JPH07178167A - 炎症性疾患の処置方法及び装置 - Google Patents

炎症性疾患の処置方法及び装置

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JPH07178167A
JPH07178167A JP6146123A JP14612394A JPH07178167A JP H07178167 A JPH07178167 A JP H07178167A JP 6146123 A JP6146123 A JP 6146123A JP 14612394 A JP14612394 A JP 14612394A JP H07178167 A JPH07178167 A JP H07178167A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 炎症性疾患患者の末梢血を、リンパ球に比し
炎症性細胞への親和性が高い担体と接触させ、かくして
得られる炎症性細胞が吸着除去された処理血液を当該患
者に戻すことを特徴とする炎症性疾患の処置方法及びそ
の装置。 【効果】 薬物療法を特に必要としないので副作用が少
なく速やかな治療が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は炎症性疾患の処置方法及
び装置に関し、更に詳細には炎症性疾患患者の末梢血よ
り顆粒球を吸着除去した処理血液を当該患者に戻すこと
によって各種炎症性疾患の症状の改善及び治療をするた
めの処置方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】炎症組織に集積してくる好中球等の食細
胞は貪食、活性酸素産生、顆粒内酵素の放出及び組織へ
の遊走、接着と多彩な機能を有する細胞集団であり、こ
れらは進入微生物に対する生体防御に不可欠である。
【0003】一方、これらの細胞群が過剰に、もしくは
慢性的に局所に浸潤した場合、著しい組織障害を引き起
こすことが知られている。即ち、心筋梗塞等での虚血後
の再灌流障害(J.L.,Romson,et a
l.,Circulation,67,1016〜10
23,1983)や敗血症等が誘発する肺水腫、ARD
S(Adult Respiratory Distr
ess Syndrome;J.E.,Powe,et
al.,Crit.Care.Med.,10,71
2〜718,1982)、及び多臓器不全(E.A.,
Deitch,Ann.Surg.,216,117〜
134,1992)、更には生体反応、免疫反応が背景
となる慢性関節リウマチ(P.R.,Elford,
P.H.,Cooper,Arthritis Rhe
um.,34,325〜332,1991;D.,Sc
hrier,et al.,Am.J.Patho
l.,117,26〜29,1984)や糸球体腎炎
(L.,Baud,et al.,Kidney In
t.,20,332〜339,1981)での組織障害
において、食細胞ことに好中球が重要な役割を果たして
いることが解明されつつある。
【0004】また、肺の組織障害の結果として起こる肺
水腫の臨床症候群であるARDSには呼吸器感染症、物
理化学的な肺の損傷や敗血症、薬物中毒、重症外傷等々
と様々な原因があるにもかかわらず、その組織学的所見
は一定しており、広汎におよぶ肺胞の障害、血管拡張、
上皮細胞の障害、その結果としての浮腫の形成に加えて
好中球の集積が観察され、ARDSの炎症反応に好中球
が深く関与しているとされている(A.A.Fowle
r,et al.,Am.Rev.Respir.,
36,1225〜1231,1987)。事実、敗血症
患者の末梢血好中球(S.D.Tennenberg,
et al.,Arch.Surg.,123,171
〜175,1988)やARDSの肺滲出好中球機能は
変化しており(T.R.Martin,et al.,
Am.Rev.Respir.Dis.,144,25
2〜262,1991)また好中球走化因子であるIL
−8(C.E.Hack,et al.,Infec
t.Immun.,60,2842〜2852,199
2)やその活性化に関与するTNF(T.M.Hyer
