・医
人工酸素運

搬体の臨床応用に関する研究，ならびに平成19年度厚生労働省
科学研究補助金 政策創薬総合研究事業（研究課題名）人工酸
素運搬体の臨床応用に関する研究（H18-創薬一般-022）にともなう助成金の支援を受けた．なお本稿の要旨は第14回日本血液代替物学会年次大会において発表させていただいた．

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R

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R

Christina Olofsson, M.D., Ph.D., Torbjo¨rn Ahl, M.D., Ph.D., Torsten Johansson, M.D., Ph.D.,
Sune Larsson, MD, Ph.D., Per Nellga°rd, M.D., Ph.D., Sari Ponzer, M.D., Ph.D., Bengt Fagrell,
M.D, Ph.D., Robert Przybelski, M.D., Peter Keipert, Ph.D., Nancy Winslow, B.S., Robert M. Winslow, M.D.

（訳者）寺嶋 克幸*
Katsuyuki Terajima

この論文の背景

主な方法

臨床応用として有望なヒトヘモグロビンベースの酸素運搬体（HBOC）の一つであるHemospan ○R（MP4；Sangart社, San
Diego, USA）は，現在，米国で前立腺全摘術に対して第二相
臨床治験が，ヨーロッパで脊髄くも膜下麻酔での人工股関節置
換術に対する第三相臨床治験が進行中である．ヨーロッパの第二相臨床治験は，2005年にスウェーデンで行われた．今回ご紹介する論文はそのときの報告である．

研究施設と患者背景
スウェーデンの６つの大学関連病院で行われた多施設共同無作為二重盲検法によるHemospan○R と酢酸リンゲル液の比較研究である．対象は脊髄くも膜下麻酔下人工股関節置換術を予定されたASA physical statusⅠ−Ⅲの患者であった．対象年齢を50歳以上とし，性別は男性または閉経後の女性とした．除外
項目は，コントロールされていない心血管系，代謝系，精神神経系疾患の臨床症状がある場合や，スクリーニングにおける収縮期血圧≧180 mmHgまたは，拡張期血圧≧105 mmHgの高血圧，６ヶ月以内の心筋梗塞の既往や脳梗塞の既往がある場合，
薬物やアルコール依存症，異常血色素症や凝固異常，アスピリ
ン以外の抗凝固薬内服であった．
治験薬剤の投与と麻酔法
脊髄くも膜下麻酔直前から，輸液剤（A群：Hemospan○R 250
mL + 酢酸リンゲル750 mL，B群：Hemospan○R 500 mL + 酢
酸リンゲル 500 mL，C群：酢酸リンゲル液 1000 mL）を15
mL/分の速度で投与された．
脊髄くも膜下麻酔は，L 2/3より0.5％ブピバカイン 12 - 15
mg の投与で行われ，Th12以上の無痛域を得た．ミダゾラムか
プロポフォールの経静脈的投与で鎮静を得た．低血圧に対しエフェドリンの経静脈投与が行われた．
有害事象の評価
それぞれの有害事象について，重症度，治療薬との因果関係，

序章
マレイン酸ポリエチレングリコール修飾ヒトヘモグロビン
で，P50 =５mmHg，Hill係数 = 1.2である人工酸素運搬体 4.2
g/dLを酢酸リンゲル液に浮遊したものが，この治験で用いられたHemospan○R である．このHemospan○R に関する動物研究では，生体の赤血球数が検出できない貧血ラットの生命維持や，極端な血液希釈モデルでの毛細血管酸素輸送の改善を示した．
また，豚の研究では，Hemospan○R の投与が肺や体血管抵抗の増加を示さず，コントロールされてない出血性モデルで晶質液やペンタスターチに比べ生存率を有意に改善した．
第１相臨床治験では，他のHBOCsの副作用である高血圧や消化管障害は見られなかった．脊髄くも膜下麻酔下で大きな整形外科手術を受ける患者は，交感神経遮断によりしばしば低血圧を来たす．それに対し，Hemospan○R は血圧や組織灌流を維持できるため血行動態の安定をもたらすかもしれない．
＊日本医科大学 麻酔科学講座 〒113-8603 東京都文京区千駄木1-1-5
論文受付 2008年１月18日 論文受理 2008年１月31日

