【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
「産業上の利用分野」
本考案は臓器移植における拒絶反応を抑制する
効果を持つた免疫抑制用人工血管に関する。
「従来技術」
近年、臓器移植が盛んに行われるようになり、
人間の臓器を他の人間、又は人間以外の動物の臓
器を人間に移植するということが多くみられるよ
うになつてきた。このように臓器移植が盛んに行
われるようになつてきた最大の理由は、新しく開
発された免疫抑制剤が以前のものに比べて、より
優れた効果をあらわすようになつてきたためと思
われる。
すなわち、臓器をもらい受ける者の組織適合性
と、臓器提供者の適合性とがうまく一致した時に
は、もらい受ける者の体内でのその臓器に対する
拒絶反応は起らないが、一般には、ほとんどの事
例において移植臓器に対する拒絶反応が起り、そ
の拒絶反応に対し、免疫抑制剤を使用することに
より、その拒絶反応を弱めるか、又は抑えること
ができるようになつたためである。
「解決すべき技術課題」
しかしながら、現在までに開発された免疫抑制
剤は、いずれも、経口剤として、又は注射等によ
り全身性に投与されるものであり、局所的に拒絶
反応抑制効果をもたせることが出来るものではな
かつた。このため、その免疫抑制剤による副作用
が現われ易く、また逆に副作用が出るほどの量で
なければ、抑制剤としての効果がなく、その結
果、重篤な感染症にかかつたり、悪性腫瘍の原因
になつたりすることが報告され、臓器移植実施に
際しての最大の技術課題となつていた。
本考案は上記のように全身的に投与することに
よつて免疫関与細胞の活性を弱めていた免疫抑制
剤の使用量を少なくしたり、また単独で拒絶反応
の抑制効果をもたせる、免疫抑制用人工血管を提
供せんとするものである。
「技術課題を解決する手段」
本考案を図示の実施例に基づき詳細に説明す
る。第１図は本考案に係る拒絶反応抑制効果を有
する免疫抑制用人工血管の基本的構造を示す説明
図で、第２図は同人工血管の使用方法を示す説明
図であり、第４図は本考案に係る免疫抑制用人工
血管の他実施例を示す平面図である。
図中、１は長尺な管状に形成された免疫抑制用
人工血管で、その周辺には磁石部３が配設されて
いる。この磁石部３は後述するように人工血管１
の孔内においてトンネル状の磁場を発生させるた
めのものであり、第１図の実施例に示すように人
工血管２の周側壁２′と一体に形成してもよいし、
また第３図に示す実施例のように人工血管２の周
側壁２′に配設するようにしたり、あるいは第４
図に示す実施例のように人工血管２の周側近傍に
配設してもよいこと勿論である。
また、磁石部３は人工血管の孔内４をはさんで
Ｎ極とＳ極が相対するよう配設する等して免疫抑
制用人工血管１の孔内４の適所にトンネル状の磁
場５を形成するようにしたものである。第３図及
び第４図は磁場５の影響力を強化するためのもの
で、第３図に示した実施例は、磁石部３をＮ極と
Ｓ極とを逆にした磁石３ａ，３ｂ，３ｃ，…を、
複数個列設するように構成したものであり、又、
第４図は磁石３ａ，３ｂ，３ｃ，…を正列に並べ
た境界間隙部に人工血管１が蛇行しながら通るよ
うに配設した実施例である。
本件考案の人工血管は上記のように血管周側又
はその近傍に磁石３ａ，３ｂ，３ｃ，…を設け、
当該血管の孔内にはトンネル状の磁場が形成され
るように構成する。
この免疫抑制用人工血管１を臓器移植の際に使
用する状態を模型的に示したのが第２図及び第５
図である。第２図中、６は移植用臓器であり、７
は動脈血管、８は移植用臓器６への動脈側連結血
管で、その一部に本考案に係る免疫抑制用人工血
管１を用いる。尚、９は移植用臓器６から出てく