s.,et al.,Am.Rev.Respir.D
is.,144,268〜271,1991)、エンド
トキシン(P.E.Parsons,et al.,A
m.Rev.Respir.Dis.,140,294
〜301,1989)が患者血中で増加していることが
報告されている。
【0005】従って、これらの疾患に対して好中球の作
用又は機能を制御すべく、その活性酸素に対するSO
D、N−アセチルシステイン(NAC)(G.R.Be
rnard,et al.,J.Clin.Inves
t.,73,1772〜1784,1984)や顆粒球
エラスターゼ阻害剤(M.Ogawa,et al.,
Res.Comm.Chem.Path.Phar
m.,55,271〜274,1987)、抗エンドト
キシン抗体の投与(A.P.Wheeler,eta
l.,Am.Rev.Respir.Dis.,14
,775〜781,1990)また好中球の組織への
接着を抑えるためにCD18等の抗接着分子モノクロー
ナル抗体の応用が試みられている(N.B.Vedde
r,et al.,J.Clin.Invest.,
,939〜944,1988)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のいずれの炎症性疾患の治療法も患者にとって異物であ
る薬物を投与するものであり、何らかの副作用を生ずる
ことは避け難いものであった。従って、本発明の目的は
薬物を投与せずに炎症性疾患に関与する生体成分の含量
を調節することにより、炎症性疾患を治療する方法及び
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは炎症
性疾患と末梢血中の顆粒球、単球等の炎症性細胞の量と
の関係、炎症性疾患におけるこれらの炎症性細胞の血中
濃度と炎症組織濃度との関係等について鋭意検討した結
果、炎症性疾患患者の末梢血より炎症性細胞を選択的に
除去処理し、その処理血液を患者に戻してやれば、炎症
性疾患の症状が改善し、治癒が促進されることを見出
し、本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明は炎症性疾患患者の末梢
血を、リンパ球に比し炎症性細胞への親和性が高い担体
と接触させ、かくして得られる炎症性細胞が吸着除去さ
れた処理血液を当該患者に戻すことを特徴とする炎症性
疾患の処置方法を提供するものである。
【0009】また、本発明はリンパ球に比し炎症性細胞
への親和性が高い担体を収容した炎症性細胞吸着部と、
血液を該吸着部に流入させるための血液流入部と、該吸
着部内に流入された血液を該吸着部外に流出させるため
の血液流出部を備えていることを特徴とする血液から炎
症性細胞を吸着除去処理することにより炎症性疾患を処
置するための装置を提供するものである。
【0010】本発明方法の対象となる炎症性疾患患者と
しては、ARDS、多臓器不全(MOF)、アレルギー
性疾患、慢性関節リウマチ、その他自己免疫疾患、心筋
梗塞等での虚血後の再灌流障害など顆粒球の産生する因
子が原因となる疾患等が挙げられる。このうち、特に治
療が困難とされている疾患、すなわち、致命率が高いA
RDS、非ステロイド抗炎症薬やDMARDS等の薬剤
治療の行き詰まりや患者のコントロールが難しい慢性関
節リウマチ等が特に好ましい対象である。
【0011】本発明における炎症性細胞とは、血液中に
存在する細胞のうちで炎症の発生及び悪化に影響する細
胞をいい、具体例としてはCD11b陽性細胞、すなわ
ち顆粒球(CD15陽性細胞)及び単球(CD14陽性
細胞)が挙げられる。
【0012】本発明において用いられるリンパ球に比し
炎症性細胞への親和性が高い担体(以下、単に「担体」
と略す)としては、かかる特性を有し、接触する血液に
有害なものでなければその材質を問わずに利用すること
ができる。もちろんCD11b陽性細胞を選択的に吸着
し得る担体は最も好ましいものである。このような担体
としては水に対する接触角が55°〜95°の間にある
材質、具体的には特にポリスチレン、酢酸セルロース、
6−ナイロン、11−ナイロン、ポリエチレンテレフタ
レート等からなる担体が好適な担体として例示される。
ここで接触角とは、静止液体の自由表面が固体壁に接す
