JP4393218B2 - ウイルス除去用血液処理装置およびウイルス除去方法 - Google Patents
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さらに下流側血液回路の血液血漿混合手段の下流側に少なくともウイルス感染細胞を除去する水不溶性担体からなる血球処理手段が設けられ、かつ血漿浄化手段が、ウイルスを除去するための最大孔径20nm以上50nm以下の多孔性濾過膜からなることにより、大量の血液を処理しても血球処理手段における圧力損失の上昇を抑制できることを特徴とする、血液よりウイルス及びウイルス感染細胞を除去するための血液処理装置が提供される。
好ましくは、水不溶性担体の表面に少なくとも末端親水基及び末端疎水基を有する。
好ましくは、水不溶性担体の表面における末端親水基/末端疎水基の比率は0.01以上80以下である。
好ましくは、水不溶性担体の表面に、ポリアルキレンオキシド鎖を有する重合性モノマー由来のユニット8モル%以上45モル%以下と疎水性基を有する重合性モノマー由来のユニット30モル%以上90モル%以下と水酸基を有する重合性モノマー由来のユニット2モル%以上50モル%以下とから構成されるポリマーを有する。
好ましくは、血球処理手段は、血液中のリンパ球を活性化させる能力を有する。
分離した血漿を最大孔径20nm以上50nm以下の多孔性濾過膜からなる血漿浄化手段を通過させて血漿中のウイルスを除去し処理する工程、
処理した血漿と前記血漿を分離した残りの血液とを混合する工程、
及び、前記混合した血液を少なくともウイルス感染細胞を除去する水不溶性担体からなる血球処理手段を通過させて処理する工程を含むウイルス除去方法に用いるためのものである。
本発明によればさらに、血液から血漿を分離する工程、
分離した血漿を最大孔径20nm以上50nm以下の多孔性濾過膜からなる血漿浄化手段を通過させて血漿中のウイルスを除去し処理する工程、
処理した血漿と前記血漿を分離した残りの血液とを混合する工程、
及び、前記混合した血液を少なくともウイルス感染細胞を除去する水不溶性担体からなる血球処理手段を通過させて処理する工程を含むウイルス除去方法に用いるための血液処理装置の製造のための、ウイルスを除去するための最大孔径20nm以上50nm以下の多孔性濾過膜とウイルス感染細胞を除去するための水不溶性担体の使用が提供される。
好ましくは、本発明の血液処理装置は、少なくとも5Lの血液を処理することができることを特徴とする。
好ましくは、前記血球処理手段は、平均繊維直径が1.0μm以上50μm未満の不織布であり、前記不織布が、円筒状メッシュの周囲に巻きつけて積層されていることを特徴とする。
血液中の血漿成分に存在するフリーのウイルス及び蛋白結合ウイルスは、血漿浄化手段に用いられる多孔性濾過膜のサイズセパレーションにより、ほぼ完全に除去される。また、血液細胞内に存在するウイルスは、血球処理手段に用いられるウイルス感染細胞を除去する水不溶性担体により除去される。すなわち、本発明の血液処理装置は、血漿浄化手段と血球処理手段を併せ持たせたことにより、フリーなウイルス、蛋白結合ウイルスおよび細胞内ウイルスの全てのウイルスを血液中からほぼ完全に除去することができるようになったものである。
