JPH08504174A - 8−メトキシプソラレンによる血液製剤中のバクテリアの失活方法 - Google Patents

8−メトキシプソラレンによる血液製剤中のバクテリアの失活方法

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JPH08504174A
JPH08504174A JP6505324A JP50532493A JPH08504174A JP H08504174 A JPH08504174 A JP H08504174A JP 6505324 A JP6505324 A JP 6505324A JP 50532493 A JP50532493 A JP 50532493A JP H08504174 A JPH08504174 A JP H08504174A
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Abstract

(57)【要約】 in vivo使用を目的とした物質、特にヒトに用いるための血液および血液製剤、例えば血小板に含まれる汚染物を処理するための方法および組成物を記載する。長期保存および輸血前に8−メトキシプソラレンを使って血液細胞製剤に含まれる汚染物を失活させる。

Description

【発明の詳細な説明】 8−メトキシプソラレンによる 血液製剤中のバクテリアの失活方法発明の分野 本発明は、一般に、in vivo使用を目的とした物質に含まれる汚染物の失活に 関し、特に血液製剤に含まれる微生物の失活に関するものである。背景 輸血を必要とするレシピエントのためにボランティアのドナーから集めた全血 は、通常その成分ごとに、すなわち赤血球、血小板、および血漿に分別される。 これらの画分はそれぞれ別個に保存されて、多くの特殊な症状および病気の治療 に用いられる。例えば、赤血球成分は貧血の治療に、濃厚血小板成分は出血の制 御に、そして血漿成分は血友病を治療するための血液凝固VIII因子の供給源とし て頻繁に用いられている。 理想的には、すべての血液細胞製剤は採血したばかりの血液から調製して、直 ちにレシピエントに輸血されるべきである。しかしながら、大部分のケースでは 血液供給センターを運営する後方業務のためにこの可能性が阻まれている。輸血 は昼夜を問わず必要とされるが、異常な時間帯に血液を提供してくれるドナーを 手配することは、不可能でないにしても困難である。その結果、現在の血液供給 センターは保存血液製剤を使用しなければならない。 米国では、血液保存処置が政府による規制を受けている。特に、これらのシス テムで集められた血液成分の最大保存期間を規定している。例えば、“開放”( つまり、滅菌してない)システムで集められた全血成分は、政府規約のもとで、 24時間以内に、大抵の場合は6〜8時間以内に輸血しなければならない。これ に対して、“密閉”(つまり、滅菌してある)システムで全血成分を集めた場合 は、赤血球は(用いる抗凝血剤および保存媒体の種類に応じて)最高42日間保 存することができ、血漿はさらに長期間凍結保存してもよいことになっている。 マーフィー(Murphy)とガードナー(Gardner)は、New Eng.J.Med.280:1 094(1969)において、血小板濃縮血漿(PRP)として22℃で保存した血小 板が4℃で保存したものよりも良好なinvivo半減期を有することを実証した。か くして、室温での保存後に、より許容される血小板濃厚液を輸血することができ た。最近まで、規約によって血小板濃厚液は(保存容器の型に応じて)最高7日 間の室温での保存が許されていた。ところが、7日経過した血小板濃厚液を用い ると、バクテリアの増殖やレシピエントのその後の輸血反応の発生率が許容でき ないレベルにまで増加することが認められた。こうして、現在では、血小板濃厚 液は5日間しか保存することができない。 血小板濃厚液製剤に用いられる血液バッグは、連結している付随バッグと同様 に、それ自体が滅菌されている。従って、血小板を濃縮するのに必要な操作の間 中血液製剤を無菌状態に保つことは比較的簡単なことであると考えるかもしれな い。しかしながら、バクテリアは少なくとも2つの異なる方法によって侵入しう る。 まず第一に、ドナーが軽い菌血症にかかっている場合、その血液は採血方法や保 存方法の如何にかかわらず汚染されてしまう。適格なドナーの経歴調査と身体検 査によりこの問題を軽減できるだろうが、排除することはできない。グロスマン (B.J.Grossman)ら,Transfusion 31:500(1991)を参照されたい。第二に 、より広まっている汚染源は静脈穿剌である。たとえ皮膚の“殺菌”を行っても 、汗腺や毛嚢のまわりの陰窩を殺菌することは極めて難しい。静脈穿剌の間に、 この汚染された皮膚がしばしば鋭い針で小さい“コア”として切り取られる。こ のコアが血液バッグにバクテリアを“植えつける”ように働き、バクテリアを増 殖させてレシピエントに危険を及ぼすことがある。 実際、血小板の輸血を必要としている多くの患者は、化学療法や基礎的な血液 病のために、バクテリアの正常な浄化および破壊のための宿主防御機構を欠いて いる。保存血小板中に含まれる、見たところでは無害なように思える微生物の増 殖でさえ、レシピエント反応および死をもたらすことがある。例えば、ミーレ( B.A.Myhre JAMA 244:1333(1980)およびヒール(J.M.Heal)ら,Transfus ion 27:2(1987)を参照されたい。 血小板の汚染度を検査する報告は、それらの方法、サンプル量、およびバクテ リアの検出系が異なっていた。ブッコルツ(D.H.Buchholz)ら,Transfusion 13:268(1973)は、多数(>1000バッグ)のサンプルを試験し、かつバク テリアの培養のために十分な手段を講じた場合に、2.4%の総血小板汚染レベ ルを報告した。一部のユニットがちょうど24時間の保存後にひどく汚染されて いたが、全体としての出現率は濃厚液の保存期間により 変化し、個々のユニットのプールが広範囲に実施されるにつれて増加した(30 %以上のプールが3日で汚染された)。ブッコルツ(D.H.Buchholz)ら,New Eng.J.Med.285:429(1971)も参照されたい。他の臨床医はより少ない数を 提唱しているが、最近の研究は敗血症性血小板輸血が実際よりかなり低く報告さ れていることを示している。例えば、モロウ(J.F.Morrow)ら,JAMA266:555 (1991)を参照されたい。 前培養血小板はバクテリアの汚染問題の解決策とはならない。培養アッセイで 増殖を検査するには48時間を要する。アッセイ結果を待つために血小板ユニッ トをさらに2日間保持することは、皮肉にも、安全性の限界をさらに狭めること になろう。モロウ(J.F.Morrow)ら,JAMA 266:555(1991)中の表2を参照 されたい。汚染のひどいユニットは開始時に検出されるが、汚染の軽いユニット は2日間増殖させる必要がある。最後には、より古い、汚染の可能性のより大き いユニットが輸血されるはめになる。 血液細胞を(例えば、食塩水で)洗浄すること、あるいはバクテリアを濾過す ることも実際的な解決策ではない。これらの技法は時間がかかり、しかも輸血に 利用できる生存血液細胞の数を減らしてしまうので非効率的である。最も重要な 点として、それらは一般に貯蔵システムへの“参加”を必要とする。一度密閉シ ステムに参加しても、そのシステムは“開放”と見なされ、そして最初の場所で の血液の採集および加工方法にかかわりなく、すぐに輸血を行わねばならない。 最後に、抗生物質も理にかなった解決策ではない。汚染は広範囲の微生物から 生じる。抗生物質はこの範囲をカバーする必要が あろう。多くのレシピエントは抗生物質にアレルギーを示す。さらに、失活され ない薬剤耐性バクテリア株の数が次第に増加している。 要約すると、密閉システムでの使用にかなう方法で、貯蔵および輸血保存に先 立って血液成分からバクテリアを失活する手段を開発する必要がある。このアプ ローチは、血液製剤または輸血のレシピエントに害を及ぼすことなく、さまざま な生物に対処できるものでなければならない。