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 200799

処置，予後が記録された．安全評価はバイタルサイン，投与からの24時間ホルター心電図，採血検査，水分出納で行われた．
低血圧の定義は，収縮期血圧 < 90 mmHg未満，輸液開始前の75％未満とされた．生化学，血算，凝固機能検査と尿検査は麻酔前と輸液後６時間に施行された．

主な結果
患者背景
90人の患者が条件を満たし，そのうち１人の患者はヘルニア
嵌頓による大量の吐物誤嚥により投与後36時間で死亡した．結局89人の患者が研究プロトコルを成し遂げた．各群には初回股関節形成術を受けた患者（A群22名，B群24名，C群28名）の他に，再股関節形成術（A群５名，B群５名，C群２名）とそのほかの手術（A群：骨盤骨折１名，B群：骨盤骨折１名，髄内釘抜去術１名，C群：髄内釘抜去術１名）が含まれた．初回
股関節形成術の患者背景は，年齢や体重，手術時間は同様であった．
一般的な有害事象
３群における有害事象の総数は同様であったが，A，B群はC群に比べて徐脈性不整脈が多い傾向があった（A群25％，B
群23％，C群13％）．低血圧はA群36％，B群23％，C群42％で，高血圧はA群７％，B群13％，C群３％でみられた．消化管障
害はA群86％，B群77％，C群55％であった．いずれも有意差はなかった．
比較的重症と判断された有害事象は４人の患者で認められ，B群に２名（高血圧，低血圧，排尿障害，誤嚥の患者と多源性
心室性期外収縮の患者），C群に２名（癲癇痙攣発作の患者と骨セメント使用時の低血圧の患者）が含まれていた．
重篤な有害事象
３人の重篤な有害事象を認めたが，治験薬との関連性はなしと判断された．１番目はB群の84歳男性で，予定の再股関節形成術であった．冠動脈病変，狭心症，高血圧，軽度腎機能障害の並存症を有していた．術後に直腸のヘルニア嵌頓による大量の吐物誤嚥により死亡した．２番目の患者はA群の89歳女性で，大腿骨転子部骨折に対する観血的整復固定術が行われた．手術
後の高血圧に対し，クロニジンの経静脈的投与が行われた．その直後より低血圧となり，一過性の乏尿と心筋梗塞を来たし9PODに死亡した．３番目の患者はB群の77歳女性で，初回股関節形成術を受けた．狭心症と高血圧の並存症があり，2PODに非ST上昇型心筋梗塞を来たした．患者は循環器病棟で24時間管理され回復した．
出血と輸血
初回股関節形成術を受けた患者の平均出血量はA群670 mL，
B群910 mL，C群812 mLであり有意差はなかった．これに対し，再股関節形成術を受けた患者の平均出血量はA群650 mL，B群
3100 mL，C群625 mLであった．再股関節形成術は手術時間が長く，数人の大量出血を来たした患者を含んでいた．術後Hb値（g/dL）は，初回股関節形成術でA群10.5±0.2，B群10.4±
0.3，C群11.8±0.6であった（平均±標準誤差）．