図1は、本発明の血液処理装置の一例を示す説明図である。血液は、血液入口1より入り、必要に応じ、例えばローラーポンプ、フィンガーポンプ等の血液送液ポンプ13aにより、上流側血液回路2を経由して血漿分離手段3に送られる。血漿分離手段3に送られた血液は、ここで血球等が濃縮された血液と血球等を含まない血漿に分離される。血漿分離手段3により分離された血漿は、血漿出口5から、必要に応じローラーポンプの如き血漿分離ポンプ13bにより、上流側血漿回路6を経由して血漿浄化手段7に送られ、ここで血漿中に存在するウイルスが多孔性濾過膜により除去される。多孔性濾過膜を通過できない血漿は、ウイルス含有血漿採取容器12に貯蔵される。多孔性濾過膜を通過し、ウイルスが除去された血漿は、必要に応じローラーポンプの如き血漿返漿ポンプ13cにより、下流側血漿回路8を経由して血液血漿混合手段9に送られ、ここで、血漿分離手段3から下流側血液回路4を経由して送られてきた、血球等が濃縮された血液と混合される。混合された血液は、血球処理手段10に送られる。ここで血液中に存在するウイルス感染細胞及び、血漿中の残存ウイルスが除去され、血液出口11に送られる。また、必要に応じ、圧力計14a、14b、14c及び14d,並びにドリップチャンバ15a、15b、15c及び15dを用いて装置内の圧力損失をモニターすることができる。
以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。
図1に示す構成で血液処理装置を作成した。
(1)血漿浄化手段7の作成
多孔性濾過膜として、内径175μm、膜厚40μm、最大孔径40nm、平均孔径25nmのエチレン・ビニルアルコール共重合体製多孔性中空糸膜を用い、該中空糸膜を夫々束ねて、束の両端をポリウレタン系接着剤を用いてポリカーボネート製容器に固定し、モジュールを作成した。該モジュールに注射用水を充填した後γ線滅菌し、血漿浄化手段とした。モジュールあたりの有効膜面積は2m2であった。
内径330μm、膜厚50μm、最大孔径40μm、平均孔径300nmのポリエチレン製中空糸膜に、親水化材としてエチレン・ビニルアルコールを被覆した中空糸膜を用い、該中空糸膜を夫々束ねて、束の両端をポリウレタン系接着剤を用いてポリカーボネート製容器に固定し、モジュールを作成した。該モジュールに生理食塩水を充填した後γ線滅菌し、血漿分離手段とした。モジュールあたりの有効膜面積は0.5m2であった。
血球処理手段に使用する水不溶性担体の表面被覆材として、2−ヒドロキシイソブチルメタアクリレート(以下HBMAと略す)、メトキシジエチレングリコールメタアクリレート(以下MDGと略す)及びメチルメタクリレート(以下MMAと略す)のランダム共重合体を通常のラジカル開始剤を用いて合成した。重合条件としては、エタノール300mlに対し、MDGモノマー、HEMAモノマー及び、MMAモノマーを(モル比/MDG:HBMA:MMA=30:20:50)、開始剤としてアゾビスバレロニトリル(V−65)0.1g存在下、64℃で5時間重合を行った。得られた重合溶液は、水10L中に攪拌しながら滴下し、共重合体を析出させて水不溶分を回収した。得られた共重合体中の組成比は、モノマー仕込み比と同じであった。
前記血漿浄化手段7、前記血漿分離手段3、前記血球処理手段10を血液回路および血漿回路を用いて図1のように接続した。血液血漿混合手段9として塩化ビニル樹脂製Y字型コネクタ、血液入口1及び出口11には採血針として合成樹脂性の瓶針、血液回路および血漿回路として塩化ビニル樹脂製の内径3mmのチューブを用いた。また、血液出口と血液送液ポンプ13aの間に抗凝固剤注入手段として、ペリスタポンプを含む抗凝固剤注入ラインを取り付け、血液処理装置とした。
牛新鮮血液5L(白血球数:5,200/μL、血小板数:280,000/μL)にC型肝炎ウイルス含有血漿50mlを添加し、ウイルス量2500000個/Lのウイルス含有血液を作成した。前記血液処理装置により、抗凝固剤としてヘパリンを用いて(血液中ヘパリン濃度:2000IU/L)、血液処理流速60mL/分、血漿処理流速30mL/分で室温にて処理した。5L処理前後血液100μLをバイアルにサンプリングし、5000rpmで1分間遠心分離を行い、上清中のC型肝炎ウイルス量をHCV−RNAとして測定した。C型肝炎ウイルス量の測定には、日本ロッシュ社製、アンプリコアーHCVモニターを用いた。