発明の概要 本発明は、in vivo使用を目的とした物質、特にヒト用の血液および血液製剤 に含まれる汚染物を処理する方法に関する。本発明によれば、微生物による汚染 を処理するために核酸結合性化合物が選択的に用いられる。一つの態様において 、本発明は長期保存および輸血前の血液製剤に含まれる微生物の失活方法に関し 、該方法は:a)任意の順序で、i)8−メトキシプソラレン、ii)8−メトキ シプソラレンを活性化する手段、iii)合成媒体中の血液製剤、を用意し;b) 血液製剤に8−メトキシプソラレンを約30μg/mlまたはそれ以下の最終濃 度で加え;そしてc)8−メトキシプソラレンを活性化して、核酸結合性化合物 を微生物の一部の核酸に共有結合で結合させる;ことからなっている。 本発明の方法は、微生物が単細胞および多細胞の生物、例えばバクテリア、真 菌、マイコプラズマおよび原生動物である場合に特に有用である。本発明は血小 板に関して成功裏に用いられる。 好ましい態様において、活性化手段は、180〜400nmの波長を有する所 定の強度の電磁放射線スペクトルを発することができる光活性化装置を含む。強 度は20mW/cm2より小さいことが好ましく、この強度に血液製剤を10分 未満の間さらす。一つの態様では、血液製剤をこの強度に約5分間だけさらす。 本発明は特定の核酸結合性化合物に限定されるものではない。一つの態様にお いて、本発明はフロクマリン類よりなる群から選ばれる光反応性の核酸結合性化 合物を意図している。好ましい態様では、フロクマリンは8−メトキシプソラレ ンのようなプソラレンである。 本発明はまた、抗微生物特性を有する組成物を意図している。一つの態様にお いて、該組成物は合成媒体中に含まれるヒトでのin vivo使用を目的とした物質 および30μg/mlより低い濃度の8−メトキシプソラレンからなる。好まし くは、該濃度はおよそ5μg/mlである。 さらに、本発明は、核酸結合性化合物を他の試薬と組み合わせて使用すること を意図している。特に、本発明は血小板の機能を保存するために合成媒体にマン ニトールを加えることを意図している。図面の説明 図1は、本発明装置の一態様の透視図である。 図2は、図1に示した装置の線2--2に沿った断面図である。 図3は、図1に示した装置の線3--3に沿った断面図である。 図4は、図1に示した装置の線4--4に沿った断面図である。 図5は、特に血液製剤に適用される本発明の汚染除去アプローチを図式的に示 す。 図6は、核酸への8−メトキシプソラレンの光付加を示すグラフである。 図7は、HPLCで測定したときの4’−アミノメチル−4,5’,8−トリ メチルプソラレン(AMT)の分解に対する8−メトキシプソラレン(8−MO P)の分解を示すグラフである。 図8は、グラム陰性バクテリアの失活を示すグラフである。 図9は、処理および血小板の保存後のpH結果を示すグラフである。 図10は、処理および血小板の保存後の凝集結果を示すグラフである。 図11は、処理および血小板の保存後のATP結果を示すグラフである。発明の開示 本発明は、in vivo使用を目的とした物質(特に血液および血液製剤)に含ま れる汚染物の処理方法に関する。一つの態様において、本発明の方法は微生物に よる汚染に対して血小板濃厚液を処理することを含む。 前述のように、全血は採血後に一般には赤血球と血小板と血漿とに分別される 。これらの画分はそれぞれin vivo使用に先立って特殊な条件下で別個に保存さ れる。多くの場合、汚染度は増殖のため保存期間に関係してくる。採血時に微生 物を失活する方法は貯蔵中の増殖を防止することが期待されるだろう。 一つの態様において、本発明は分別後であるが貯蔵前に血液製剤を不活化する ことを意図している。この態様では、微生物による汚染を処理するために核酸結 合性化合物が選択的に用いられる。 一つの態様において、核酸結合性化合物はフロクマリン類よりなる群から選ば れる。好ましい態様では、フロクマリンが光活性化装置により活性化されるプソ ラレンである。 プソラレンはフラン環とクマリンとの線縮合により形成される三環式化合物で ある。プソラレンは二本鎖核酸の塩基対の間に入って、長波長紫外線(UVA) の吸収によりピリミジン塩基との共有結合付加物を形成することができる。シミ ノ(G.D.Cimino)ら,Ann.Rev.Biochem.54:1151(1985)およびハースト (Hearst)ら,Quart.Rev.Biophys.17:1(1984)を参照されたい。プソラ レン−ピリミジン−付加物に隣接して反対鎖に第2のピリミジンが存在すると、 第2の光子の吸収により鎖間架橋として機能する二付加物が形成される。イサッ クス(S.T.Isaacs)ら,Biochemistry 16:1058(1977);イサックス(S.T .Isaacs)ら,Trends in Photobiology(Plenum)pp.279-294(1982);テス マン(J.Tessman)ら,Biochem.24:1669(1985);ハースト(Hearst)ら, 米国特許第4,124,589号,同第4,169,204号および同第4,196,281号を参照された い(参考としてここに組み入れる)。 プソラレンはいくつかの血液製剤に含まれるウイルスを失活することが知られ ている。アルター(H.J.Alter)ら,The Lancet(ii:1446)(1988);リン (L.Lin)ら,Blood 74:517(1989);ヴィーゼハーン(G.P.Wiesehahn)ら ,米国特許第4,727,027 号および同第4,748,120号を参照されたい(参考としてここに組み入れる)。こ れらの文献は8−メトキシプソラレン(8−MOP)と照射との併用を記載して いる。それらは、300μg/mlの8−MOPが1時間またはそれ以上の紫外 線照射との併用によりウイルスを効果的に失活し得ることを示している。しかし ながら、これらの処理条件はエネルギー転移のため血液製剤に害を及ぼす。これ らのアプローチは、酸素分子の濃度を制限することによって細胞への損傷が特に 抑制されているときだけ実行可能であるが、かかるプロセスは煩雑で費用がかか る。 本発明の失活法は単細胞および多細胞の生物、特にバクテリア、真菌、マイコ プラズマおよび原生動物を失活する方法を提供する。従来法と対照的に、本発明 の方法は血液製剤に害を及ぼさない。細胞への有意な損傷が見られず、それ故酸 素分子の濃度を制限する必要がない。 本発明は、これまでの濃度よりはるかに低い濃度の核酸結合性化合物を使用す ることを意図している。例えば、本発明では30μg/mlまたはそれ以下の濃 度で8−MOPを使用する。実際に、バクテリア汚染の除去に適した8−MOP の濃度は3μg/mlまたはそれ以下、つまりヴィーゼハーン(G.P.Wiesehah n)ら(前掲)が使用していた濃度より100倍低い濃度である。 さらに、本発明は以前に記載された照射線量よりはるかに低い線量を使用する ことを意図している。これは、より低い強度の放射線源、波長カットオフフィル ター(下記参照)および/または比較的短い照射時間により達成される。好まし い態様において、照射時間は可変的であるが、1秒から99分までの間で1秒の 増 分で調整される。 一つの態様において、本発明の装置は、可変振動数および振幅の水平で一方向 の正弦曲線運動を与える攪拌機上に設置される。他の態様では、ランプ、バラス トおよび他の源より発生する熱からバッグを遮断する。 本発明を失活の理論によって制限するつもりはないが、より低い化合物濃度お よび照射の使用は、本発明を(ウイルスに対して)単細胞や多細胞生物の汚染除 去に適用する場合、より低レベルの核酸結合により失活が達成されるだろう、と いう認識から出発している。さらに、失活は完全である必要はないという認識が ある。言い換えると、生きている生物が保存期間内に病気を起こすレベルにまで 増殖する能力を備えてさえいなければ、部分失活で十分であろう。 いずれにしても、失活法が完全な失活を成し遂げても遂げなくてもよいことを 理解するために、特定の例を挙げて説明することが役に立つだろう。バクテリア の培養では、新たな培養プレートに移して増殖させたとき、培養物のアリコート がある一定の期間後に検出不能であれば、滅菌されたと言える。