JP2000191401A - 臓器保存剤 - Google Patents

臓器保存剤

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定で取扱い易く、臓器一般に適用可能な
臓器保存剤の提供を課題とする。 【解決手段】グルコシル−L−アスコルビン酸又はその
塩を含んでなる臓器保存剤を提供することによって解決
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、新規な臓器保存
剤、とりわけ、グルコシル−L−アスコルビン酸を含ん
でなる臓器保存剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】傷病者における臓器の障害が甚だ大き
く、通常の治療による回復が見込めない場合には、提供
者の臓器を被提供者に移植して治療する臓器移植が行な
われる。提供者は生者の場合と死者の場合があり、死者
の提供者には、心臓死による死者と脳死者がある。現行
法(平成9年10月16日に施行の「臓器の移植に関す
る法律」)のもとでは、いずれの場合であっても、臓器
の摘出は提供者本人の意思表示を必要とするところ、仏
教思想に根ざす死生観の我国にあっては、心臓死の場合
であっても、生前に臓器提供の意思表示をする提供者が
甚だ少なく、提供者の数が被提供者に比べて圧倒的に少
ない状況にある。
【0003】臓器は、生体から摘出されたり、提供者が
死亡すると、急速に生存能力を失う。生存能力に劣る臓
器を移植すると、たとえ、組織適合性のよい臓器であっ
ても、被提供者の体内で所期の機能を発揮することなく
死滅することとなる。したがって、組織適合性の問題を
別にすれば、臓器移植が成功するかどうかは、臓器の摘
出から移植するまでの時間をいかに短縮できるかに掛か
っていると言っても過言ではない。提供者そのものが甚
だ少ない現状においては、提供者が被提供者に近接して
居住するケースは希有である。それ故に、臓器移植の現
場においては、提供者に関する情報を日頃から緊密に交
換し合うとか、摘出した臓器をヘリコプターやジェット
機で空輸することにより、臓器の摘出から移植するまで
の時間を極力短縮する努力がなされている。しかしなが
ら、輸送時間に依存するこのような方法に限界があるこ
とは全く明らかであり、その限界を克服すべく、これま
で、臓器を低温保存するための多種多様の保存剤が考案
されてきた。
【0004】実用化されている臓器保存剤としては、グ
ルコースと諸種の電解質を含んでなるユーロコリンズ液
と、不浸透成分、膠質浸透圧成分、エネルギー代謝促進
成分及びホルモンをそれぞれ含んでなるウィスコンシン
液がよく知られている。しかしながら、ユーロコリンズ
液は生存能力の高い腎臓には有効であるが、腎臓以外の
臓器に対しては、組織・細胞に対する保護効果が充分で
ないと言われており、また、ウィスコンシン液は製剤と
して不安定であり、調製後は低温保存しなければならな
い欠点があると言われている。
【0005】斯かる欠点のない臓器保存剤として、特開
平6−40801号公報においては、トレハロース、ヒ
ドロキシエチル澱粉及び諸種の電解質を含んでなる臓器
保存剤が提案され、また、特開平6−166624号公
報、特開平7−215801号公報及び特開平7−33
0501号公報においては、合成物質であるL−アスコ
ルビン酸 DL−α−トコフェロール燐酸ジエステルカ
リウム(以下、「EPC−K」と略記する。)を含んで
なる臓器保存剤が提案されている。しかしながら、前者
の臓器保存剤は、合成物質であるヒドロキシエチル澱粉
の分子量と置換度をごく限られた範囲に調整しなければ
ならないので、製剤の調製と恒常性の維持が難しいとい
う問題がある。また、後者の臓器保存剤で用いられるE