る血液を静脈血管１０と連結する静脈側連結用血
管であり、１１は水の移動のみで細胞成分の移動
を阻止するフイルターである。該フイルター１１
は細胞成分の移動を阻止するものであると同時
に、移植用臓器６を露出させずに隔離するもので
ある。即ち、動脈側連結血管８、静脈側連結血管
９をも隔離し、臓器が例えば腎臓の場合には、こ
れらの血管の他に尿管をも隔離することは勿論で
ある。
尚、第５図は第４図に示す実施例の人工血管を
使用する際の状態を示す説明図である。
「作用」
ここで、磁力と臓器移植に伴う拒絶反応抑制効
果との関係について説明すると、組織非適合性の
臓器移植が行われた生体においては、免疫関与細
胞、すなわち、Ｔ細胞、Ｂ細胞、NK細胞、マク
ロフアージ等が、移植された臓器６に付随してい
る動脈側連結血管８を通じてその臓器６内に入
り、その内部で異物性を感知して一定の情報を把
握し、移植を受けた生体内の抗体産生機構（図示
しない）により抗体をつくつて再び移植臓器６の
動脈側連結血管８側から流入して、その移植臓器
６を除去する作用を開始する訳である。
本考案はこういつた移植臓器６に対する拒絶反
応のメカニズムに着目し、磁力によつてそれら免
疫担当細胞の異物であることの情報収集機能を移
植臓器６につながつている入口の動脈側血管部位
で可逆的に抑制し、抗体産生機構による抗体が出
来るだけ生じないようにして移植された臓器を拒
絶反応から守る方法をとろうとするものである。
尚、ここに可逆的に抑制するということは、曝
磁された免疫関与細胞（リンパ球等）において、
一定時間（異物である移植臓器内血管を循環して
いる間）は、DNA合成等が抑制され、すなわち、
その細胞の本来の異物感知機能、並びに異物排除
機能が抑制されて、移植臓器内血管を通過し終つ
た後は、元の正常な情報収集機能を発揮するよう
に回復するような状態の抑制である。
従来より使用されている拒絶反応抑制剤（例え
ばサイクロスポリンＡ〓Cyclosporin−eA〓）によ
る抑制作用も同じように免疫担当細胞（リンパ球
等）の活性を低下させて、抗体がなるべく出来な
いようにするもので（臨床免疫、14(2)；93−99，
1982年〓臓器移植とＣ−yclosporine Ａ〓落合武
徳、坂本薫、浅野武秀、渡辺一男）、臓器移植の
拒絶反応を抑制する基本的メカニズムには、おお
きな差異はない。ただ、免疫担当細胞の活性を低
下させる手段として薬物によるのか磁力によつて
行なうのかの差異と、免疫担当細胞の活性低下作
用が従来長期的、全身的であるのに対し、本考案
の場合には一時的かつ部分的であるといつた点に
差異がある。すなわち、前者の薬物は、経口又は
注射により投与されるので、全身的に影響が出る
傾向があるのに対し、後者の磁力は、局的に限定
して影響を与えることが出来る特性をもつてい
る。
磁気が生態に与える影響については、生体磁気
学として各方面で研究されており、細胞のDNA、
RNAの合成が抑制される効果が証明されている。
（第２回〓磁気と生体〓研究会資料Ｐ＃＃〜36，
1976年〓磁場によるMH134腹水癌の核酸DNA、
RNA合成抑制効果について〓斉藤四郎、宮川富
"Field of Industrial Application" The present invention relates to an immunosuppressive artificial blood vessel that has the effect of suppressing rejection reactions in organ transplants. “Prior art” In recent years, organ transplants have become more common.