この期間および 成育条件(例えば温度)が“増殖ファクター”を規定する。この増殖ファクター は検査法(例えば、バクテリアコロニーの外観についての培養プレートの目視検 査)とともに失活法の感度を規定する。シグナルを検出可能にするために最小数 の生存バクテリアをプレートにまく必要がある。最適な検査法の場合、この最小 数は1個のバクテリア細胞である。次に適する検査法では、シグナルを観察でき るようにまかれるバクテリア細胞の最小数が1より多 くてもよい。検査法が“閾値”を決定し、閾値以下では該方法は完全に有効であ ると考えられるが、実際に、閾値以上では該方法は部分的に有効であるにすぎな い。 アッセイの増殖ファクターと検査法を規定する閾値との相互関係を例示するこ とができる。例えば、バクテリア細胞をプレートにまき、検査法として目視検査 を任意に選択する。成育条件および期間は104の全面増殖が起こるようなもの であると仮定する。検出可能なシグナルは増殖後に実際に存在するバクテリア細 胞の数に比例するだろう。計算のために、検出閾値を106細胞とする。106よ り少ない細胞が増殖後に存在する場合は、細胞のコロニーを目視で検出すること ができず、失活法は有効であるように見えるだろう。104の増殖ファクターお よび106の検出閾値であると仮定すると、感度限界は100のバクテリア細胞 となろう。100個より少ない生存バクテリア細胞が滅菌法を行った後のバクテ リア培養物のもとのアリコート中に存在するならば、その培養物はなお滅菌され ているように見えるだろう。 このような状況がバクテリアの増殖アッセイでは一般的である。アッセイの感 度は、生きているバクテリア細胞が存在するのに、それらをアッセイで検出でき ないような感度である。こうした事情により、少なくとも部分的に、血液製剤の バクテリア汚染の程度を測定しようとした研究者が示した結果のバラツキを説明 できる。ブッコルツ(D.H.Buchholz)ら,Transfusion 13:268(1973)を参 照されたい。そこには、このようなバラツキが論じられている。 多くの国では、細胞性生物による血液製剤の汚染がウイルスに よる汚染よりも広まっており、それ故重大な問題となっていることに注目すべき である。例えば、南アメリカにおいて最も重要な血液由来の生物としてT.cruzi があり、これはシャーガス病(Chagas disease)の病因である。南アメリカでは 約1600〜1800万人の人達(チリの人口の11%を含む)が感染している。本発明 の汚染除去法はこの原生動物の失活にうまく適合すると考えられる。 本発明は、光活性化、特に光反応性核酸結合性化合物の活性化のための装置お よび方法を意図している。本発明は1つのユニットに統合される電磁放射線の安 価な供給源を有する装置を含む。一般的には、本発明は、a)少なくとも1種の 光反応性化合物を活性化させるための適当な波長の電磁放射線を供給する手段; b)活性化の間中、放射線供給手段との固定関係で複数の血液製剤を支持する手 段;およびc)活性化の間中、血液製剤の温度を所望の温度範囲内に維持する手 段;を含む光反応性化合物を処理するための光活性化装置を含む。また、本発明 は、a)電磁放射線の蛍光源との固定関係で、1種またはそれ以上の光反応性化 合物を含む複数の血液製剤容器を支持し;b)複数の血液製剤に同時に該電磁放 射線を照射して少なくとも1種の光反応性化合物を活性化させ;そしてc)活性 化の間中、血液製剤の温度を所望の温度範囲内に維持する;ことからなる方法を 含む。 本発明装置の一態様の主な特徴は、A)サンプル容器を支持する手段と固定さ れた関係にある安価な紫外線源、B)迅速な光活性化、C)多数のサンプルの処 理、D)照射サンプルの温度制御、およびE)固有の安全性などである。 A.電磁放射線源 本発明の好ましい光活性化装置は、サンプル容器を支持する手段と固定された 関係にある安価な紫外線源を有する。紫外線は電磁放射線スペクトル(宇宙線か ら電波までの範囲)の一部を占めるエネルギー形態である。紫外線は多くの天然 および人工の供給源から得られ、その供給源に応じて、他のタイプ(非紫外)の 電磁放射線(例えば、可視光線)が混じっていてもよい。 本明細書では、特定のタイプの紫外線を波長によって記載し、波長をナノメー トル(“nm”;10-9メートル)で表す。本発明の目的のためには、紫外線は 約180〜400nmの範囲である。放射線源が、フィルターや他の手段によっ て、特定の波長(例えば、320nm)以下の放射線を発生しない場合、それは その波長で下端“カットオフ(cutoff)”(例えば、300nmでの波長カット オフ)を有すると言われる。同様に、放射線源が特定の波長(例えば、360n m)以下の放射線のみを発生する場合、それはその波長で上端“カットオフ”( 例えば、360nmでの波長カットオフ)を有すると言われる。 どのような光化学反応においても、有害な副反応は排除するか最小限にくい止 めることが望ましい。一部の副反応は光化学活性化法の間に存在しうる内因性の 発色団の励起によって起こり得る。核酸とプソラレンだけが存在する系では、内 因性の発色団は核酸塩基それ自体である。320nmより大きい波長に活性化法 を限定すると、313nm以上では核酸による吸収がきわめてわずかしかないの で、核酸の直接的損傷が最小限に抑えられる。 血液製剤においては、一般に核酸が他の生物学的発色団ととも に存在する。生物学的液体がタンパク質のみである場合は、副反応を抑えるため に320nmのカットオフで十分であろう(芳香族アミノ酸は320nm以上を 吸収しない)。生物学的液体が細胞および/または細胞性成分を含む場合は、ヘ ムやフラビンなどの他の発色団が多く存在するだろう。 ヘムは赤血球の溶解により生じ、血液製剤中に豊富に存在する。フラビンは、 ヘムと同様、代謝呼吸に必要とされる。これらの内因性発色団は両方とも光照射 によって励起されると細胞に害を与えるだろう。 ヘムは3本の主要な吸収バンドを有し、2本は可視スペクトルの赤色領域にあ り、もう1本は約400nmに集まっている。フラビンは2本の主要な吸収ピー クを有し、1本は450nmにあり、もう1本は370nmにある。 これらの内因性発色団が血液製剤中に存在することを考慮して、本発明の装置 は狭い範囲の望ましい特定波長での照射を可能にするように設計されるものであ り、かくしてエネルギー転移によって起こる細胞損傷を避けることができる。好 ましい波長範囲は320〜350nmである。 市販の照射源を選ぶことによってある種の選択性が達成される。例えば、典型 的な蛍光管は300nmから400nm以上の範囲の波長を発する(幅広のピー クが360nm付近に集中する)が、BLB型の蛍光灯は400nm以上の波長 を除くように設計されている。しかし、これは上端カットオフをもたらすにすぎ ない。 好ましい態様において、本発明の装置は追加のフィルター手段を含むものであ る。一つの態様では、このフィルター手段が1枚 のコバルトガラスのようなガラス製のカットオフフィルターからなる。他の態様 では、このフィルター手段がCo(No32の水溶液のような特定領域の電磁スペク トルしか透過しない液体フィルター溶液からなる。この塩溶液は320〜400 nmの透過窓をもたらす。好ましい態様では、Co(No32の水溶液をNiSO4とと もに使用して、用いる蛍光またはアーク源の発光スペクトルの365nm成分を 除くようにする。Co-Ni溶液は、高エネルギー源の直接光に何十時間も露光した 後でさえ、その初期透過性をきわめて良好に保持する。 本発明は用いる特定のフィルターによって制限されるものではない。数種類の 無機塩類およびガラスがこれらの必要条件を満たしている。例えば、紫外線だけ を取り出そうとする場合は、硫酸銅が赤外線を除くのに最も有効な一般用フィル ターである。強烈なエネルギー源でのその安定性は非常に優れている。他の塩類 も当業者には知られている。開口部や反射ランプも特定の波長および強度を得る ために使用し得る。 本明細書において紫外線を放射照度によって記載する場合、それは強度フラッ クス(平方センチメートル当たりのミリワット、すなわち“mW/cm2”)で 表される。