PC−Kは、水に対する溶解度が低いうえに、諸種の薬
理作用も具備するので、被提供者の事情によっては、E
PC−Kの配合量を下げたり、場合によっては、使用そ
のものを見合わせざるを得ない場合がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】斯かる状況に鑑み、こ
の発明の主たる課題は、安定で取扱い易く、臓器一般に
適用可能な臓器保存剤を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者が天然の物質に
着目して鋭意研究したところ、L−アスコルビン酸(ビ
タミンC)に1又は複数のD−グルコースがグリコシド
結合してなるグルコシル−L−アスコルビン酸の存在下
で臓器一般を低温保存すると、その生存能力が長時間維
持されるという、全く意外な事実を突き止めた。しか
も、グルコシル−L−アスコルビン酸は、L−アスコル
ビン酸とは違って、熱、光、酸素などによって分解され
難く、したがって、グルコシル−L−アスコルビン酸を
含んでなる臓器保存剤は製剤として安定であり、取扱い
易いことが判明した。
【0008】すなわち、この発明は、上記の課題を、グ
ルコシル−L−アスコルビン酸を含んでなる臓器保存剤
を提供することによって解決するものである。
【0009】さらに、この発明は、上記の課題を、生体
から摘出した臓器を斯かる臓器保存剤の存在下で低温保
存することを特徴とする臓器の保存方法により解決する
ものである。
【0010】グルコシル−L−アスコルビン酸自体は公
知の物質であるが、グルコシル−L−アスコルビン酸に
摘出した臓器の組織・細胞を保護する作用があることは
未だ知られていない。この発明はグルコシル−L−アス
コルビン酸の新規な作用の発見に基づくものであって、
グルコシル−L−アスコルビン酸の臓器保存剤おける用
途はこの発明をもって嚆矢とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明は、グルコシル−L−ア
スコルビン酸を含んでなる臓器保存剤に関するものであ
る。グルコシル−L−アスコルビン酸としては、通常、
L−アスコルビン酸におけるC−2位の位置に1又は複
数のD−グルコースがグリコシド結合してなる、2−O
−α−D−モノグルコピラノシル−L−アスコルビン酸
を初めとする一連の2−グルコピラノシル−L−アスコ
ルビン酸が用いられる。この発明で用いるグルコシル−
L−アスコルビン酸は、有機酸としてのグルコシル−L
−アスコルビン酸に限定されるものではなく、水性媒体
中でグルコシル−L−アスコルビン酸を遊離する、例え
ば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネ
シウム塩及びアンモニウム塩などの生理学的に許容され
る無機塩及び有機塩のいずれであってもよい。
【0012】グルコシル−L−アスコルビン酸は、通
常、酵素を用いる生化学的方法により調製される。この
発明はグルコシル−L−アスコルビン酸の調製方法に係
わるものではないので詳細な説明は省略するけれども、
経済性を問題にするのであれば、例えば、同じ特許出願
人による特開平3−139288号公報、特開平3−1
35992号公報及び特開平3−183492号公報に
記載されているように、シクロマルトデキストリン・グ
ルカノトランスフェラーゼなどの糖転移酵素の存在下で
L−アスコルビン酸にシクロマルトデキストリンや澱粉
部分加水分解物などのα−グルコシル化合物を作用させ
るのが有利である。グルコシル−L−アスコルビン酸の
市販品としては、例えば、『AA−2G』(固形分重量
当りの2−O−α−D−モノグルコピラノシル−L−ア