る場所で液面となす角(液の内部にある角を取る)をい
う。該担体の形状及び大きさなどもまた任意であり、特
に限定はしないが、一般には血液細胞と区別し得るだけ
の大きさを有し、接触する血液との接触面が大きい形
状、すなわち効率的な接触を可能とする形状である。例
えば、φ0.1〜10mm程度のビーズ状担体などとする
ことができる。
【0013】本発明においては、炎症性疾患患者の末梢
血はかかる担体との接触処理に付され、炎症性細胞が吸
着除去された処理血液が当該患者に戻される。処理血液
は、血液細胞成分として患者に戻すことができ、これに
よって所望の効果を奏するが、殊に血漿成分を分離除去
する必要はない。また、処理血液には必要に応じて血液
成分を任意に補給することもできる。
【0014】かかる接触処理の手段としては、担体への
炎症性細胞の吸着が有効に行われ、処理血液が患者に戻
され得るように回収できる限りにおいて特に限定され
ず、また該処理血液を患者に戻す手段としても何等限定
はない。例えば、体外循環により連続的に或いはバッチ
式にて接触処理した処理血液を常法に従い静脈内投与す
る手段が適宜採用できる。
【0015】体外循環によれば、担体を収容した炎症性
細胞吸着部と、血液を該吸着部に流入させるための血液
流入部と、該吸着部内に流入された血液を該吸着部外に
流入させるための血液流出部を備えている炎症性細胞除
去装置を介して、連続的に本発明の処置が可能である。
かかる装置の具体例としてはEPO319961−A2
に記載の顆粒球除去装置を好適に例示できる。
【0016】次に本発明に用いる炎症性細胞除去装置を
図面とともに説明する。図1中、1は炎症性細胞吸着部
であり、この中にリンパ球に比し炎症性細胞に親和性の
高い担体4が充填されている。
【0017】かかる担体を収容する吸着部1の一端部に
は、被処理血液(炎症性疾患患者血液)を該吸着部内に
流入させるための血液流入部2が備えられ、他端部に
は、該吸着部内に流入され、上記担体との接触により炎
症性細胞を吸着除去された血液を該吸着部外に流出させ
るための血液流出部3が備えられている。
【0018】この装置は、通常の血漿交換療法に準じ
て、体外循環により連続的に炎症性細胞を除去すること
ができ、輸送材料としての、例えばシリコーンゴムチュ
ーブ、ポリ塩化ビニル等の無害な素材からなる配管11
及び血液ポンプ5を備えることができる。
【0019】また、上記血液流出部より送出された血液
の循環回路には、血液循環が正常に行われていることを
確認するための動脈圧計8及び静脈圧計9、血液の凝固
を防ぐための薬物、例えばヘパリンを投与するための薬
物投与口6及び血液凝固剤の作用を防止する薬物、例え
ばプロタミンを注入するための薬物投与口10並びに体
外循環中に低下する血液の温度を上昇させるための加温
器7等を設置してもよい。更に、循環血液の血液像を検
出するための通常の検出器及び本発明に起因する炎症性
細胞以外の血液成分の不足を補うための血液成分補給器
を設置することもできる。
【0020】かかる補給のための血液成分は、例えば、
成分輸血が利用し得る。
【0021】かかる炎症性細胞除去装置を用いて炎症性
疾患患者の末梢血を1時間循環させれば、約30%程度
の顆粒球を主体とする白血球がこの装置内に吸着回収さ
れる。このとき、末梢血中の顆粒球、特に好中球濃度は
急激には低下しない。その理由は、次のように考えられ
る。すなわち、顆粒球、特に好中球は炎症組織に集積、
接着、浸潤することによりその炎症組織局所において各
種起炎物質の産生、活性酸素の生成等を経て組織障害を
生起させ、炎症を増悪させていると考えられている。そ
こで、循環血中より顆粒球を本法により除去すると生体
のホメオスタシス機構により、血液中の顆粒球数を一定
に保つべく、マージナル プール(marginal
pool)より顆粒球が循環血中に再び動員されること
が考えられる。その結果、炎症局所への顆粒球浸潤数が
減少して炎症の治癒は促進するが、末梢血中の顆粒球数
は急激には低下しないものと考えられる。
【0022】上記体外循環による本発明の処置は、炎症
疾患患者の症状等によっても異なるが、一般に1回当た
り流速30ml/分の条件で30分〜90時間血液循環す
ることにより行い得る。もちろん、これは本発明の開示