“出力”は紫外線の放射(あり又はなし;オン又はオフ)と放射照度 のレベルの両方を含むと定義される。好ましい態様では、強度を4箇所(照射面 のそれぞれの側について2箇所ずつ)でモニターする。 好ましい紫外線源は蛍光源である。蛍光は発光の特殊なケースである。発光は 物質による電磁放射線の吸収および異なる波長の放射線へのエネルギーの変換を 伴う。蛍光の場合は、電磁放射線 によって励起された物質が多量の電磁放射線を発生することによってその基底状 態に戻る。これまで、蛍光源は光活性化に用いるには強度が低すぎると考えられ てきたが、一つの態様において、本発明は今までは高価な装置でのみ達成できた 結果を得るために蛍光源を採用している。 本明細書中で用いるとき、固定された関係とは、サンプル照射中にサンプルと 光源との間に一定の距離および幾何学的配列(ジオメトリー)を含むことと定義 される。距離は支持されるときのサンプルと光源の間の距離に関係する。点光源 からの光の強度は点光源からの距離の二乗と逆の関係にあることが知られている 。従って、光源からの距離のわずかな変化が強度に劇的な影響を及ぼすことがあ る。強度の変化は光活性化の結果に影響するので、本発明の装置では距離の変化 がないようにしてある。これにより再現性と反復性が達成される。 幾何学的配列は光源の位置決定に関係がある。例えば、光源はサンプルホルダ ーのまわりにいろいろな方法で(例えば両側面に、底部に、または環状に)配置 し得ることが想像できよう。本発明の好ましい態様で用いられる幾何学的配列は 、迅速な光活性化のために適当な強度の均一な露光を可能にするものである。本 発明の好ましい装置の幾何学的配列は1つの点光源と対照的に線状ランプの複数 の光源を含む。さらに、いくつかの反射面といくつかの吸収面を備えている。こ の複雑な幾何学的配列ゆえに、照射されるサンプルの位置に対するランプの位置 または数の変化(かかる変化は強度の変化をもたらすだろう)が回避されるよう になっている。 B.迅速な光活性化 本発明の好ましい態様の光源は迅速な光活性化を可能にする。照射装置の強度 特性は、多数のサンプルセットを処理する必要があるかもしれないと予測して、 便利なように選択されている。この予測によると、15分またはそれ以下の露光 時間が実際的な目標となる。 本発明の装置を設計する際には、照射時間が15分となるように該装置の部材 の相対的位置を最適化した。こうして、320〜350nmの波長について測定 するとき、約1mW/cm2より大きい強度フラックスがサンプル容器にそそが れる。好ましい態様では、該装置はバッグの両面を照射する。 C.多数のサンプルの処理 上記のように、本発明の光活性化装置の他の重要な特徴は多数のサンプルを処 理できる点にある。これに関して、本発明装置の1つの部材は複数の血液製剤、 特に血液バッグを支持する手段からなる。本発明の好ましい態様において、支持 手段は、一度に、6つの50mlバッグ(Dupont Stericellバッグに相当)を収 容することができる2列の光源の間のガラスプレート、コネクター、それにチュ ーブからなる。普通に用いられる市販の血液バッグを受け入れることによって、 本発明の装置は多数のサンプルを簡便に処理することができる。 D.温度制御 上記のように、本発明の光活性化装置の重要な特徴の1つは温度を制御できる 点にある。温度制御は、露光時のサンプルの温度が結果に大きく影響するので重 要である。例えば、核酸の二次構 造を促進する条件は多くのプソラレン誘導体の核酸への親和定数をも高める。ハ イド(Hyde)およびハースト(Hearst),Biochemistry,17,1251(1978)を参 照されたい。これらの条件には溶媒の組成と温度の両方が関係している。一本鎖 の5SリボソームRNAの場合は、低温での照射がHMTの5SrRNAへの共 有結合付加を促進し、4℃では20℃のときの2倍である。トンプソン(Thomps on)ら,J.Mol.Biol.147:417(1981)を参照されたい。合成ポリヌクレオチ ドに関しても、温度により誘導されるプソラレン結合の増強が報告されている。 トンプソン(Thompson)ら,Biochemistry,21:1363(1982)を参照されたい。 バクテリアについては照射の間に架橋の修復が起こることに注意すべきである 。しかし、照射の際に比較的低い温度を用いると、バクテリアの修復過程が抑制 される。かくして、観察される失活のレベルには15℃での照射がかなりの効果 を及ぼす。 E.固有の安全性 紫外線はひどい火傷を起こすことがあり、露光の状態によっては発癌性もある 。本発明の好ましい態様の光源は使用者から遮蔽されている。これは手で支持す る市販の紫外線源や大型で高強度の紫外線源と対照的である。好ましい態様では 、放射エネルギーの透過を遮断する材料でできているハウジング(すなわち、不 透明なハウジング)の中に照射源を収容し、使用者には放射線が透過しないよう にする。これにより使用者への安全性が確保される。 実験 下記の実施例は本発明の好ましい実施態様および側面を説明するのに役立ち、 本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。 下記の実験の開示において、次の略号を使用する。eq(当量);M(モル); μM(マイクロモル);N(規定);モル(モル数);mモル(ミリモル数);μ モル(マイクロモル数);nモル(ナノモル数);g(グラム);mg(ミリグラム );μg(マイクログラム);L(リットル);ml(ミリリットル);μl(マイ クロリットル);cm(センチメートル);mm(ミリメートル);μm(マイクロ メートル);nm(ナノメートル);℃(摂氏温度);HPLC(高速液体クロマトグ ラフィー) 実施例1 上記のように、本発明は光反応性の核酸結合性化合物の活性化のための装置お よび方法を意図している。この実施例では、本発明の方法により血液製剤を汚染 除去するための光活性化装置が記載される。この装置は、a)適当な波長の電磁 放射線を与えて少なくとも一種の光反応性化合物の活性化を生じさせるための装 置;b)活性化中に放射線供給装置と固定した関係で多数の血液製剤を支持する ための装置;およびc)血液製剤の温度を活性化中に所望の温度範囲内に保つた めの装置を含む。 図1は、上記の特徴を統合した装置の一実施態様の透視図である。この図は、 プレートアセンブリー103、104の間に配置された複数の代表的な血液製剤を含む 手段102の上下にバルブ101の アレイを含む不透明のハウジング100(その一部を取り除いてある)を示す。プ レートアセンブリー103、104を以下で更に詳しく説明する。 電源(図示してない)に接続可能なバルブ101は、電磁放射線源として利用で きる。特別なバルブの型に限定されないが、その実施態様は工業規格の二重ビピ ン(dual bipin)ランプを受け入れるような形状にされている。 ハウジング100は、血液製剤を適切に入れることができるようにラッチ105によ り開放し得る。図1に示すように、ハウジング100は、閉じた場合に、バルブ101 からの放射線を完全に含む。照射中に、使用者は、安全ビューポート106(これ は使用者への紫外線の透過を許さない)を通してながめることにより装置が作動 していることを確かめることができる。 また、ハウジング100は、例えば、電源スイッチ、カウントダウンタイマー、 および時間メーターを含む制御板107の幾つかの電子部品の取付装置として利用 できる。便宜上、電源スイッチはカウントダウンタイマーに配線でき、これは順 に時間メーターおよび電磁放射線源に並列に配線される。カウントダウンタイマ ーは、使用者が照射時間を所望の露光のレベルにすることを可能にする。時間メ ーターは、電磁放射線源により与えられる照射時間の合計数の記録を維持する。 この特徴は、バルブの出力が迅速な光活性化に必要な最小レベルより下に減少す る前に、バルブ101を監視して、それを変化させる。 図2は図1に示した装置の2--2の線に沿った断面図である。図2は、ハウジン グ100が開放された場合のバルブ101の配置を示 す。リフレクタ108A、108Bがバルブ101のそれぞれのアレイを完全に包囲する。 