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血液不足を解消! 開発が進む人工血液とは?

血液不足への対応策

献血による血液は、献血者層の中心を占める若い世代の人口減少で、今後、ますます不足し、2027年には100万人分の血液が足りなくなるのではないかと予測されています。そんななか、人工血液の開発が進んでおり、2020年にはヒトでの臨床試験が開始されるかもしれないといわれています。2019年9月、防衛医科大学、奈良県立医科大学、早稲田大学の共同研究チームが、人工血液を用いて大量出血したウサギの救命実験に成功したと発表しました。

◆血液は血漿(けっしょう)と血球(赤血球・白血球・血小板)からなり、体の細胞に酸素を送る赤血球と、出血を止める働きをもつ血小板が、失血などによって失われると、重篤な状態に陥ります。実験では人工赤血球(酸素運搬ナノ粒子)と、人工血小板(止血ナノ粒子)を使用し、10羽中6羽のウサギの救命に成功しました。本物の血液で救命されたのは、10羽中7羽とのことで、人工血液は血液にかなり近い結果が出たといえるでしょう。では、人工血液とはどのような構造で、どのようにつくられるのでしょうか。

◆まず、保存期間を過ぎて廃棄される予定の血液の赤血球からヘモグロビンを精製します。このときに細菌やウイルスを除去し、さらにヒトの血液型を決める「糖鎖(とうさ)」と呼ばれる分子も排除します。このため、A、O、B、ABのどの血液型でも使える形になります。精製されたヘモグロビンはリポゾームという細胞膜成分でつくられたカプセルに入れられ、酸素を運搬する役割を担います。

◆人工血液のメリットは、@血液型を問わず投与できるA感染のリスクが少ないB室温で長期間の保存が可能C粒子が赤血球より小さいため、血漿中により均等に分布でき、赤血球が通過できない狭窄部位なども通過できるD老化赤血球と同じように分解、排泄される、などがあげられます。また、人工血小板は傷口に集まって止血するとともに、本来の血小板による止血を促進する働きもあるとされています。ただし人工血液は数日で機能が少しずつ減少するため、本来の輸血を行うまでの補助的なつなぎとしての利用が見込まれています。

◆これまで人工血液の研究は、1970年代からいくつか報告されてきましたが、血液成分の安定性や有効性、血圧上昇や血管閉塞などの副作用の課題をクリアできず、現在までに実用化されたものはありませんでした。今回の人工血液が、今後、ヒトに対する臨床試験によってその有効性・安全性が実証されるかどうか、結果が待たれるところです。

◆将来、交通事故や災害などによるけが、出産や手術での大量出血時に利用することができれば、救命率の向上に寄与するものと期待されています。

(監修:東京医科大学病院 総合診療科准教授 原田芳巳/2020年1月28日)

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