100

体液バランス
術後の経口飲水量は群間で差がなかった．術中の平均輸液量
はおよそ，A群1800 mL，B群2400 mL，C群2000 mLであった．
A群はB，C群に比べ晶質液の量が少なく，B群はA，C群より膠質液の量が多かった．Hemospan○R は膠質液に含まれたため，
C群の膠質液はA，B群より少なかった（p = 0.05）．
尿量は，麻酔開始〜12時間後でC群はA（p = 0.0001） やB群（p = 0.02）に比べ多かった．しかし，他の期間では出血量と尿量は群間に有意差はなかった．およそ10日間の研究期間での体重増減に関しても群間に有意差はなかった．
バイタルサイン麻酔開始前の平均動脈圧はすべての群で増加した．また，脊髄くも膜下麻酔後にすべての群で低下したが，手術中ではB郡はC群に比べ高かった．脈拍数はC群に比べA，B群で輸液開始後に低下した．体温や呼吸数，経皮的動脈血酸素飽和度に差は見られなかった．
低血圧の発生頻度と薬剤による治療
初回股関節形成術を受けた患者では，低血圧発生率は，C群（89％）はA群（54％）やB群（39％）に比べ有意に高かった．
エフェドリンで治療された割合は，A群；21％，B群；13％，
C群25％であった．
生化学検査
血清電解質（ナトリウム，カリウム，クロール，カルシウム），
血糖値，アルブミン，尿素，クレアチニンには群間に差がなかった．
B群では，投与６時間後にリパーゼの上昇をみとめ，B群とC群に数名ずつリパーゼの一過性に上昇した患者が含まれた．
アミラーゼもB群が他の群に比べ高い傾向を示した．一過性に増加した患者がB群に多く含まれた．
投与６時間後，A，B群でASTが上昇したが，C群では正常値のままであった．その後すべての群でわずかに上昇した．
ALT，ALPとGTPは研究期間中は正常範囲内であった．LDH
はA，B群で投与後にわずかに上昇したが，C群では正常上限にとどまった．CKとCK-MBはほとんど患者で上昇したが，調査期間中にすべて正常に復帰していた．心筋梗塞と診断された患者以外では，トロポニンIは増加しなかった．
初回人工股関節患者の心電図解析
ホルター心電図による平均脈拍数（bpm）は，それぞれA群
64，B群62，C群74であった．心室性期外収縮はそれぞれA群
75％，B群74％，C群82％の発生率であり，心室頻拍の発生は
A群１人，B群２人，C群１人であった．
２秒以上のポーズはA群３人，B群４人，C群２人であった．
２度以上の房室ブロックの発生率はA群２人，B群５人，C群５人であった．ST部分の上昇は，A群４人，B群１人，C群５
人で，ST部分の低下は，A群１人，B群１人，C群２人であった．
血算と凝固検査
白血球数はB群の１日後でほかの群より増加していた以外は群間に差がなかった．血小板数は全群で同様に低下したが，その後は出血量が多い患者ほど増加した．網状赤血球はすべての人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

群で増加した．PT INRやフィブリノーゲン，D-ダイマーは異常を認めなかった．活性部分トロンボプラスチン時間はHemospan○R を投与された患者で延長したが，これは自動測定器の測定上のアーチファクトであると考えている．
尿検査
すべての患者は尿道カテーテルを挿入されたため，尿中ヘモグロビンの測定値は正確ではない可能性があった．肉眼的血尿を呈した患者は１人もいなかったが，顕微鏡的血尿はA，B群の投与６時間後に生じ，３日後では有意に減少し，その後正常となった．βマイクログロブリンとNアセチルDグルコサミニ
ダーゼは検出されたがHemospan○R 投与との関連性はなかった．
アルブミンや血糖値，アセトンは群間に差がなかった．Jelliffe法によるクレアチニンクリアランスは群間に差がなかった．
血漿ヘモグロビン
血漿ヘモグロビン濃度（g/L）はおよそ，A群3.3，B群で5.2，
C群で0.2であり，体重補正後のA群の濃度はB群の68％であった．Hemospan○R の血漿からの消失はおよそ指数関数的であり，A，B群とも半減期は20時間を示した．