スコルビン酸含有量98%以上、株式会社林原商事販
売)が挙げられる。なお、この発明で用いるグルコシル
−L−アスコルビン酸は単離された形態でなくてもよ
く、この発明による臓器保存剤に配合して所期の臓器保
存能を発揮するかぎり、例えば、L−アスコルビン酸や
α−グルコシル化合物などの、製造方法に特有な他の物
質との未分離組成物の形態であってもよい。また、用途
にもよるが、この発明の臓器保存剤は臓器に直接接触さ
せて用いるものであることから、臓器保存剤に配合する
グルコシル−L−アスコルビン酸は、例えば、イオン交
換樹脂又は天然若しくは合成の吸着体を用いる通常の方
法により、事前にパイロジェンを除去しておくのが望ま
しい。
【0013】グルコシル−L−アスコルビン酸は天然に
も存在する物質であって、生体においては、α−グルコ
シダーゼによってL−アスコルビン酸とD−グルコース
に分解され、L−アスコルビン酸と同等の生理活性を発
現する。高濃度でも細胞毒性がなく、コラーゲン合成促
進作用や細胞増殖・分化促進作用が顕著であることか
ら、食品や化粧品のみならず、線維芽細胞などの結合組
織の培養にも頻用されている。ちなみに、ラットに経口
投与したときのLD50は2g/kg体重以上であり、
人体に適用して安全であることが確認されている。
【0014】この発明の臓器保存剤は、グルコシル−L
−アスコルビン酸単独の形態であっても、グルコシル−
L−アスコルビン酸とそれ以外の、例えば、グルコー
ス、マルトース、シュークロース、ラクトース、ラフィ
ノース、トレハロース、マンニトール、ヒドロキシエチ
ル澱粉、プルランなどの糖質、グルコン酸、乳酸、酢
酸、プロピオン酸、β−ヒドロキシ酪酸、クエン酸など
の有機酸、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネ
シウム、塩化カルシウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸
二水素カリウム、燐酸水素二ナトリウム、燐酸水素二カ
リウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウムなどの電解質、L−アスコル
ビン酸、ビタミンEなどのビタミン、グリシン、グルタ
ミン酸、リジンなどのアミノ酸、抗利尿ホルモン、イン
スリンなどのホルモン、クエン酸、クエン酸塩、ヘパリ
ン、エデト酸ナトリウムなどの抗凝固剤、カルシウム拮
抗剤、アドレナリンβ受容体拮抗剤、アンギオテンシン
変換酵素阻害剤などの降圧剤、アデノシン酸燐酸などの
核酸塩基、凍結防止蛋白質(以下、「AFP」と言
う。)などの凍結防止剤、活性酸素消去剤、細胞賦活
剤、抗生物質、抗血小板因子、肝障害抑制剤、賦形剤、
結合剤、崩壊剤、分散剤、粘性剤、再吸収促進剤、界面
活性剤、溶解補助剤、保存剤、防腐剤、乳化剤、等張化
剤、安定化剤、緩衝剤、pH調整剤などの、臓器保存剤
に通常一般に配合される成分の1又は複数との組成物と
しての形態であってもよい。
【0015】この発明の臓器保存剤は、通常、液剤の形
態に調製されるが、必要に応じて、散剤、顆粒剤、錠剤
又はカプセル剤などの固形剤に調製してもよい。固形剤
に調製されたものは、使用に際して、例えば、精製水、
注射用蒸留水、滅菌精製水、生理食塩水又はこれらのい
ずれかと親水性有機溶剤の混液などの水性媒体に溶解、
懸濁又は乳化して用いる。また、この発明の臓器保存剤
を、例えば、ユーロコリンズ液やウィスコンシン液など
の公知の臓器保存剤に配合して用いるときには、それら
の臓器保存能を改善することができる。用途と製剤とし
ての形態にもよるが、この発明の臓器保存剤におけるグ
ルコシル−L−アスコルビン酸の配合量としては、通
常、0.0001%(w/w)以上、望ましくは、0.