血液製剤を含む手段102が上部プレートアセンブリー103と下部プレートアセンブ リー104の間に置かれる。それぞれのプレートアセンブリーは上部プレート103A 、104Aおよび下部プレート103B、104Bを含む。プレートアセンブリー103、104は 、血液製剤を含む手段102により生じた空間を収容するように設計されるヒンジ1 09を介して連結される。上部プレートアセンブリー103は、下部プレートアセン ブリー104の下部プレート104Bにより支持された血液製剤を含む手段102の上に静 かに載るようにされる。 検出器110A、110B、110C、110Dは、プレートアセンブリー103、104のプレート 103A、103B、104A、104Bの間に都合よく置くことができる。それらは印刷回路板 111に配線でき、次にこれを制御板107に配線する。 図3は図1に示した装置の3--3の線に沿った断面図である。6個の血液製剤を 含む手段102(例えば、テフロン血小板ユニットバッグ)が、バルブ101のアレイ の上に固定関係で置かれる。血液製剤の温度は、ファン112単独により、または 、更に好ましくは、冷却源(図示してない)に連結された冷却入口114および冷 却出口115を有する熱交換器113を使用することにより調節し得る。 図4は図1に示した装置の4--4の線に沿った断面図である。図4は、この装置 の好ましい実施態様の温度調節方法を更に明確に示している。上部プレートアセ ンブリーのプレート103A、103Bおよび下部プレートアセンブリーのプレート104A 、104Bのそれぞれが、温度調節室103C、104Cをそれぞれ形成する。ファン112が 室 103C、104Cの中およびその間に空気を循環し得る。熱交換器113を使用する場合 は、循環空気を冷却して、プレート103A、103B、104A、104Bの間に通す。 実施例2 図5は、血小板が本発明の方法により処理される実施態様を示す。分画化後に 、血小板を核酸結合性化合物を含むバッグ(陰をつけたバッグとして図5に示さ れる)に移す。次に、このバッグ(これは本発明に適した透過性およびその他の 特性を有する)を照射装置(例えば、上記の実施例1に記載した装置)の中に入 れ、照射する。遊離の化合物は回収しても、所望により捕捉装置により“捕捉” してもよい。このような場合、バッグは細胞中に含まれる化合物のみを含むであ ろう。すなわち、そのバッグは遊離の化合物を含まないであろう(このバッグは 陰をつけていないものとして図5に示される)。 実施例3 この実施例では、本発明の汚染除去方法を使用して、菌血症に関係した微生物 の一つであることが知られているKlebsiellapneumoniae(肺炎杆菌)を失活させ ることにする。一般的には、Infect.Control 5:343(1984)を参照されたい。 この場合の特定の単離物は、レシピエントが即座にショック状態に陥り、その後 死亡した血小板輸血の後に得られたものである。血小板バッグを入手して培養し 、微生物を同定し、血清型で分類した。 実験にあたって、この菌株を周囲温度で維持し、各プレートに 滅菌アプリケータースワブを使って全面にぬり付けることによりハート・インフ ュージョン寒天培地(HIA)または5%(v/v)ヒツジ血液を含有するハート・イ ンフュージョン寒天培地(BAP)に接種した。次に、この培養物を静置条件下に3 5℃で16〜18時間インキュベートした。インキュベーション時間の終了時に、培 養物を取り出し、リン酸緩衝溶液(PBS;pH7.2〜7.4)中に懸濁し、Spectronic 501または601分光計(Bausch and Lomb)を用いてOD610で1.0に標準化した。標 準化の後、懸濁液をPBSで1:10に希釈して約108 CFU/mlの濃度とした。その後 、標準化した懸濁液を分割し、1つのアリコートを失活実験に使用し、もう1つ のアリコートをHIA(またはBAP)に10倍連続希釈で2通りずつプレートすること により適当な濃度の微生物を確保した。 微生物の失活について検討するために、2つのABO血液型適合性の期限切れに なったばかりのヒト血小板濃厚液ユニットをAlameda - Contra Costa Medical A ssociationの血液バンクから入手した。それらをプールし、2つのバッグに再分 割した。1つのバッグにバクテリア調製物を注入した。第2ユニット中の血小板 は1000gで10分間ペレット化し、次に85%食塩水および15%血漿を含有する媒体 中に再懸濁した。血小板が十分に再懸濁された後にバクテリアを加えた。 3mlのバクテリア含有血小板濃厚液をテフロンミニバッグ(American Fluoros eal Corporation,Silver Spring,Maryland)に移し、これに特定した量の8-MO PおよびUVA照射を与えた。ただし、対照はプソラレンを与えないで照射するか、 または処理を全く施さなかった。空気冷却機構を備えた上記の照射 装置で照射している間中、温度を25℃に保った。BLB型バルブを使用した。これ らは長さ24インチの(内部蛍光体コーティングにより特定の波長を発するように してある)“黒色光”チューブである。全強度は15mW/cm2より小さい。 照射後、BHI寒天培地を含む100mmペトリ皿にブロス中の連続10倍希釈液0.1ml をプレートすることによりバクテリアを定量した。35℃で24時間インキュベート した後、コロニーを数え、バクテリアの濃度を1ml基準で計算した。結果(図8 )は、100%血漿中において5分間のUVA照射で5mg/mlの8-MOPにより1.2logのKl ebsiellaが死滅したにすぎなかったが、15%血漿および85%食塩水中では同一条 件下で6.5log以上が死滅したことを示している。 汚染除去効率の増加が達成されたメカニズムに関してどのような理論にも制限 されないが、これらの結果は、合成媒体の光学特性がより良好である、あるいは 、より低いタンパク質濃度がより高い濃度の遊離8-MOPを可能にする、というこ とを示しているらしい。後者の場合には、8-MOPが汚染除去のためにより一層利 用可能となるのだろう。 実施例4 アルタック(Artuc)とその共同研究者らがヒトおよびウシの血清タンパク質 中の8-MOPの溶解性を試験し、100〜1000ng/mlの範囲の8-MOP濃度、即ち、乾癬の プソラレン紫外線A(PUVA)治療を受けている患者で観察された濃度と同様の濃 度では、8-MOPの75%〜80%がアルブミンに結合されることを示した。M.Artuc ら, Brit.J.Derm.101:669(1979)。 この実施例では、本発明の汚染除去方法のもとでのプソラレン−核酸相互作用 の有効性を実証するために、血漿およびタンパク質不含媒体を使用して、ウシ胸 腺DNAへの8-MOPの結合を比較する。この測定はバクテリア核酸ではなく真核生物 核酸を使用したが、それはバクテリアに関する付加物生成の程度の有益な指標と なる。 3H-8-MOPを4.7x106CPM/マイクログラムの比活性でエタノール中115μg/mlの 濃度に調製した(以後、“8-MOP原液”という)。その後、DNAを含む試料(“+D NA”)につき8-MOP原液130.5μlまたは22μl(それぞれ2つ)、またDNAを含 まない試料(“-DNA”)につき52.2μlまたは8.7μlを乾燥させた。+DNA試料 に、DNA原液(7.7mg/ml)40μlを添加しただけでなく、血漿(1日経過の凍結 したもの)460μlまたはトリス-EDTA(“TE”)緩衝液450μlを添加した。後 者には5MのNaCl 10μlも添加した。-DNA試料(即ち、対照)には、血漿184μl および水16μlを添加した。 試料を約1時間にわたって軽くボルテックス混合し、カウントをチェックして 8-MOPが溶解したことを確かめた。 それぞれの試料(100μl)を25℃で0分、2分、4分、8分、および16分に わたってHRI-100(HRI Research Inc.,Concord,CA)で照射した。試料を照射 後4℃に一夜保った。その後、試料を抽出した。最初に、フェノール溶液を0.1M のトリスpH8で平衡にすることによりpH8に調整した。次にそれぞれの試料をフェ ノール100μlで抽出した。