考察の要約
研究対象に高齢者を選んだのは，若年者より有害事象の発生率が高いという推測に基づく．各群とも数名の再股関節形成術患者が含まれており，手術時間や出血量が多かった．そのため，いくつかの分析（出血量，輸血量，ホルター心電図，低血圧の発生率）は，初回人工股関節置換術に限定し比較検討した．
患者治療している臨床チームは，生じた３つの重篤な有害事
象はHemospan○R に関連しないと判断した．他のHBOCsに対する臨床治験でみられた一般的な副作用（胸痛，腹痛，重篤な高血圧）はみられなかった．また，他のHBOCsに対する臨床治験でみられたアミラーゼ，リパーゼ，LDH，CKの上昇，黄疸，
肉眼的血尿は，この臨床治験でみられなかった．Hemospan○R投与患者はコントロール群に比べアミラーゼとリパーゼが増加傾向にあったが，有意差はなかった．これは，今回の治験が比較的少量投与であった可能性がある．
ホルター心電図で最も多くみられた異常は徐脈性不整脈に関連 し た も の で あ っ た （ 徐 脈 ， ポ ー ズ ， ブ ロ ッ ク ）． 徐 脈 はHemospan○R 投与の結果の可能性がある．
Hemospan○R 投与は，低血圧発生率と低血圧を治療するための血管収縮薬の使用を減少させた．低血圧の予防が，同種血輸血を減少させるかどうかについての判断には，さらなる大規模な研究が必要となる．
今回の研究結果は，250 mLもしくは500 mLの投与量のHemospan○R は，予定初回股関節形成術を行う患者に対してよく許容され，有害事象の発生に関与しないことを示した．

感想
この研究は，輸血の可能性の高い，患者数の多い疾患を対象としなければならなかった．一般に，股関節形成術を受ける患者は高齢者が多く，様々な全身疾患を伴うことが多い．術後にARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

は，肺血栓塞栓症や脂肪塞栓などの整形外科的合併症のほかに，
肺炎，せん妄，心不全，出血，褥瘡のような高齢者に見られる合併症もしばしば発生する1，2）．入院死亡（３％）や１年以内の死亡率は高く（20％），心筋梗塞や肺梗塞が主な死因である．
この臨床治験の周術期死亡率は2.2％（もしくはそれ以上）であった．この研究で死亡した２名の患者の原因は心筋梗塞と誤嚥であり，高齢な手術患者の合併症として珍しいものではない．
さらに，Hemospan○R 投与との因果関係は診療スタッフにより否定されており，この判断は妥当と思われる．
低血圧麻酔や区域麻酔（脊髄くも膜下麻酔や硬膜外麻酔など）
は術中出血量を減少させる1）．この研究では有意差はなかったが，低血圧となったC群はB群より出血量が少ない傾向があった．彼らの考察で述べている， 有意な出血に伴う低血圧が（麻酔担当医に）輸血をさせる主要な要素である ということは正しいが，この研究対象に限っては低血圧が輸血をさせることにはつながらないと思われる．したがって，今後の大規模な研究でも，彼らが予想しているような 低血圧が出血量を増加させる ことはないだろう．これは外傷性出血患者におけるsmall volume fluid resuscitation やpermissive hypotensive
resuscitationの概念で支持されるだろう．
骨盤骨折や抜釘術，再手術の患者を含んだことは，計画性の低さを否めない．さらに，出血量や手術侵襲の違う患者をエントリーさせたことで，結果の解釈を複雑にしている．リパーゼの上昇は骨髄の脂肪塞栓の可能性があり，この研究対象では一
概に人工酸素運搬体の副作用に結びつけることができない．ア
ミラーゼも分画についての記載がなく，さらに，手術侵襲の違いや周術期の適切な管理が周術期ストレス軽減を左右できる3）
ことからも，アミラーゼ上昇の判断は困難である．
臨床治験での投与量については比較的少量投与であるが，この点について妥当と考えている． 動物研究で示されたように
比較的少量投与だけが生理的に有益であるという事実 はおそらく，血液凝固障害や免疫系の関与，コントロールされていない出血の助長などによると考えられる．
この研究対象は限られており，サンプルサイズも小さい．本
文中の数多くの 更なる研究が必要であろう というフレーズにあらわされるように，さらに大規模な治験やさまざまな対象患者による治験の結果が待たれる．