Transplantation of human organs to other humans or organs from non-human animals to humans has become increasingly common. The main reason why organ transplants have become so popular is thought to be that newly developed immunosuppressive drugs have become more effective than their predecessors. In other words, when there is a good match between the tissue compatibility of the recipient and the compatibility of the organ donor, rejection of the organ will not occur in the recipient's body, but in most cases This is because a rejection reaction occurs against a transplanted organ, and it has become possible to weaken or suppress the rejection reaction by using immunosuppressants. ``Technical issues to be solved'' However, all immunosuppressants developed to date are administered systemically as oral agents or by injection, and have a local rejection suppressing effect. It wasn't something I could do. For this reason, side effects from immunosuppressive drugs are likely to occur, and conversely, unless the dose is large enough to cause side effects, it is ineffective as a suppressive drug, resulting in serious infections and malignant tumors. It has been reported that this can be the cause of cancer, and has become the biggest technical issue when implementing organ transplants. The present invention is an immunosuppressant that reduces the amount of immunosuppressants that weaken the activity of immune-related cells when administered systemically, and also has the effect of suppressing rejection alone. The aim is to provide artificial blood vessels. "Means for Solving Technical Problems" The present invention will be explained in detail based on illustrated embodiments. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the basic structure of the immunosuppressive artificial blood vessel having the effect of suppressing rejection according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing how to use the artificial blood vessel, and FIG. FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the immunosuppressive artificial blood vessel according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an immunosuppressive artificial blood vessel formed into a long tubular shape, around which a magnet portion 3 is arranged. This magnet part 3 is connected to the artificial blood vessel 1 as described later.
It is for generating a tunnel-like magnetic field in the hole of the artificial blood vessel 2, and may be formed integrally with the peripheral side wall 2' of the artificial blood vessel 2, as shown in the embodiment of FIG.
Furthermore, as in the embodiment shown in FIG.
Of course, it may be arranged near the circumferential side of the artificial blood vessel 2 as in the embodiment shown in the figure. In addition, the magnet part 3 is arranged such that the north pole and the south pole are opposite to each other across the hole 4 of the artificial blood vessel 1, so that a tunnel-shaped magnetic field 5 is applied to the appropriate place in the hole 4 of the immunosuppressive artificial blood vessel 1. It was designed so that it could be formed. 3 and 4 are for strengthening the influence of the magnetic field 5. In the embodiment shown in FIG. 3c,...,
It is configured so that multiple pieces are installed in a row, and
FIG. 4 shows an embodiment in which the artificial blood vessel 1 is arranged so as to meander through a boundary gap where magnets 3a, 3b, 3c, . . . are arranged in regular rows. As mentioned above, the artificial blood vessel of the present invention is provided with magnets 3a, 3b, 3c, ... on the peripheral side of the blood vessel or in the vicinity thereof,
A tunnel-like magnetic field is formed within the pore of the blood vessel. Figures 2 and 5 schematically show how this immunosuppressive artificial blood vessel 1 is used during organ transplantation.