各試料を5分間遠心分離し、水相を新しい チューブに移した。2回目の抽出を100μlのフェノール:クロロホルム(1:1) で行った。最後の抽出を100μlのクロロホルムで行った。 最後の水相を、0.2MのNaClの最終濃度を得るように調節されたNaCl 50μlを 添加し、次にエタノール250μlを添加することにより沈殿させた。再度、試料 を遠心分離した(10分間)。上澄みを除去し、ペレットを乾燥させた。ペレット をTE 100μlに再度懸濁させ、そして沈殿させた。これを繰り返して合計3回沈 殿させた。最後のペレットを水600μlに入れ、100μlをカウントした。それぞ れの試料を、吸光度(260nm)を測定することによりDNAについて分析した。8-MO Pレベルを1000の塩基対当たりの付加物としてプロットした(“8-MOP:kBP”)。 結果(図6)は、血漿がDNAへの8-MOPの付加速度論を有意に変化させることを 示している。核酸への付加はタンパク質不含媒体において一層良好である。 タンパク質不含媒体中の8-MOP-DNA付加物形成の頻度はバクテリアゲノムの高 度の修飾を予告するものである。さらに、このタイプの生化学的測定は、光化学 失活方法の効率をモニターする手段を与える可能性を有する。 実施例5 プソラレンおよびイソプソラレンの光活性化は種々の光生成物を生じ得る。“ 光生成物”は、電磁放射線の活性化波長に暴露された場合の光反応性化合物の可 能な反応を考えることにより最も良く理解される。どのような正確な機構にも限 定されないが、基 底状態(“C”)の光反応性化合物と電磁放射線の活性化波長との反応は短命励 起種(“C*”)を生じると考えられる。 C→C* 次に起こることは、主として、潜在的な反応体が励起種に利用される作用である 。それは短命であるので、この励起種と核酸(“NA”)の反応は、励起種が生成 される時に核酸が存在する場合にのみ可能であると考えられる。かくして、この 反応は、作動期間中、電磁放射線の活性化波長の存在下にある必要があり、即ち 、それは“光結合性”であって、暗結合性ではない。この反応は以下のように表 し得る。 C*+NA→NA:C この反応の生成物は以後“光付加生成物”と称され、“光生成物”とは区別され るべきである。 記載したこの反応に関して、核酸が電磁放射線の活性化波長に暴露される時に 該化合物が結合に利用されない状況を今や考えることができる。励起種は短命で あり、反応すべき核酸を有しないので、励起種は単にその基底状態に戻ることが ある。 C*→C 一方、励起種はそれ自体(即ち、基底状態または励起種)と反応して基底状態複 合体(“C:C”)を生じ得る。2種の化合物が反応するこれらの自己反応の生 成物は“光二量体”または単に“二量体”と称される。しかしながら、自己反応 は2つの化合物に限定されない。種々の多量体(三量体など)が生成し得る。 励起種はそれ自体と反応することに限定されない。それはその環境、例えば、 溶媒の要素(“E”)(例えば、イオン、ガスな ど)と反応してその他の生成物を生成し得る。 C*+E→E:C この種の反応(例えば、一重項酸素種を生じる酸素との反応)は細胞の損傷を引 き起こすと考えられる。更に、それは単に基底状態誘導体(“[”)に内部転位 (“異性化”)し得る。 C*→[ 最後に、励起種はここに記載した反応以外のその他の反応を受けることもある。 本発明および“光生成物”の理解は、これらの反応の一つ(たとえあったとし て)が実際にどこで起こるかに依存しない。“光生成物”は、その性質がどのよ うなものであろうとも、化合物と電磁放射線の活性化波長との反応後に、反応環 境のその他の成分と相互作用し得る生成物が形成される場合に存在すると考えら れる。 4’-ヒドロキシメチル-4,5’,8-トリメチルプソラレン(HMT)の如きプソラレ ンでは、HMTが電磁放射線の活性化波長に暴露される場合に生成される生成物が 多数存在する。HMTの得られる主生成物は2種のシクロブチル光二量体である。 一方の二量体では、2つのピロン環がシス−シン配置で結合されるのに対し、他 方の二量体では、結合が1つの分子のフラン末端と他の分子のピロン末端の間に 生じ、この場合もシス−シン配置である。HMTの第三の得られる生成物は単量体H MT光異性体である。この異性体では、中央の環酸素は通常の1,3配向に代えて 1,4配向をとる。2種の光二量体は、その幾何学的形状を考慮すると、介在活 性を有するとは予測されないであろうが、光異性体は平面のままであり、 従って、それは二本鎖核酸とのポジティブな介在的会合を有し、それ故、突然変 異誘発物質であり得ることが予想される。 この実施例では、8-MOPの光化学的分解をAMTと比較する。試料を、ライネン・ ダイナマックス(Rainen Dynamax)300Aカラムを使用して逆相HPLCにより分析し た。勾配溶離を0.1Mの酢酸アンモニウム/アセトニトリル(42分間で0-70%のア セトニトリル)を用いて行った。AMTはこれらの条件下で約24分で単一ピークと して溶離される。検出は260nmまたは330nmでの吸収によるものであった。血漿含 有試料については後者の波長を使用した。 それぞれの化合物の標準溶液を種々の濃度で調製した。次に、これらの溶液を 水で1:10に希釈し、300μlを分析のために注入した。全ての試料を300nmで監視 した。ピークの高さまたはピークの面積を測定することによりピークを分析し、 次に標準プロットを使用してgh/mlに換算した。ピーク面積は、そのトレースを 複写し、ピークのコピーを切断し、次に得られるトレースを計量することにより 測定した。2つの方法は実質的に同じ結果を与えた。 結果を図7に示す。明らかに、AMTは8-MOPよりも迅速に分解する。それ故、AM Tは更に多くの光生成物(これらは最終的に輸血レシピエント中に入るだろう) を生成すると予測されるであろう。対照的に、8-MOPは有意な量の光生成物を生 成するとは予測されない。これは、権威者が活性化されていない8-MOPが非突然 変異誘発性であると結論したことを考える場合に重要になる。 実施例6 血小板が活性化されると、GMP140と称されるα顆粒膜糖タンパク質が血小板表 面に露出するようになる。新鮮で、正常な、刺激されていない血小板の5%未満 がフローサイトメトリーにより検出可能なGMP140レベルを発現する。一般的には M.J.Metzelaar,Studies on the Expression of Activation-Markers on Huma n Platelets (Thesis 1991)を参照されたい。 GMP140を測定するために、血小板に富む血漿の少量アリコートをGMP140結合抗 体または対照マウスIgGを含むHEPES緩衝液に入れる。CD62は、GMP140に結合する 市販のモノクローナル抗体(オランダ、ウデンにあるSanbio;カリフォルニア州 、サンフランシスコにあるCaltag Labsおよびカリフォルニア州、マウンチアン ・ビューにあるBecton Dickinsonから入手できる)である。15分のインキュベー ション後に、FITCに結合されたヤギ抗マウスIgGを飽和量でチューブに添加する 。最後に、細胞を等張食塩水で希釈し、パラホルムアルデヒドで固定し、FACSCA N(カリフォルニア州、マウンチアン・ビューにあるBecton Dickinson)で分析 する。フォルボールミリステートアセテート(PMA)を試験系に10-7Mの最終濃度 で添加することにより陽性対照を調製する。 この実施例では、CD62を使用して血小板活性化に対する照射単独の影響(存在 する場合)を測定した。抗体を使用前に-40℃で少量のアリコート(0.01mg/ml) として貯蔵した。5倍に濃縮したマウスIgG対照(0.05mg/ml)(#9040カリフォ ルニア州、マウンチアン・ビューにあるBecton Dickinson)を使用した。使用時 に、これをHEPES緩衝液で1:5に希釈した。第二抗体はFITCに結合されたヤギ抗マ ウスIgG(#3506カリフォルニア州、バーリンゲーム にあるTAGO)であった。これを-20℃で少量のアリコートとして貯蔵した。フォ ルボールミリステートアセテート(PMA)(ミズーリ州、セントルイスにあるSig ma)を-40℃で貯蔵した。