参考文献
１. Anesthesia for orthopedic surgery. Sharrock NE,
Beckman JD, Inda EC, Savarese JJ. pp 2409-2434. Miller's
Anesthesia 6 th edition. Miller RD ed. Elsevier
Pennsylvania, USA. 2005
２. Bottle A, Aylin P. Mortality associated with delay inoperation after hip fracture: observational study. BMJ.
2006;332:947-51.
３. Fischer HB, Simanski CJ. A procedure-specific systematic
review and consensus recommendations for analgesia
after total hip replacement. Anaesthesia 2005;60:1189-1202.

101

●事務局たより

日本血液代替物学会
１． 日 時 ：平成19年６月15日（金）総会

３． 議 題 ：報告事項① 第14回年次大会の報告② 会員動向
③ 委員会報告④ 平成18年度事業報告⑤ 平成18年度収支決算⑥ 平成19年度事業（実績報告）

２． 場 所 ：慶應義塾大学三田キャンパス 北館２階 ホール〒108-8345 東京都港区三田2-15-45

以下審議内容を略記します。
報告事項①年次大会の開催状況として下記事項が報告された。
1）第14回日本血液代替物学会年次大会
2）平成19年６月14日（木）〜15日（金）3）東京都港区三田2-15-45慶應義塾大学三田キャンパス
北館２階ホール
4）日本血液代替物学会会員、臨床医学・理工学研究者、国内の大学および医療機関臨床医、
血液センター関係者の参加があった。
②会員状況は以下のとおり。
1）維持会員：５社2）賛助会員：４社
3）正会員：148名
4）購読会員：20箇所
5）学生会員：１名③各種委員会からの報告は以下のとおり。
＊編集委員会
会誌「人工血液」の発行。
・平成18年度：第13巻4号、第14巻1号、2号、3号発行。
・平成19年度：第14巻4号、第15巻1号、2号、3号、4号発行発行予定。
＊ホームページ委員会
学会ホームページURL: http://www.blood-sub.jp/の維持・管理。
④平成18年度事業報告（平成18年 4 月 1 日〜平成19年 3 月31日）
が行われ各々承認された。
1）定期総会の開催
平成18年８月24日（木） 慶應義塾大学医学部北里講堂に
て開催。

102

2）第13回年次大会 （大会長 末松 誠）
平成18年８月24日（木）、25日（金）慶應義塾大学医学部北里講堂で行われた。
3）「人工血液をつくる（7）」後援⑤平成18年度収支決算報告が行われ承認された。
平成18年度 会計（自 平成18年４月１日

収摘
要
前 期 繰 越 金
正 会 員 会 費
入会
金
賛助会員会費
維持会員会費
購読会員会費
雑
収
入
利
息
計

収支決算表

至 平成19年３月31日）

入
支
出
金
額
金
額
摘
要
2,033,740
15,477,106 ＊ 会 誌 出 版 費667,482
520,000 集会・委員会費
1,500,000
20,000 年 会 補 助 金
436,800
600,000 ホームページ維持費
2,204,650
12,000,000 事 務 人 件 費
務費
307,765
48,000 事
824,582
102,820 人工血液をつくる（７）開催費助成2,500,000
9,959 基金に繰り入れ
次 期 繰 越 金 18,302,866
計
28,777,885
28,777,885＊ 前年度繰越金に関しては、前年度まで「学会事務局」、「人工血液編集部」、「ホームページ維持」と３つに分けていた
収支を本年度より１つにまとめたため、下記の合計金額となっている。
学会事務局
人工血液編集部
ホームページ維持費
計10,798,476
1,928,760
2,749,870
15,477,106⑥平成19年度事業（実績報告）
1）定期総会の開催
平成19年６月15日（木）慶應義塾大学三田キャンパス 北館２階 ホール。
2）第14回年次大会の開催（大会長 半田 誠）
平成19年6月14日（木）、15日（金）於 慶應義塾大学三田キャンパス 北館２階 ホール