It is a diagram. In Figure 2, 6 is an organ for transplantation, and 7
8 is an arterial blood vessel, and 8 is an arterial side connecting blood vessel to the organ 6 for transplantation, and the immunosuppressive artificial blood vessel 1 according to the present invention is used as a part of the arterial blood vessel. Note that 9 is a venous connecting blood vessel that connects the blood coming out of the organ for transplantation 6 to the venous blood vessel 10, and 11 is a filter that prevents the movement of cellular components only by the movement of water. The filter 11
This prevents the movement of cellular components, and at the same time isolates the organ 6 for transplantation without exposing it. That is, the arterial side connecting blood vessel 8 and the venous side connecting blood vessel 9 are also isolated, and if the organ is a kidney, for example, it goes without saying that the ureter is also isolated in addition to these blood vessels. Incidentally, FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which the artificial blood vessel of the embodiment shown in FIG. 4 is used. "Effect" Here, to explain the relationship between magnetic force and the effect of suppressing the rejection reaction associated with organ transplantation, in a living body that has undergone tissue-incompatible organ transplantation, immune-related cells such as T cells, B cells, NK cells, macrophages, etc. enter the organ 6 through the arterial connecting blood vessel 8 attached to the transplanted organ 6, detect the foreign body inside the organ 6, grasp certain information, and receive the transplant. Antibodies are produced by an in-vivo antibody production mechanism (not shown) and flow into the artery-side connecting blood vessel 8 of the transplanted organ 6 again, starting the action of removing the transplanted organ 6. This invention focuses on the mechanism of rejection reaction against the transplanted organ 6, and uses magnetic force to collect information on the foreign body of these immunocompetent cells at the entrance artery-side blood vessel site connected to the transplanted organ 6. The aim is to reversibly inhibit the production of antibodies by the antibody production mechanism to protect transplanted organs from rejection. Note that reversible suppression means that in magnetized immune-related cells (lymphocytes, etc.),
For a certain period of time (while the foreign body is circulating in the blood vessels in the transplanted organ), DNA synthesis, etc. is suppressed, that is,
The cell's original foreign body sensing function and foreign body expulsion function are suppressed, and after it has passed through the blood vessel in the transplanted organ, it will recover to its original normal information gathering function. be. The inhibitory effect of conventionally used anti-rejection drugs (e.g. Cyclosporin A〓Cyclosporin-eA〓) similarly reduces the activity of immunocompetent cells (lymphocytes, etc.) and prevents the production of antibodies as much as possible. (Clinical Immunology, 14(2); 93-99,
1982: Organ Transplants and C-yclosporine A (Takenori Ochiai, Kaoru Sakamoto, Takehide Asano, Kazuo Watanabe) There are no major differences in the basic mechanisms that suppress organ transplant rejection. However, there are differences in whether the method used to reduce the activity of immunocompetent cells is a drug or magnetic force, and the effect of reducing the activity of immunocompetent cells is conventionally long-term and systemic, whereas in the case of the present invention, The difference is that it is temporary and partial. In other words, the former drug is administered orally or by injection, so it tends to have a systemic effect, whereas the latter's magnetic force has the property of being able to have a localized effect. There is. The influence of magnetism on ecology is being researched in various fields as biomagnetism, and the effects of magnetism on biology are being studied in various fields.
It has been proven to suppress RNA synthesis.
(2nd Magnetism and Biology Research Group Materials P##~36,
1976 = Nucleic acid DNA of MH134 ascites cancer by magnetic field,
About RNA synthesis suppression effect〓Shiro Saito, Tomi Miyagawa
【表】
以上より、すべての例で10％以上の抑制率が得
られた。すなわち、DNA合成の抑制が認められ
た。
実験２：磁場内を出て一定時間後にDNA合成が
元に回復することの確認。
ｆ 被験体から一定の血液を採取し、リンパ球だ
けを分離する。
ｇ そのリンパ球の一定数をシヤーレに取り、培
養液を入れ、DNA合成促進剤である一定量の
PHA（レクチン）を混合する。
ｈ 被験体から一定の血液を採取し、リンパ球だ
けを分離し、そのリンパ球の一定数をシヤーレ
に取り、培養液を入れたものを作成しておく。
ここまでは、第１実験ａ）ｂ）ｃ）と同じであ
る。
ｉ その混合液を平板状のマグネットで上下に挟
んだマグネツト群（2000エステツドの定常磁
場）と、非マグネツト群（コントロール）とに
分け、３日間培養した（第６図参照）後、前記
マグネツト群からマグネツトを取り外す。
ｊ マグネツトを取り外した後、これらのすべて
のリンパ球混合液群に、一定量のトリチウムサ
イミジンを加え、さらに16時間培養する。
ｋ それぞれの群からリンパ球を採取し、シンチ
レーシヨン カウンターでその放射活性を測定
する。すなわち、測定法は、前記ｅ）と同様で
あつた。
その結果は、表２の通りであつた。[Table] From the above, an inhibition rate of 10% or more was obtained in all cases. In other words, suppression of DNA synthesis was observed. Experiment 2: Confirmation that DNA synthesis returns to its original state after a certain period of time after leaving the magnetic field. f. A certain amount of blood is collected from the subject and only lymphocytes are separated. g Take a certain number of lymphocytes in a shear dish, add culture medium, and add a certain amount of DNA synthesis promoter.