使用時に、これをDMSOに溶解した(処理濃度は1.62x10-5 Mであった)。 16%のパラホルムアルデヒド(PFA)(ミズーリ州、セントルイスにあるSigma )を、パラホルムアルデヒド16gを脱イオン水100mlに添加することにより調製し た。これを70℃に加熱し、その後この溶液が透明になるまで3MのNaOHを滴下した 。この溶液を冷却し、pHを1NのHClで7.4に調節した。これを濾過し、貯蔵した。 市販の等張緩衝液であるヘマトール・アイソトニック・ディリューエント(Hema tall Isotonic Diluent)(Fisher ♯ CS 606-20)を使用した。 血小板濃厚液の血小板活性化を測定するために、ヒト血小板のユニットをAlam eda - Contra Costa Medical Associationの血液バンクから入手した。5mlアリ コートをバッグから取り出し、対照(これは照射室中に入れること以外の処理を 受けなかった)を除いて、特定量のUVA照射を行った。血小板濃厚液を循環水浴 に取り付けられた栓付きガラス製水ジャケット室に入れることにより温度を照射 中25℃に保った。照射装置(Derma Control,Dolton,I11.;モデルNo.1224-Sp ecial)は、上記の実施例3に記載したとおりであった。照射後、血小板を5日 間貯蔵した。特定の時点でアリコートを取り出し、処理した。 処理は血小板濃厚液のアリコート(例えば、5μl)を抗体および適当な試薬 を含むそれぞれの微小遠心分離管に添加することを伴い、そしてこれを非常に穏 やかにボルテックス混合した。試 料を室温で15分間インキュベートした。 ヤギ抗マウスIgG-FITC(HEPES緩衝液中1:10に希釈)をそれぞれの管に添加し (5μl)、この溶液を穏やかなボルテックスにより混合した。試料を室温で更 に15分間インキュベートした。 Isoton II(1ml)をそれぞれの管に添加し、ポリプロピレン製の使い捨てピ ペットで穏やかに混合した。HEPES(150μl)中8%のPFAをそれぞれの希釈試 料に最終1%となるように添加した。血小板をFACSCANで分析した。結果を表1 に示す。 活性化は%として表される。明らかに、10分間の照射(UV10’)は貯蔵血小板 にかなりの負の影響を与えた。血小板が高度に活性化された。対照的に、5分間 の照射(UV5’)は、照射を受けなかった対照以上には有意な活性化を生じなか った。 実施例7 実施例6の結果が与えられたので、より短い照射時間またはフィルターの使用 がUV照射による細胞の損傷を避けるために必要となることが明らかである。この 実施例では、CD62を使用して血小 板活性化に対するプソラレンの存在下での照射の影響を測定する。より短い照射 時間および波長フィルターを別々に使用する。 より短い照射時間:ヒト血小板のユニットを再度Alameda-Contra Costa Medic al Associationの血液バンクから入手した。5mlアリコートをバッグから取り出 し、対照(これは照射室中に入れること以外の処理を受けなかった)を除いて、 10μg/mlの8-MOPの存在下で5分間(5’)のUVA照射を行う。血小板濃厚液を循 環水浴に取り付けられた栓付きガラス製水ジャケット室に入れることにより温度 を照射中25℃に保つ。照射装置(Derma Control,Dolton,I11.;モデルNo.122 4-Special)は上記の実施例3に記載したとおりである。 照射後、血小板を実施例6のように再度5日間貯蔵する。特定の時点で、アリ コートを取り出し、CD62抗体で検定し、そしてFACSCANで分析する。これらの条 件下では、細胞に損傷を与えないで血小板を不活化でき、かつ輸血の前に5日間 貯蔵できることがわかった。 波長フィルター:Co(NO32の水溶液をNiSO4と組み合わせて使用して、使用 した光源の発光スペクトルの365nm成分を実質的に除去する。Co-Ni溶液は照射中 に冷媒として水に代えて都合良く使用し得る。 フィルターを用いる10分間の照射後に、血小板を貯蔵し、そしてFACSCANでCD6 2抗体を用いて分析する。これらの条件下では、細胞に損傷を与えないで血小板 を不活化でき、かつ輸血の前に5日間貯蔵できることがわかった。 実施例8 この実施例では、照射後にマンニトールが合成媒体中の血小板の機能に及ぼす 影響について検討する。血小板の生存度および機能の指標として次の3点を採用 した:1)pHの維持;2)血小板の凝集;および3)ATPの放出。 pHの測定には市販の装置を使用した。少量の血小板濃厚液をCIBA-CORNING 2 38 pH/Blood Gasアナライザに導入した。血小板凝集とATP放出はルミネッセ ンスチャンネルを有するCHRONOLOG血小板凝集計を使って測定した。試料中の血 小板の数は測定ごとに一定になるよう調整した。血小板試料中の血小板数の測定 にはSysmex細胞カウンターを使い、血小板濃厚液1μLあたり血小板数を300,00 0個に調整するためにAB血漿を用いた。 手順として、すべての試料を活性化のためにキャッププラスチックチューブ内 で37℃で30分間インキュベートした。血小板の凝集を測定するために光学チャン ネルを使用する。相対的量の血小板濃厚液およびAB血漿を微量遠心機を使って 高速(14,000g)で5分間遠心することにより、血小板の乏しい血漿を得た。血 小板凝集計を37℃まで温めた。凝集計の磁気速度を600/分に設定し、ルミネッセ ンスチャンネルのGainセッティングを0.02に設定した。 始めるにあたって、血小板の乏しい血漿0.45mlをガラスキュベットの中に食塩 水0.5mlとともに加え、PPPチャンネルに入れた。次に、血小板濃厚液0.45mlと食 塩水0.50mlを第2ガラスキュベット(小型のマグネットを含む)に加え、試料チ ャンネルに入れた。1分後、試料キュベットにLume酵素(Chronolog Corp.,Hav ertown,PA)30μlを加えた。1分後、ADPおよび コラーゲン試薬(10μl)をそれぞれ試料キュベットに添加した。ADPの最終 濃度は10μlで、コラーゲンの最終濃度は5mg/mlであった。血小板凝集および ATP放出は約8〜10分間、あるいは最大読み取り値に達するまで記録した。 ATP標品は4つの10μlアリコート(0.5、1.0、1.5および2.0nmoleのAT P)として食塩水中に調製した。ATP標品の測定のために、血小板濃厚液0.45 mlと食塩水0.5mlをキュベット(小型のマグネットを含む)に加え、試料チャン ネルに入れた。1分後、Lume酵素30μlを加えた。1分後、ATP標品10μlを 加えた。その後、標準曲線を使って、各試料から放出されたATPの量を測定し た。 この実験において血小板のpH、凝集およびATPの放出を測定するために、 新鮮なヒト血小板濃厚液のユニットをAlameda-Contra Costa Medical Associati onの血液バンクから入手した。対照として、3mlを取り出し、テフロンミニバッ グに移した。その後、このユニットを室温で6分、4000rpmで遠心し、ユニット プレスに移した。付随する移送ラインを使って、このユニットから30mlの血漿を 殺菌した50ml遠心チューブへ絞り出した。絞り出した血漿は30mlの市販の媒体で あるプラズマライト−A(plasmalyte-A,Baxter,Illinois)で置き換えた。 このユニットを振盪や混合を行わずに1時間静置させた。血小板のペレットを 穏やかに揺すりながら再懸濁させた後、バッグを回転体の上に置いた。プラズマ ライト中の血小板濃厚液の容量は42ml(プラズマライト30mlおよび血漿12ml)と なるように測定した。プラズマライト38mlを血小板懸濁液に加えて15%の最終 血漿溶液を得た。 50mlの15%血漿溶液を取り出した。照射後の血小板の機能を測定するために、 エタノール中の2mg/ml 8-MOP溶液125μlを50mlアリコートに加えた。混合後、 50ml混合物から最初の16mlアリコートを取り出し、殺菌した遠心チューブに移し た。このチューブにプラズマライト中の0.5Mマンニトール溶液64μlを加え、2 mMの最終濃度を得た。