ウイルス除去率(%)= [(Vc−Vd)/Vc ]×100
Vc:処理前血液中のウイルス濃度
Vd:処理後血液中のウイルス濃度
前記血液処理装置を用いて、C型肝炎患者の体外循環血液処理を実施した。抗凝固剤としてヘパリンを用い(血液中ヘパリン濃度:1000IU/L))に、血液処理流速60mL/分、血漿処理流速30mL/分で5Lの血液を処理した。体外循環開始1時間時において、血液処理装置前後でサンプリングした血液のC型肝炎ウイルス量を上記と同様に測定し、ウイルス除去率を算出した。結果はウイルス除去率98%であり、高いウイルス除去率を示した。また、ウイルスが感染していると考えられているマクロファージの除去率は97%であり、高い除去率を示した。また、5Lの血液処理において、血液処理手段での圧力損失(=圧力計14cと圧力計14dの圧力損失)が200mmHgをこえることはなく、安定した処理が可能であった。
図1に示す血液処理装置において、血球処理手段を除いたこと以外は実施例1と同様な血液処理装置を作成した。該血液処理装置を用いて、C型肝炎患者の体外循環血液処理を実施した。抗凝固剤としてヘパリンを用い(血液中ヘパリン濃度:1000IU/L)、血液処理流速60mL/分、血漿処理流速30mL/分で5Lの血液を処理した。体外循環開始1時間時において、血液処理装置前後でサンプリングした血液のC型肝炎ウイルス量を上記と同様に測定し、ウイルス除去率を算出した。結果はウイルス除去率98%であり、高いウイルス除去率を示した。しかし、ウイルスが感染していると考えられているマクロファージの除去率は5%であり、ウイルス感染細胞の除去はできなかった。また、5Lの血液処理において、血液処理手段での圧力損失(=圧力計14cと圧力計14dの圧力損失)が200mmHgをこえることはなく、安定した処理が可能であった。
図1に示す血液処理装置において、血球処理手段を血漿分離手段の上流側に配置したこと以外は実施例1と同様に血液処理装置を作成した。牛新鮮血液5L(白血球数:6,400/μL、血小板数:320,000/μL)にC型肝炎ウイルス含有血漿50mlを添加し、ウイルス量2500000個/Lのウイルス含有血液を作成した。前記血液処理装置により、抗凝固剤としてヘパリンを用いて(血液中ヘパリン濃度:2000IU/L)、血液処理流速60mL/分、血漿処理流速30mL/分で室温にて処理した。結果は、3.5L処理時点で血液処理手段での圧力損失(=圧力計14cと圧力計14dの圧力損失)が200mmHgをこえたために、5Lの血液を処理できなかった。
図1に示す血液処理装置において、血漿浄化手段の最大孔径を80nm、平均孔径を50nmにしたこと以外は実施例1と同様に血液処理装置を作成した。牛新鮮血液5L(白血球数:4,500/μL、血小板数:150,000/μL)にC型肝炎ウイルス含有血漿50mlを添加し、ウイルス量2500000個/Lのウイルス含有血液を作成した。前記血液処理装置により、抗凝固剤としてヘパリンを用いて(血液中ヘパリン濃度:2000IU/L)、血液処理流速60mL/分、血漿処理流速30mL/分で室温にて処理した。5L処理前後の血液をサンプリングし、実施例1と同様にC型肝炎ウイルス除去率を算出した。結果は、ウイルス除去率40%であり除去能が低下した。
2 上流側血液回路
3 血漿分離手段
4 下流側血液回路
5 血漿出口
6 上流側血漿回路
7 血漿浄化手段
8 下流側血漿回路
9 血液血漿混合手段
10 血球処理手段
11 血液出口
12 ウイルス含有血漿採取容器
13a 血液送液ポンプ
13b 血漿分離ポンプ
13c 血漿返漿ポンプ
14a〜d 圧力計
15a〜d ドリップチャンバ
Claims (12)