に従い、例えば採用する担体の量や吸着特性等をふまえ
て適宜に設定することができる。例えば、後記する臨床
例においては、流速30ml/分、1回当たり1時間の血
液循環にて、1〜3回/週を1クールとして、1〜8週
間の処置により慢性関節リウマチの良好な処置結果が得
られている。また、バッチ式にて接触処理した処理血液
を静脈内投与する場合も、実質的に上記体外循環による
処置の場合に準じて行うことができる。尚、採血量及び
処理された血液の投与量は、一般に、1日当たり150
〜450ml程度である。
【0023】本発明方法によれば炎症性疾患の症状を改
善し、治癒を促進させることができるが、炎症性疾患の
治療をより早期に達成するため本発明方法と抗炎症剤投
与、抗菌剤投与、抗ウィルス剤投与等の薬物療法を併用
してもよい。なお、この薬物療法との併用時には、薬物
の投与量は薬物療法単独の場合の投与量よりも少なくて
充分に効果が奏される。従って、当該併用療法によれ
ば、薬物療法単独の場合よりも副作用が軽減される。
【0024】
【発明の効果】本発明方法によれば患者に何ら副作用を
生じることなく、速やかに炎症性疾患の症状改善及び治
療をすることができる。
【0025】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する
が、本発明は何らこれに限定されるものではない。以下
の実施例において、顆粒球数、単球数等の白血球数は、
特記しない限り、自動分析装置(THMS H1,Te
chnicon)により測定した。
【0026】実施例1 酢酸セルロースビーズ11gを内径1.5cm、長さ5cm
のカラム(Bio−Rad,Richmond,CA)
に充填し、高圧蒸気滅菌したものを炎症性細胞除去カラ
ム〔図1中の炎症性細胞吸着部,以下「G−1カラム」
という〕とした。家兎の耳静脈を用い、図1に示す回路
を設け、2ml/分の流速で1時間血液体外循環を行い、
CD11b陽性細胞除去能を検討した。
【0027】4羽の家兎について流速2ml/分の条件で
1時間循環を行い、その後G−1カラムからビーズを取
り出し、ビーズに粘着した白血球をEDTAを含むリン
酸緩衝液(PBS)により回収し解析した。なお、G−
1カラム処置前の末梢血白血球数及び、その血液像はテ
クニコン社製のTHMS H1により計測した。家兎の
総血液量を体重の5%として求めた血中の総顆粒球数は
(3.02±1.60)×108 個であり、一方EDT
A−PBSによりビーズから回収された白血球数は
(5.2±1.3)×107 個であった。この溶出液を
フローサイトメトリーにより解析したところ、顆粒球、
単球マーカーのCD11b陽性細胞が76.2±6.0
%含まれ、その絶対数は(4.2±1.4)×107
であり、これを回収顆粒球として血中の総顆粒球数によ
り除し、G−1カラムへの回収率を求めたところ13.
7±1.9%であった。この実験に供した家兎のうちの
1羽の末梢血及びG−1ビーズ溶出液のフローサイトメ
トリーのヒストグラムにより、CD11b陽性細胞の分
布を検討した。末梢血中の汎T細胞マーカーのCD5及
びCD11b陽性細胞は両者とも30%前後の存在比率
を示すのに対し、G−1ビーズ溶出液に於いてはCD5
陽性細胞が7.1%、CD11b陽性細胞が76.0%
であり、CD11b陽性細胞の回収率がCD5陽性細胞
の約10倍であることがわかった。CD11b陽性細胞
は食細胞であり、CD5陽性細胞はT細胞であるから、
G−1カラムにはT細胞よりも炎症増悪因子として重要
な食細胞を選択的に吸着することが判明した。
【0028】実施例2 エンドトキシン(LPS)を2mg/kgの用量で家兎の耳
静脈より投与し実験的肺水腫モデルを作製した。15〜
16週齢の日本白色種の雌を用い対照群8羽はLPS投
与のみとし、実施例1と同様の体外血液循環(以下、G
−1療法という)群の8羽はLPS投与直後にG−1療
法を1時間施行し、更に1日及び2日後も同じ条件で体
外血液循環し合計3回G−1療法を行った。その結果、
対照群では8羽中5羽が48時間以内に死亡したが、G
−1療法群では1羽の死亡のみであり、G−1療法が肺
水腫に有効であることが判明した。なお、このときLP