001%(w/w)以上とする。
【0016】この発明による臓器保存剤の使用方法につ
いて説明すると、この発明の臓器保存剤は従来公知の臓
器保存剤と同様にして用いることができる。すなわち、
公知の臓器保存容器や潅流装置と組合せることによっ
て、いわゆる、「単純冷却保存法」及び「低温持続潅流
保存法」を適用することができ、例えば、摘出直後の臓
器の初期潅流剤、初期潅流後の浸漬保存剤及び潅流保存
剤、さらには、血液を再潅流させる前のリンス剤として
用いることができる。臓器を浸漬又は潅流するときの浸
透圧は250乃至500mOsm/l、望ましくは、3
00乃至450mOsm/lの範囲に、また、pHは3
乃至10、望ましくは、6.5乃至8.0の範囲にそれ
ぞれ設定すればよい。使用時におけるグルコシル−L−
アスコルビン酸の濃度は、通常、0.01mM以上、望
ましくは、0.1乃至200mMの範囲とする。したが
って、臓器保存剤の形態によっては、使用に先立って、
斯かる濃度になるように適宜溶解・希釈する。また、臓
器を浸漬又は浸漬して保存する温度は、臓器の種類、摘
出時の状態及び保存時間にもよるが、通常、体温を下回
る温度、望ましくは、−5乃至20℃、さらに望ましく
は、−3乃至15℃に設定する。この発明は移植を前提
とする臓器一般の保存を目的とするものであり、したが
って、この発明でいう臓器は、例えば、腎臓、肝臓、膵
臓、肺臓及び心臓などの狭義の臓器に限定されるべきで
はなく、それ以外の、例えば、血液、骨髄、眼球、角
膜、骨、皮膚、血管、心臓弁及び上皮小体などの細胞及
び組織をも包含する。また、この発明の臓器保存剤は、
臓器移植の遺伝学的分類や解剖学的分類を問うものでな
く、移植が遺伝学的に自己移植、異種移植及び同種移植
のいずれであっても、解剖学的に同所性移植及び異所性
移植のいずれであっても構わない。
【0017】次に、この発明の実施の形態につき、実施
例を挙げて具体的に説明する。
【0018】
【実施例1】パイロジェン無含有のグルコシル−L−ア
スコルビン酸(商品名『AA−2G』、固形分重量当り
の2−O−α−D−モノグルコピラノシル−L−アスコ
ルビン酸含量98%以上、株式会社林原商事)を燐酸緩
衝生理食塩水(以下、「PBS」と言う。)に濃度1%
(w/w)になるように溶解した後、常法にしたがっ
て、溶液を直ちに無菌濾過し、ガラス瓶に充填し、密栓
し、蒸気滅菌して液剤(pH7.2)を調製した。
【0019】本例の液剤は、血液、骨髄、角膜、眼球、
骨、皮膚、血管、心臓弁、上皮小体、腎臓、肝臓、膵
臓、肺臓、心臓などの臓器一般を低温保存するための臓
器保存剤として有用である。
【0020】
【実施例2】実施例1の方法により調製した臓器保存剤
を常法により凍結乾燥して固形剤を調製した。
【0021】本品は、使用に先立って、精製水、注射用
蒸留水、滅菌精製水などに溶解する。本例の固形剤は、
血液、骨髄、角膜、眼球、骨、皮膚、血管、心臓弁、上
皮小体、腎臓、肝臓、膵臓、肺臓、心臓などの臓器一般
を低温低温で保存するための臓器保存剤として有用であ
る。
【0022】
【実施例3】常法にしたがって、市販のウィスコンシン
液にパイロジェン無含有のグルコシル−L−アスコルビ
ン酸(商品名『AA−2G』、固形分重量当りの2−O
−α−D−モノグルコピラノシル−L−アスコルビン酸
含量98%以上、株式会社林原商事販売)及び凍結防止
蛋白質(AFP)をそれぞれ0.1%(w/w)配合し
て液剤を調製した。
【0023】本例の液剤は、血液、骨髄、角膜、眼球、
骨、皮膚、血管、心臓弁、上皮小体、腎臓、肝臓、膵
臓、肺臓、心臓などの臓器一般を低温保存するための臓
器保存剤、とりわけ、臓器一般を0℃以下で冷却保存す
るための臓器保存剤として有用である。
【0024】
【実施例4】注射用精製水にパイロジェン無含有のグル
コシル−L−アスコルビン酸(商品名『AA−2G』、
固形分重量当りの2−O−α−D−モノグルコピラノシ
ル−L−アスコルビン酸含量98%以上、株式会社林原
商事販売)5mg、塩化カリウム1.2g、塩化カルシ
ウム150mg、塩化マグネシウム50mg及び塩化ナ