- 血液入口、上流側血液回路、血漿分離手段、下流側血液回路がこの順に接続され、さらに血漿分離手段の血漿出口、上流側血漿回路、血漿浄化手段、下流側血漿回路がこの順に接続され、下流側血漿回路の末端は下流側血液回路の途中に設けられた血液血漿混合手段に接続されている血液処理装置において、
さらに下流側血液回路の血液血漿混合手段の下流側に少なくともウイルス感染細胞を除去する水不溶性担体からなる血球処理手段が設けられ、かつ血漿浄化手段が、ウイルスを除去するための最大孔径20nm以上50nm以下の多孔性濾過膜からなることにより、大量の血液を処理しても血球処理手段における圧力損失の上昇を抑制できることを特徴とする、血液よりウイルス及びウイルス感染細胞を除去するための血液処理装置。 - 多孔性濾過膜の平均孔径が5nm以上45nm以下である,請求項1に記載のウイルス除去用血液処理装置。
- 水不溶性担体の表面に少なくとも末端親水基及び末端疎水基を有する、請求項1または2に記載のウイルス除去用血液処理装置。
- 水不溶性担体の表面における末端親水基/末端疎水基の比率が0.01以上80以下である、請求項3に記載のウイルス除去用血液処理装置。
- 水不溶性担体の表面に、ポリアルキレンオキシド鎖を有する重合性モノマー由来のユニット8モル%以上45モル%以下と疎水性基を有する重合性モノマー由来のユニット30モル%以上90モル%以下と水酸基を有する重合性モノマー由来のユニット2モル%以上50モル%以下とから構成されるポリマーを有する、請求項3または4に記載のウイルス除去用血液処理装置。
- ウイルスがC型肝炎ウイルス(HCV)、成人T細胞白血病ウイルス(HTLV−1)、ヒト免疫不全症候群ウイルス(HIV)、又はSARSウイルスのいずれかである、請求項1から5の何れか1項に記載のウイルス除去用血液処理装置。
- 血球処理手段が、血液中のリンパ球を活性化させる能力を有する、請求項1から6の何れか1項に記載のウイルス除去用血液処理装置。
- 血液から血漿を分離する工程、
分離した血漿を最大孔径20nm以上50nm以下の多孔性濾過膜からなる血漿浄化手段を通過させて血漿中のウイルスを除去し処理する工程、
処理した血漿と前記血漿を分離した残りの血液とを混合する工程、
及び、前記混合した血液を少なくともウイルス感染細胞を除去する水不溶性担体からなる血球処理手段を通過させて処理する工程を含むウイルス除去方法に用いるための、請求項1から7の何れか1項に記載の血液処理装置。 - 血液から血漿を分離する工程、
分離した血漿を最大孔径20nm以上50nm以下の多孔性濾過膜からなる血漿浄化手段を通過させて血漿中のウイルスを除去し処理する工程、
処理した血漿と前記血漿を分離した残りの血液とを混合する工程、
及び、前記混合した血液を少なくともウイルス感染細胞を除去する水不溶性担体からなる血球処理手段を通過させて処理する工程を含むウイルス除去方法に用いるための血液処理装置の製造のための、ウイルスを除去するための最大孔径20nm以上50nm以下の多孔性濾過膜とウイルス感染細胞を除去するための水不溶性担体の使用。 - 前記血液処理装置が、少なくとも3.5Lの血液を処理することができることを特徴とする、請求項1から8の何れか1項に記載の血液処理装置。
- 前記血液処理装置が、少なくとも5Lの血液を処理することができることを特徴とする、請求項1から8の何れか1項に記載の血液処理装置。
- 前記血球処理手段が、平均繊維直径が1.0μm以上50μm未満の不織布であり、前記不織布が、円筒状メッシュの周囲に巻きつけて積層されていることを特徴とする、請求項1から8、10及び11の何れか1項に記載の血液処理装置。
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