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

●事務局たより
3）「人工血液」の発行
4）「人工血液をつくる（8）」後援

理事会報告
平成19年 3 月28日に理事会が開催された。
1）平成19年度事業／会計経過報告
2）平成20年度事業計画／予算案
3）第15回年次大会および合同開催予定の第６回Current Issues
on Blood Substitute Research準備経過報告
4）各種委員会報告
5）新入会の承認
6）役員の確認
以上が報告、審議された。
現行役員は次頁の通り。

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007103

●事務局たより
日本血液代替物学会 役員名簿
顧

問

尾形利郎
高久史麿
堀 原一
遠山 博

東海大学医学部 名誉教授
自治医科大学 学長
筑波大学 名誉教授
埼玉医科大学総合医療センター 名誉所長

会

長

小林紘一

慶應義塾大学医学部 教授

副会長

池田康夫

慶應義塾大学医学部 教授

理

池田久實
川村明夫
酒井宏水
末松 誠
高折益彦
武岡真司

北海道赤十字血液センター 所長
札幌北楡病院 会長
早稲田大学理工学術院 准教授
慶應義塾大学医学部 教授
東宝塚さとう病院 名誉院長
早稲田大学理工学術院 教授

事土田英俊
早稲田大学理工学術院 名誉教授
西 勝英
肥後医育振興会 理事
半田 誠
慶應義塾大学医学部 准教授
平澤博之
千葉大学 名誉教授
堀之内宏久 慶應義塾大学医学部 准教授
四津良平
慶應義塾大学医学部 教授
監

事

清水 勝
阿岸鉄三

西城病院 理事
板橋中央総合病院 血液浄化療法センター
ブラッドアクセス治療センター 所長（事務局） 堀之内宏久 慶應義塾大学医学部 准教授（会誌担当）酒井宏水
早稲田大学理工学術院 准教授（HP担当） 藤島清太郎 慶應義塾大学医学部 講師

日本血液代替物学会 評議員名簿
青木
阿岸

克憲
鉄三

浅野 茂隆
東
寛
阿部喜代司
池田 久實
池田 康夫
池淵 研二
石原 弘規
伊藤 俊之
稲田 英一
大島 宣雄
大塚 節子
大柳 治正
尾形 利郎
片岡 一則
川村 明夫
黒澤 良和
小林 紘一
小室 勝利
斎藤 英彦
酒井 清孝
酒井 宏水
佐久間一郎
佐藤
誠
鮫島 達也
清水
勝
清水 慶彦
十字 猛夫
末松
平
高折

104

誠
明
益彦

浜松医科大学 教授
板橋中央総合病院 血液浄化療法センター
ブラッドアクセス治療センター 所長
早稲田大学理工学部 教授
北海道赤十字血液センター
筑波大学 名誉教授
北海道赤十字血液センター 所長
慶應義塾大学医学部 教授
埼玉医科大学 教授
弘前大学医学部 准教授
京都赤十字血液センター
順天堂大学医学部 教授
筑波大学基礎医学系 名誉教授
岐阜大学医学部 講師
近畿大学医学部 教授
東海大学医学部 名誉教授
東京大学大学院工学系研究科 教授
北楡会札幌北楡病院 会長
藤田保健衛生大学総合医科学研究所 教授
慶應義塾大学医学部 教授
名古屋セントラル病院 院長
早稲田大学理工学術院 教授
早稲田大学理工学術院 准教授
カレスサッポロ北光記念クリニック 所長
ニプロ（株）医薬品研究所 所長
青山学院大学理工学部 名誉教授
西城病院 理事
日本赤十字血液事業本部
中央血液研究所 前所長
慶應義塾大学医学部 教授
鹿児島大学医学部 名誉教授
東宝塚さとう病院 名誉院長