Mix PHA (lectin). h. Collect a certain amount of blood from the subject, separate only the lymphocytes, take a certain number of lymphocytes in a shear dish, and prepare a culture medium.
The steps up to this point are the same as the first experiments a) b) c). i The mixed solution was divided into a magnet group (constant magnetic field of 2000 EST) and a non-magnet group (control), which were sandwiched vertically between flat magnets, and after culturing for 3 days (see Figure 6), the magnet group Remove the magnet from the j After removing the magnet, add a certain amount of tritiated thymidine to all of these lymphocyte mixture groups and culture for an additional 16 hours. k Collect lymphocytes from each group and measure their radioactivity using a scintillation counter. That is, the measurement method was the same as in e) above. The results were as shown in Table 2.
【表】
以上より、おおむねマグネツト群と非マグネツ
ト群とで差がなく、DNAの機能は可逆的に元に
回復していることが認められた。
次に、実験３として同種異系腎移植術を、ラツ
トで試みた（第７図）。
腎受容者であるウイスターラツトの両腎を切除
し（右副腎、左側尿管は残す。）、あらかじめ取り
出しておいた腎提供者であるSDラツトの左腎を
カフ法により、各々の左腎静脈血管同志で直接接
続し、それぞれの左腎動脈は、免疫抑制用人工血
管の各々の端部とをカフ法により接続し、尿管は
縫合接続した。（人工血管の血流部分は、ゴアテ
ツクス−内径0.8mm、外径1.0mmのチユーブ、マグ
ネツトはTDK社製のネオジウム−3500エステツ
ド、ゴアテツクならびにマグネツト保持部はシリ
コンゴムを使用する。）
その結果は、表３の通りであつた。[Table] From the above, it was confirmed that there was generally no difference between the magnet group and the non-magnet group, and the DNA function was reversibly restored to its original state. Next, in Experiment 3, allogeneic kidney transplantation was attempted in rats (Figure 7). Both kidneys of Wistar rats (kidney recipients) were removed (the right adrenal gland and left ureter were left intact), and the previously removed left kidney of SD rats (kidney donors) was inserted into each left renal vein using the cuff method. The blood vessels were directly connected, and each left renal artery was connected to each end of the immunosuppressive artificial blood vessel by the cuff method, and the ureter was sutured. (The blood flow part of the artificial blood vessel uses a Gore-Tex tube with an inner diameter of 0.8 mm and an outer diameter of 1.0 mm. The magnet uses TDK neodymium 3500 ester, and the Gore-Tex and magnet holding part use silicone rubber.) The results are as follows. The results were as shown in Table 3.