S投与1時間後、対照群、G−1療法群ともに好中球は
減少した。しかし、好中球の減少率(%)は対照群では
91.9±1.7であったのに対し、G−1療法群では
74.0±7.2であり、末梢血中からの好中球の減少
率が少なかった。なお、同時にβ−グルクロニダーゼ活
性の変化も比較したが、対照群とG−1療法群間に差が
なかった。
【0029】実施例3 卵白アルブミン(OVA)4mgを1mlの完全フロイント
アジュバントと混和しエマルジョンとしたものを家兎の
皮内に感作し、2週間後に再び同様のOVA感作を行っ
た。その5日後にヒザ関節に5mgのOVAを含む生理食
塩水1mlを注入し、関節炎を惹起させた。最後の感作1
0分後、1日後、2日後及び4日後に、家兎の耳静脈を
用い、図1に示す回路を設け、2ml/分の流速でそれぞ
れ1時間G−1療法を行った。その結果、G−1療法に
より、有意な関節腫脹の抑制を認めた(図2)。羅患部
関節液中には、CD11b陽性細胞が約90%存在した
が、G−1療法後炎症性細胞吸着部のカラムより回収し
た白血球のうち、約90%がCD11b陽性細胞であ
り、G−1療法によりCD11b陽性細胞が効率良く血
液から除去されていた。OVAを関節に投与し、関節炎
惹起1日後の羅患部関節液中の細胞数について対照群と
G−1療法群とを比較した。その結果、表1に示すよう
にCD11b陽性細胞数は対照群に比べて低下してお
り、特に単球は危険率0.1%以下の有意な低下を示し
た。
【0030】
【表1】
【0031】実施例4 家兎からヘパリン採血した血液10mlを、20ml容シリ
ンジ(テルモ社)中で11gのオートクレーブ処理した
酢酸セルロースビーズとインキュベート(37℃、1rp
m 、1時間)した。この処理血液を、実施例3に従い関
節炎を誘発した同一固体の家兎に静注し、経日的に関節
腫脹を計測することによりその効果(G−2療法)を試
験した。
【0032】試験は1群5羽の家兎を用い、以下の群に
より行った。 Control:関節炎を誘発するだけの非処置群。 G−1 :関節炎の誘発10分後に実施例3のG
−1療法1時間を行った群。 Whole Blood/G−2:関節炎の誘発10分
後に上記処理血液を静注した群。 Plasma/G−2:上記処理血液より分離(250
0rpm 、10分室温)回収した血漿を0.2μm のミリ
ポアフィルターで濾過後、関節炎の誘発10分後に静注
した群。 Blood Cell/G−2:上記処理血液より分離
(2500rpm 、10分、室温)した血液細胞を生食に
浮遊させ、遠心(2500rpm 、10分、室温)後、上
清を除き、生食に再浮遊させ、これを関節炎の誘発10
分後に静注した群。
【0033】結果を図3及び図4に示す。G−1群は、
コントロール群に比し全観察期間において有意な関節腫
脹の軽減を認め、4日後ではコントロール群に比べて4
5.4%(コントロール群:3.00mm、G−1群:
1.64mm)の抑制を示した(図3)。一方、G−2療
法において、Plasma/G−2群は、コントロール
群に比し有意な関節腫脹の軽減を認めず、Whole
Blood/G−2群及びBlood Cell/G−
2群は、上記G−1群とほぼ同等の効果を示した(図
4)。これらの結果より、処理血液中の血液細胞成分が
抗炎症効果を示すことが明らかとなった。
【0034】実施例5(臨床試験) アメリカリウマチ協会(ARA 1987年)の診断基
準により慢性関節リウマチ(RA)と診断され、発症後
6ケ月以上経過している患者63例に対し、図1記載の
装置(以下、G−1という)を用いて、静脈血を体外循
環した。流速30ml/分、1回当たり1時間の血液循環
にて、1〜3回/週を1クールとして、1〜8週間体外
循環した。その結果を次に示す。 (1)G−1の吸着特性 顆粒球体外吸着療法を行った患者の中で、G−1治療中
にG−1通過前及び通過後より採血できた6症例の白血
球及び血清蛋白を通過前後で比較することにより、G−
1に吸着される白血球及び血清蛋白の種類を検討した。
その結果、G−1に吸着される血液成分は顆粒球と単球
のみであり、赤血球、リンパ球、血小板、総蛋白、アル
ブミン、IgG、IgA、IgM及びRFはG−1通過
前後で有意の差を認めなかった。そこで、顆粒球体外吸