トリウム8gをそれぞれ溶解し、適量の1N塩酸及び1
N水酸化ナトリウムによりpH7.3に調整した後、常
法にしたがって滅菌して液剤1,000mlを調製し
た。
【0025】本例の液剤は、血液、骨髄、角膜、眼球、
骨、皮膚、血管、心臓弁、上皮小体、腎臓、肝臓、膵
臓、肺臓、心臓などの臓器一般を低温保存するための臓
器保存剤として有用である。
【0026】
【実施例5】常法にしたがって、注射用精製水にパイロ
ジェン無含有のグルコシル−L−アスコルビン酸(商品
名『AA−2G』、固形分重量当りの2−O−α−D−
モノグルコピラノシル−L−アスコルビン酸含量98%
以上、株式会社林原商事販売)5g及びトレハロース
(商品名『トレハオース』、固形分重量当りのトレハロ
ース含量98%以上、株式会社林原商事販売)50gを
それぞれ溶解し、適量の1N水酸化ナトリウムによりp
H7.4に調整した後、常法にしたがって滅菌して液剤
1,000mlを調製した。
【0027】本例の液剤は、血液、骨髄、角膜、眼球、
骨、皮膚、血管、心臓弁、上皮小体、腎臓、肝臓、膵
臓、肺臓、心臓などの臓器一般を保存するための臓器保
存剤として有用である。
【0028】
【実施例6】パイロジェン無含有のグルコシル−L−ア
スコルビン酸(商品名『AA−2G』、固形分重量当り
の2−O−α−D−モノグルコピラノシル−L−アスコ
ルビン酸含量98%以上、株式会社林原商事販売)1重
量部及びトレハロース(商品名『トレハオース』、固形
分重量当りのトレハロース含量98%以上、株式会社林
原商事販売)2重量部を均一に混合した後、常法にした
がって打錠して固形剤(平均300mg/錠)を得た。
【0029】本例の固形剤は、使用に当って、精製水、
注射用蒸留水、滅菌精製水、生理食塩水などに溶解す
る。本例の固形剤は、血液、骨髄、角膜、眼球、骨、皮
膚、血管、心臓弁、上皮小体、腎臓、肝臓、膵臓、肺
臓、心臓などの臓器一般を保存するための臓器保存剤と
して有用である。
【0030】次に、この発明の臓器保存剤の作用効果に
つき、実験例を挙げて説明する。
【0031】
【実験1】〈心臓〉1群の成長ラット(10匹/群)か
ら心臓を摘出し、実施例1の方法により調製した臓器保
存剤にそれぞれ浸漬し、0℃で4時間保存した後、オノ
−リンゼイ法により別の1群の成長ラットに異所性移植
した。移植後、移植心の拍動を観察する一方、下大静脈
から血液を採取し、血液におけるクレアチニンホスホキ
ナーゼ(CPK)、乳酸脱水素酵素(LDH)及びグル
タミンオキザロ酢酸トランスアミナーゼ(GOT)のレ
ベルをそれぞれ測定した。その後、移植した心臓を摘出
し、常法にしたがって凍結切片を作製し、顕微鏡観察し
た。併行して、臓器保存剤に代えてPBSを用いる1群
を設け、これを上記と同様に処置して対照とした。結果
を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】表1の結果から明らかなように、この発明
による臓器保存剤を用いた群においては、CPKのレベ
ルが明らかに低下していた。CPKは臓器障害のよい指
標であると言われており、したがって、この発明による
臓器保存剤を用いた群においてCPKが有意に低下して
いたことは、グルコシル−L−アスコルビン酸が、心臓
移植に用いて、摘出した心臓の組織・細胞を効果的に保
護し、その生存能力を長時間維持することを示してい
る。顕微鏡等による観察結果もこのことを裏付けてお
り、対照において、移植心の拍動が安定せず、移植から
短時間で筋繊維の変性が観察されたのに対して、この発
明の臓器保存剤を用いた群においては、移植心の拍動が
安定し、また、筋繊維の変性や細胞浸潤が生じることな
く、細胞構築が長時間良好に保たれていた。
【0034】
【実験2】〈肝臓〉1群の成長ラット(10匹/群)か
ら肝臓を摘出し、実施例3の方法により調製した臓器保
存剤にそれぞれ浸漬し、−3℃で24時間保存した後、
別の1群の成長ラットに同所性移植した。移植後、下大
静脈から血液を採取し、ヒアルロン酸(HA)、アラニ