この血小板溶液を6個のFL03ミニバッグのそれぞれに2.5m lアリコートとして移した。 50ml混合物からの第2の16mlアリコートを殺菌した遠心チューブに移した。こ の場合には、0.5Mマンニトール溶液320μlを加え、10mMの最終マンニトール濃 度を得た。この血小板溶液を6個のテフロンミニバッグのそれぞれに2.5mlアリ コートとして移した。 もとの50ml溶液からの残量を6個のミニバッグに分けた。次に、ミニバッグを 照射し(0.5、1.0、2.5、5.0または10分)、貯蔵した。その後、血小板の機能を 時間経過とともに追跡した。図9はpHの結果を示すグラフであり、図10は凝集 の結果を示すグラフであり、そして図11はATPの結果を示すグラフである。 図9、10および11は、1分間のUVA照射が4日間貯蔵したプラズマライト中 に懸濁した血小板に多大な損傷を与えたことを示している。しかし、2および10 mMマンニトールは2.5分のUVA照射の間血小板を保護した。明らかに、マンニ トールは照射後に血小板の機能を保存するための合成媒体として有用である。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1994年6月17日 【補正内容】 請求の範囲 1.血液製剤に含まれるバクテリアを失活する方法であって、 a)任意の順序で、i)8−メトキシプソラレン、ii)8−メトキシプソラ レンを活性化する手段、およびiii)バクテリアで汚染されている疑いのある合 成媒体中の血液製剤、を用意し; b)該血液製剤に8−メトキシプソラレンを約3〜30μg/mlの最終濃 度で加え;そして c)8−メトキシプソラレンを活性化して、該血液製剤に有意な損傷を引き 起こすことなく、8−メトキシプソラレンをバクテリアの一部の核酸に共有結合 で結合させる; ことからなる方法。 2.血液製剤が血小板を含む、請求項1記載の方法。 3.血液製剤が血漿を含む、請求項1記載の方法。 4.活性化手段が180〜400nmの波長を有する所定の強度の電磁放射線ス ペクトルを発することができる光活性化装置からなる、請求項1記載の方法。 5.前記の強度が1〜15mW/cm2である、請求項4記載の方法。 6.血液製剤を前記の強度に1秒から10分間さらす、請求項5記載の方法。 7.血液製剤を前記の強度に約5分間さらす、請求項6記載の方法。 8.合成媒体がマンニトールを含む、請求項1記載の方法。 9.in vivo使用を目的とした血液製剤の処理方法であって、 a)任意の順序で、i)8−メトキシプソラレンを含有する水 性合成媒体、ii)8−メトキシプソラレンを光活性化する手段、およびiii)バ クテリアで汚染されている疑いのある血液製剤、を用意し; b)8−メトキシプソラレンを含有する合成媒体を該血液製剤に加え;そし て c)8−メトキシプソラレンを電磁放射線スペクトルにより光活性化して、 該血液製剤に有意な損傷を引き起こすことなく、8−メトキシプソラレンをバク テリアの一部の核酸に共有結合で結合させる; ことからなる方法。 10.光活性化手段が320nmの波長カットオフ(これ以下の放射線を透過しな い)および360nmの波長カットオフ(これ以上の放射線を透過しない)を有 するフィルターを含む、請求項9記載の方法。 11.前記の強度が1〜15mW/cm2である、請求項10記載の方法。 12.合成媒体中の血液製剤を前記の強度に約10分間さらす、請求項9記載の方 法。 13.合成媒体がマンニトールを含む、請求項9記載の方法。 14.約3〜30μg/mlの濃度の8−メトキシプソラレンおよびマンニトール を含有する合成媒体中に血液製剤を含んでなる、抗微生物特性を有する組成物。 15.血液製剤が血小板を含む、請求項14記載の組成物。 16.マンニトールが約10mMの濃度である、請求項14記載の組成物。 17.長期保存および投与に先立って血小板製剤に含まれるバクテリアを失活する 方法であって、 a)任意の順序で、i)8−メトキシプソラレンを含有する水性合成媒体、 ii)8−メトキシプソラレンを光活性化する手段、およびiii)バクテリアで汚 染されている疑いのあるin vivo使用を目的とした血小板製剤、を用意し; b)8−メトキシプソラレンを含有する合成媒体を3〜30μg/mlの最 終濃度で該血小板製剤に加え;そして c)酸素分子の濃度を制限することなく8−メトキシプソラレンを活性化し て、該核酸結合性化合物をバクテリアの一部の核酸に共有結合で結合させる; ことからなる方法。 18.血小板製剤が血小板濃厚液からなる、請求項17記載の方法。 19.工程(c)の活性化後、投与に先立って血小板製剤を室温で保存する、請求 項17記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アイザックス,ステファン ティー. アメリカ合衆国 94563 カリフォルニア 州 オリンダ,ロマ ヴィスタ ドライブ 79番地 (72)発明者 チミノ,ジョージ ディー. アメリカ合衆国 94803 カリフォルニア 州 リッチモンド,フル ムーン ドライ ブ 4839番地

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.血液製剤に含まれる微生物を失活する方法であって、 a)任意の順序で、i)8−メトキシプソラレン、ii)8−メトキシプソラレ ンを活性化する手段、およびiii)微生物で汚染されている疑いのある合成媒体 中の血液製剤、を用意し; b)該血液製剤に8−メトキシプソラレンを約30μg/mlまたはそれ以下 の最終濃度で加え;そして c)8−メトキシプソラレンを活性化して、8−メトキシプソラレンを微生物 の一部の核酸に共有結合で結合させる; ことからなる方法。 2.微生物が単細胞および多細胞の生物である、請求項1記載の方法。 3.生物がバクテリア、真菌、マイコプラズマおよび原生動物である、請求項2 記載の方法。 4.血液製剤が血小板を含む、請求項1記載の方法。 5.血液製剤が血漿を含む、請求項1記載の方法。 6.活性化手段が180〜400nmの波長を有する所定の強度の電磁放射線ス ペクトルを発することができる光活性化装置からなる、請求項1記載の方法。 7.前記の強度が15mW/cm2より小さい、請求項6記載の方法。 8.血液製剤を前記の強度に10分未満の間さらす、請求項7記載の方法。 9.血液製剤を前記の強度に約5分間さらす、請求項8記載の方法。 10.合成媒体がマンニトールを含む、請求項1記載の方法。 11.in vivo使用を目的とした物質の処理方法であって、 a)任意の順序で、i)1種またはそれ以上の光反応性の核酸結合性化合物を 含有する水性合成媒体、ii)該核酸結合性化合物を光活性化する手段、およびii i)微生物で汚染されている疑いのある血液製剤、を用意し; b)光反応性の核酸結合性化合物を含有する合成媒体を該血液製剤に加え;そ して c)光反応性の核酸結合性化合物を電磁放射線スペクトルにより光活性化して 、該核酸結合性化合物を微生物の一部の核酸に共有結合で結合させる; ことからなる方法。 12.光活性化手段が320nm(これ以下の放射線を透過しない)および360 nm(これ以上の放射線を透過しない)の波長カットオフを有するフィルターを 含む、請求項11記載の方法。 13.前記の強度が15mW/cm2より小さい、請求項11記載の方法。 14.血液製剤が血小板濃厚液からなる、請求項11記載の方法。 15.合成媒体中の血液製剤を前記の強度に10分未満の間さらす、請求項14記載 の方法。 16.光反応性の核酸結合性化合物がフロクマリン類よりなる群から選ばれる、請 求項11記載の方法。 17.フロクマリンがプソラレン類よりなる群から選ばれる、請求項16記載の方法 。 18.プソラレンが8−メトキシプソラレンである、請求項17記載の 方法。 19.合成媒体がマンニトールを含む、請求項11記載の方法。 20.30μg/mlより低い濃度の8−メトキシプソラレンおよび約10mMの 濃度のマンニトールを含有する合成媒体中に血液製剤を含んでなる、抗微生物特 性を有する組成物。
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