高久 史麿
高橋
晃
高橋 英嗣
高橋 恒夫
武岡 真司
田所 憲治
土田 英俊
遠山
博
友田
夫
豊田 忠之
仲井 邦彦
中井 一士
長澤 俊郎
中島 常隆
西
勝英
西出 宏之
西谷 孝子
半田
誠
平澤 博之
福島 昭二
藤井 寿一
藤島清太郎
船津 昭信
外 須美夫
堀
進悟
堀
原一
堀之内宏久
宮尾 秀樹
宮崎
保
村田
満
湯浅 晋治
四津 良平
米川 元樹

自治医科大学 学長
テルモ（株）代表取締役社長
山形大学医学部 准教授
東京大学医科学研究所 客員教授
早稲田大学理工学術院 教授
日本赤十字社血液事業本部
早稲田大学理工学術院 名誉教授
埼玉医科大学総合医療センター 名誉所長
東京医科大学 教授
東部地域病院 元院長
東北大学医学部 准教授
血液製剤調査機構 元理事
筑波大学臨床医学系 教授（株）ベネシス 経営戦略部 担当部長
肥後医育振興会 理事
早稲田大学理工学術院 教授
ナノキャリア株式会社
慶應義塾大学医学部 准教授
千葉大学 名誉教授
神戸学院大学薬学部製剤学 准教授
東京女子医科大学 教授
慶應義塾大学医学部 講師（財）化学及血清療法研究所 理事長
北里大学医学部 教授
慶應義塾大学医学部 准教授
筑波大学 名誉教授
慶應義塾大学医学部 准教授
埼玉医科大学総合医療センター 教授
札幌逓信病院 名誉院長
慶應義塾大学医学部 教授
順天堂大学 名誉教授
慶應義塾大学医学部 教授
北楡会札幌北楡病院 理事長（ア順敬称略）

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007

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106

人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

ARTIFICIAL BLOOD Vol. 15 , No.3-4, 2007107

●編集後記●前号から続く特集（外先生，相星先生）ならびに海外文献紹介
では，寺嶋編集委員の御尽力を頂き，また三宅先生から原著論
文と高折先生から総説を御寄稿頂き，本号の印刷に漸くこぎつけました．本誌はこれまで年に４回の発刊を続けて参りましたが，諸般の理由で大幅な遅れが生じ，苦渋の策として暫定的に本号を15巻３−４号の合併号とさせて頂きました．御理解を頂き
たく，宜しく御願い申し上げます．本年度より編集委員長の大役を武岡先生から最年少？の酒井が引継ぎました．武岡先生が苦慮されておりました状況を打破しアクティブな会誌とするため，新しい企画も組み込んでいきたいと思います．どうぞ宜し
くお願い致します．今年は，遺伝子組換えアルブミンが漸く認可されましたので，これに合わせ大谷委員の企画担当を御願いしております．また，現在欧米の二種類の代用血漿剤が日本で臨床試験中とのことで，代用血漿剤について日本で新しい動き

108があるものと期待しております．更に，最近注目されておりますガスバイオロジーでは，酸素に限らずNO, CO, H2 , H2Sなど話題が豊富で，人工血液に密接に関連しております．北京で昨年開催された国際血液代替物学会では，新しい人工酸素運搬体の発表もありました．また，先般米国FDAで開催された
Workshop on Hb-based Oxygen Carriers（HBOCs）についても報告ができればと考えております（余談ですが，HBOCsの読み方は「エイチボックス」が定着しておりました）．血小板
代替物，免疫グロブリン，既存の血液製剤の保存法や，造血幹細胞からの血球培養も続々と新しい方法が報告されております．最新情報を取込んで裾野を広げて行きたいと考えております．会員の皆様からも，積極的な話題提供，論文投稿を宜しく御願い致します．
（酒井 宏水）人工血液 Vol. 15 , No.3-4, 2007