着療法を行った7症例の患者より治療直後にG−1より
白血球を回収し、G−1に吸着する白血球中の顆粒球の
割合を検討した。その結果、G−1に吸着した白血球の
95%が単球を含む顆粒球(CD15陽性細胞)であ
り、G−1は顆粒球吸着の特異性が高いものであること
が示された。 (2)顆粒球吸着効率 G−1の顆粒球及びリンパ球に対する吸着能を調べるた
めに、全症例63例についてG−1の出入口で末梢血の
顆粒球とリンパ球の数を調べた。顆粒球については末梢
血の顆粒球数が多くなるほどG−1への吸着数も多くな
り、末梢血の顆粒球数とG−1へ吸着した顆粒球数との
間に正の相関が認められた(p=0.0001)。一
方、リンパ球はほとんど吸着されず、末梢血リンパ球数
と吸着したリンパ球との間には相関は認められなかっ
た。また、G−1に吸着された細胞数は顆粒球が4.9
1±0.26×109個、リンパ球が0.12±0.0
3×109個であり、吸着効率は顆粒球が48.3±
1.21(%)、リンパ球が5.4±1.04(%)で
あった。 (3)有効性の評価 慢性関節リウマチの有効性評価項目として知られている
Lansbury指数[The American Journal of Medic
ine,Vol.81,No.4,p565-578(1986)]はG−1治療終了後
では前値と比し21.1%(60.2%→47.5%)
改善した(P<0.001)。また、Lansbury
指数の各因子について検討したところ、赤沈を除くLa
nsbury指数の各因子は全例において有意な改善効
果を示した。特に疼痛関節点数、腫脹関節点数、活動性
関節点数はG−1後有意に低下した。疼痛関節点数につ
いては有効例の100%に減少効果が認められ、全症例
59例中16例に疼痛関節点数の消失が認められた。ま
た、赤沈は有意な改善は得られなかったが、低下傾向を
示した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法に用いる炎症性細胞除去装置の概略
を示す図である。
【図2】家兎関節炎に対するG−1療法の効果を示す図
である。
【図3】家兎関節炎に対するG−1療法の効果を示す図
である。
【図4】家兎関節炎に対するG−2療法の効果を示す図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 正人 群馬県佐波郡玉村町斉田697番地の2 メ ゾン田村103号室 (72)発明者 足立 正一 群馬県高崎市石原町3493番地の9 (72)発明者 富吉 勝美 群馬県勢多郡富士見村時沢1842番地の5 (72)発明者 平野 恒夫 群馬県前橋市昭和町3丁目13番地の5

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炎症性疾患患者の末梢血を、リンパ球に
    比し炎症性細胞への親和性が高い担体と接触させ、かく
    して得られる炎症性細胞が吸着除去された処理血液を当
    該患者に戻すことを特徴とする炎症性疾患の処置方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の担体を収容した炎症性細
    胞吸着部と、血液を該吸着部に流入させるための血液流
    入部と、該吸着部内に流入された血液を該吸着部外に流
    出させるための血液流出部を備えている炎症性細胞除去
    装置を介して、連続的に処理血液を当該患者に戻すこと
    からなる請求項1記載の処置方法。
  3. 【請求項3】 処理血液を細胞成分として当該患者に戻
    す請求項1記載の処置方法。
  4. 【請求項4】 炎症性疾患が慢性関節リウマチである請
    求項1記載の処置方法。
  5. 【請求項5】 リンパ球に比し炎症性細胞への親和性が
    高い担体を収容した炎症性細胞吸着部と、血液を該吸着
    部に流入させるための血液流入部と、該吸着部内に流入
    された血液を該吸着部外に流出させるための血液流出部
    を備えていることを特徴とする末梢血から炎症性細胞を
    吸着除去処理することにより炎症性疾患を処置するため
    の装置。
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