ン・アミノトランスフェラーゼ(ALT)及びアデノシ
ン三燐酸(ATP)の血清レベルをそれぞれ測定する一
方、胆管カニューレにより胆汁の分泌量を調べた。併行
して、グルコシル−L−アスコルビン酸を省略した以外
は実施例3におけると同様にして調製した臓器保存剤
(ウィスコンシン液+AFP)を用いる1群(対照1)
と、グルコシル−L−アスコルビン酸及びAFPをそれ
ぞれ省略した以外は実施例3におけると同様にして調製
した臓器保存剤(ウィスコンシン液)を用いる1群(対
照2)を設け、摘出した肝臓をそれぞれ−3℃及び4℃
で保存して対照とした。結果を表2に示す。
【0035】
【表2】
【0036】表2の結果から明らかなように、この発明
による臓器保存剤を用いた群は、対照1と比較して、肝
機能の重要な指標である胆汁の分泌が有意に高く、対照
2と同等以上のレベルに達しており、移植肝が正常に胆
汁を分泌していることが窺われた。線維化、炎症などの
肝障害の指標である血清HAレベルについて見ると、こ
の発明による臓器保存剤を用いた群は、対照1と比較し
て、血清HAレベルが有意に低く、対照2と同等のレベ
ルに達しており、移植肝に機能障害が生じていないこと
が窺われた。また、血球破壊の指標である血清ALTレ
ベルについて見ると、この発明による臓器保存剤を用い
た群は、対照1及び対照2のいずれよりも血清ALTレ
ベルが低かった。さらに、エネルギー代謝の指標である
血清ATPレベルについて見ても、この発明による臓器
保存剤を用いた群は、対照1及び対照2と比較して、い
ずれよりもATPレベルが高く、移植肝が活発にエネル
ギー代謝していることが窺われた。
【0037】これらの結果は、グルコシル−L−アスコ
ルビン酸が、肝臓移植において、摘出した肝臓の組織・
細胞を効果的に保護し、その生存能力を長時間維持する
ことを示している。
【0038】
【発明の効果】叙上のとおり、この発明は、グルコシル
−L−アスコルビン酸が摘出した臓器一般の組織・細胞
を効果的に保護し、臓器の生存能力を長時間維持すると
いう独自の知見に基づくものである。グルコシル−L−
アスコルビン酸は、L−アスコルビン酸とは違って、
熱、光、酸素などによって分解され難く、したがって、
グルコシル−L−アスコルビン酸又はその塩を含んでな
るこの発明の臓器保存剤は製剤として安定であり、取扱
い易い。また、グルコシル−L−アスコルビン酸は、天
然に存在する物質であることに加えて、高濃度でも細胞
毒性がないので、この発明の臓器保存剤は、移植を前提
とする臓器一般の低温保存に安心して広く常用すること
ができる。
【0039】斯くも顕著な効果を奏するこの発明は、斯
界に貢献すること誠に多大な、意義のある発明であると
言える。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グルコシル−L−アスコルビン酸又はそ
    の塩を含んでなる臓器保存剤。
  2. 【請求項2】 グルコシル−L−アスコルビン酸が2−
    O−α−D−モノグルコピラノシル−L−アスコルビン
    酸である請求項1に記載の臓器保存剤。
  3. 【請求項3】 使用時におけるグルコシル−L−アスコ
    ルビン酸の濃度が0.01mM以上である請求項1又は
    2に記載の臓器保存剤。
  4. 【請求項4】 浸透圧が250乃至500mOsm/l
    の範囲にあり、かつ、pHが3乃至10の範囲にある請
    求項1、2又は3に記載の臓器保存剤。
  5. 【請求項5】 摘出した臓器を請求項1乃至4のいずれ
    かに記載の臓器保存剤の存在下で低温保存することを特
    徴とする臓器の保存方法。
  6. 【請求項6】 臓器を−5乃至20℃で保存することを
    特徴とする請求項5に記載の臓器の保存方法。
JP36623698A 1998-12-24 1998-12-24 臓器保存剤 Expired - Lifetime JP4590041B2 (ja)

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