投稿規定
本誌は，血液代替物開発研究に貢献する
論文，関連する情報，学会会員のための会
報，学会諸規定等を掲載するが，形式にはこだわらず創意ある投稿を広く集める．本誌への投稿者は本学会会員であることが望
ましいが，投稿を希望する者は誰でも投稿することが出来る．原稿掲載の採否は編集委員会が決定する．原著論文について，他誌に既発表あるいは投稿中の論文は掲載し
ない．

執筆規定
ワープロを用いフロッピーによる投稿を原則とする．ただし，手書き原稿による投稿でも受け付ける．欧文による投稿を歓迎する．
１）原稿はワープロを用いて作成し，使用したソフト名を記載してフロッピーにより提出すること．その際，ハードコ
ピー4部を添え右肩上に「論説」，「総説」，「原著」等を明記すること．オリジナルのソフトおよびテキストファイル形式
でも保存し提出すること．
２）原稿はA4版の大きさとし，第1頁には
表題，英文表題，著者名，全著者所属，
英文著者名，英文所属，ついで筆頭著者の住所，英文住所を記入する．手書き原稿の場合はＢ5版，1行20字，20行とする．
３）総説，原著，および報告については，第2頁以降に和文抄録，Keywords（英文で6個程度）を付け，最終頁または別紙に英文抄録を付けること．英文抄録
は英文ワープロを用いて，別の「ABSTRACT」ファイルとしてハードコピーとともに提出しても構わない．
４）句読点はコンマ
（， ）
ピリオド
（． ）
とする．
５）文 中 の 英 語 は ， Times, Helvetica,
Courier, Symbol フォントを原則とし，
英文半角小文字とする．ただし，文頭および固有名詞は大文字で書きはじめ
ること．
６）数字はアラビア数字を使い，度量衡の単位はm, cm, mm, μm, L, mL, μL,

mol, g, mg, μg, ng, pg, fg, N／10などを用いる．
７）FigureとTable：引用順にそれぞれ番号を付けること．表題，説明，図表中文字は全て英文とすること．本文ハードコピー上に挿入箇所を明記すること．
Figureは直接オフセット印刷とする．
Tableは編集部にて入力し原図とする．
８）文献：本文に引用した順序に番号を付け，文中では2），3-5），1 4-6）などとする．
文献の記載法はthe Vancouver styleに従う．全著者名．論文題名．誌名 西
暦発行年；巻数：頁〜頁．とし，誌名の省略は医学中央雑誌またはIndex
Medicus に準拠する．単行本の場合は全著者名．題名．編集者名．書名．発
行地：発行書店，年号；頁〜頁．の順とする．
１. 太田和夫. 移植医療と社会. 医学のあゆみ 1993;164:442-6.
２. 砂本順三, 岩本 清. リポソームの調製. 野島庄七, 砂本順三, 井上圭三 編.
リポソーム. 東京: 南江堂,1988;21-40.
３. Fowler SA, Andracki M, Hurst G,
Honkan VA, Walder J, Casteel DA.
Prolongation of the intravascularretention of hemoglobin modified
with a long-chain fatty acidderivative. Artif Cells Blood Substit
Immobil Biotechnol 1994;22:27-42.
４. Reichert CM, Kelly VL, Macher
AM. Pathologic features of AIDS.
In: DeVita VT Jr, Hellman
S,Rosenberg SA, eds. AIDS.
Philadelphia: Lippincott, 1985;111-60.
９）論文中の略語は初出の際に省略しない
こと．
10）既発表の図表，その他を引用，転載する場合には，あらかじめ版権所有者の許可を得ること．また，掲載論文の著
作権は本学会に帰属する．
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