【表】
以上から免疫抑制用人工血管群は、非人工血管
群（コントロール群）に比較して、おおむね二倍
以上の生存日数が得られた。
このことから、免疫抑制用人工血管により、腎
受容者の免疫関与細胞が異物であるい移植腎に対
して寛容であつたことが認められた。
尚、生体内に磁場を与える場合は、他の正常蔵
器に悪影響を及ぼさない様にしなければならず、
第２図に示すように移植蔵器６とつながつている
動脈側連結血管８に隣接して設置するのが望まし
い。また、同じ強さの磁力の場合、定常磁場に比
べて変動磁場の方が細胞に及ぼす影響が強いこと
が知られているが、同じ定常磁場でも動脈側連結
血管８を流れる免疫関与細胞に関してＮ極、Ｓ極
の方向を血流にそつて交互に作用させると、より
効果的に影響を及ぼすことが明らかになつた。そ
れを具現化したのが第３図及び第４図に示した人
工血管の実施例である。
「効果」
本考案は叙上のように、長尺な管状に形成した
人工血管の周辺に磁石部を配設し、当該人工血管
の孔内にトンネル状の磁場を形成するようにした
免疫抑制用人工血管である。したがつて、この人
工血管１を移植臓器６のつながつている動脈側連
結血管８に設置すると、この人工血管の中を血液
が通過したとき、免疫関与細胞に磁力の可逆的な
影響を与えてその活性を低下せしめ、抗体産生機
構が働かないようにし、それによつて拒絶反応抑
制効果を挙げることが出来るものである。しか
も、このように本考案は免疫関与細胞に対して、
局部的にしかも効果を発揮するに有利な位置で可
逆的なダメージを与えることが出来るので、その
移植臓器の拒絶反応を必要に応じて選択的に抑制
することが可能となつた。そのため体全体の免疫
抑制機構の機能低下をほとんどなくすることが出
来る。[Table] From the above, the immunosuppressive artificial blood vessel group had roughly twice as many survival days as the non-artificial blood vessel group (control group). From this, it was confirmed that the immune-related cells of the kidney recipient were tolerant to the foreign body or transplanted kidney due to the immunosuppressive artificial blood vessel. When applying a magnetic field inside a living body, care must be taken to ensure that it does not adversely affect other normal storage organs.
As shown in FIG. 2, it is preferable to install it adjacent to the arterial connecting blood vessel 8 that is connected to the transplanted device 6. In addition, it is known that when the magnetic force is the same, a fluctuating magnetic field has a stronger effect on cells than a steady magnetic field, but even with the same steady magnetic field, the N It has become clear that alternating the pole and south pole directions along the blood flow produces more effective effects. The embodiment of the artificial blood vessel shown in FIGS. 3 and 4 embodies this. ``Effects'' As mentioned above, the present invention is an immunosuppression method in which a magnet is placed around a long tubular artificial blood vessel to form a tunnel-like magnetic field within the pore of the artificial blood vessel. It is an artificial blood vessel. Therefore, when this artificial blood vessel 1 is placed in the arterial side connecting blood vessel 8 connected to the transplanted organ 6, when blood passes through this artificial blood vessel, it exerts a reversible magnetic force on immune-related cells. It lowers its activity and prevents the antibody production mechanism from working, thereby producing an effect of suppressing rejection reactions. Moreover, the present invention is effective against immune-related cells.
Since it is possible to inflict reversible damage locally and at a position advantageous for exerting the effect, it has become possible to selectively suppress the rejection reaction of the transplanted organ as necessary. Therefore, it is possible to almost eliminate the decline in the function of the immunosuppressive mechanism throughout the body.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本考案に係る拒絶反応抑制効果を有す
る免疫抑制用人工血管の構造を示す説明図、第２
図は同人工血管の使用方法を示す説明図、第３図
は同人工血管の他実施例を示す構造説明図で、第
４図は同人工血管の他実施例を示す平面図で、第
５図は第４図に示す実施例の使用状態を示す説明
図で、第６図は本考案にかかる第１、第２実験に
用いるマグネツト群とマグネツト群の作成法を示
す説明図、第７図は第３実験を説明する概略説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the structure of the immunosuppressive artificial blood vessel having the effect of suppressing rejection according to the present invention, and FIG.
The figure is an explanatory diagram showing how to use the artificial blood vessel, FIG. 3 is a structural explanatory diagram showing another embodiment of the artificial blood vessel, FIG. 4 is a plan view showing another embodiment of the artificial blood vessel, and The figures are explanatory drawings showing the usage state of the embodiment shown in Fig. 4, Fig. 6 is an explanatory drawing showing the magnet group used in the first and second experiments according to the present invention, and the method of making the magnet group. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram illustrating the third experiment.