JPH037166A - 体外循環回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、悪性腫瘍などの治療に用いられる体外循環回
路に関する。

（従来の技術） 悪性腫瘍をはじめ自己免疫疾患、肝不全、ＤＩＣ１高脂
血症などの難治性疾患の治療方法として「二重濾過血漿
分離交換法」　（阿岸鉄三編集；医学書院、１９８４年
）が提案されている。この方法では、患者から連続的に
血液を抜きとり分離膜を用いて血漿と血球とに分離し、
得られた血漿からさらに別の分離膜を用いて大分子量分
画を除去した後（アルブミン分画などの血Ｉ！白は残さ
れる）、血球成分とあわせて該患者に返血が行われる。

血漿に含有される上記大分子量分画は、例えば担癌患者
の血液中に存在する種々の特異的・非特異的免疫抑制物
質であると考えられている。このような大分子量分画に
属する免疫抑制物質は、例えば、悪性腫瘍細胞表面が特
異抗原となって生成する抗体に、抗原、抗体、補体など
の種々の物質が結合して大きなマトリックスを形成した
免疫複合体であると考えられている。悪性腫瘍患者にお
いては、このような免疫抑制物質が原因となって免疫能
が低下し、かつこれらの物質をはじめとする諸因子が複
雑に絡み合う結果、１ｆｆｉｉ細胞が正常の状態の免疫
監視機構から逸脱して増殖・転移するのだとされている
。そのため、上記方法のように大分子量分画を選択的に
除くことにより悪性腫瘍などの改善が行われる。しかし
、このような免疫抑制物質を除去するという方法におい
ては、積極的に悪性腫瘍細胞を攻撃して壊死させるとい
う効果は得られない。さらに、分離膜を用いて大分子量
分画を除去する際に１．生体にとって必要とされる血漿
蛋白の一部も除去されるおそれがある。

また、血液を処理することによる悪性腫瘍の改善例とし
ては、この他報文［高張食塩で処理した担癌家兎血清の
静脈投与により得られた急性の腫瘍壊死」　（山本剛史
、、　り！Ｘ床免疫１９８６年６月号５４４〜５４７頁
）が挙げられる。この報文によれば、担癌家兎から得ら
れる血清を濃厚塩化ナトリウム水溶液と混和した後、該
塩化ナトリウム濃度を希釈もしくは透析により低下した
後、再び処理血清を静脈注射により返血している。この
ような処理により癌の縮小が確認されている。

また、この悪性腫瘍の治療方法は特開昭６３−９１３３
０号公報にも開示されている。すなわち、［（１）悪性
腫瘍を有する生体から得られた血漿もしくは血清を高張
塩溶液と接触させる工程、および（２）上記（１）の工
程で得られた血漿もしくは血清を前記生体と同一または
同種の生体内に投与する工程、を包含する悪性腫瘍の治
療方法。Ｊ である。そして、この作用機序として、免疫複合体が変
性もしくは解離して抗腫瘍抗体の活性が回復することに
よるものとしている。更に、この発明者によって、この
治療に使用するための装置が特開昭６３−１０２７６３
号公報に開示されている。しかし、この装置では、血漿
と高張塩溶液の接触を促進するための手段が備えられて
いないので、血漿と高張塩溶液のように比重がかなり異
っているものの間の混合が効率よく行われず、そのため
、十分な治療効果が得られないことがある。

また、このような悪性腫瘍の治療方法として、特開昭６
３−９３７３０号公報には、血漿を処理する方法として
、高張塩ばかりでなく、酸性溶液で処理することも有効
であることが示されている。

そして、この治療用の体外循環回路として特開昭６３−
２００７６８号公報が開示されているが、血漿と処理液
との混合を効率よく行なう手段については開示がなく、
この場合も十分な治療効果が得られないことがある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記従来の欠点を解決するものであり、その目
的とするところは、有効生体成分除去無しに、効果的に
悪性腫瘍などを治療しうるシステム、さらに生体から採
取された血液を効率よく処理することにより簡便かつ安
全に、連続した方法で悪性腫瘍などを治療しうる上記シ
ステムを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の体外循環回路は、生体から採取された血液から
血漿を分離するための血漿分離手段と、分離された血漿
を、無機塩溶液、有機塩溶液および酸性溶液でなる血漿
処理液の群から選ばれる少なくとも１種と接触させるこ
とにより処理する血漿処理手段と、処理された血漿を該
生体内の環境に調整するための調整手段と、調整された
血漿を該生体内へ連続的もしくは断続的に還流させ得る
還流手段とを備えた回路からなり、該血漿処理手段が、
該血漿と該血漿処理液との接触を促進するための混合機
を備えているものであり、この回路により上記目的が達
成される。

本発明の回路は、例えば第１図に示すように血漿分離手
段ｌ、混合機を備えた血漿処理手段２００　（点線で囲
まれた部分）、調整手段３００、処理血漿と血球成分の
混合器４、ポンプ６１，６２゜６３−などとチューブ７
１，７２，７３，７４゜７５・−などからなる還流手段
６００を有する。家兎５などの生体の動脈５１などから
の血液は、ポンプ６１などの還流手段６００により血漿
分離手段１に送られ血漿の一部が分離される。分離され
なかった血液成分は静脈５４などより再び生体に返血さ
れる０分離された血漿成分は、混合機を備えた血漿処理
手段２００に供給され、ここで血り？処理液と接触させ
られ、次に、調整手段３００によって生体内の環境に調
整された後、ポンプ６３などの還流手段６００により還
流され、分離されなかった血液成分と混合器４によって
混合された後、体内に戻される。

血漿分離手段ｌは、例えば中空糸タイプや遠心分離タイ
プのものがあるが、望ましくは中空糸タイプのものがよ
い。

この血漿処理手段２００は血漿処理液槽２１、ポンプ２
２、処理用反応槽２３、混合機２４およびコック２５で
構成され、該処理液槽２１には血漿処理液が収容される
。混合［２４としては、血漿処理用反応槽２３の外側に
置いて使用できるものであれば特に形状を問わない。例
えば、転倒型ロッカープラットフォーム混合機、ロータ
リーシェーカー、冷却機付超音波型混合機などが挙げら
れる。血漿処理用反応槽２３の容器形状としては、上記
のような混合機を使用できるものであれば、特には限定
されない。例えば、箱型反応槽、シリンジ状反応槽、バ
ッグ状反応槽などが挙げられる。

この血漿処理手段２００によって血漿処理は、例えば次
のように行われる。コック２５を閉じた状態で、血漿と
血漿処理液を、それぞれポンプ６２　（還流手段）、ポ
ンプ２２により血漿処理用反応槽２３に送入し、送入開
始と共に混合機２４を始動させて、両者の混合を促進さ
せる。

血漿処理液としては、無機塩溶液、有機塩溶液および酸
性の溶液の内の少なくとも一種が用いられる。使用され
る無機塩には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マ
グネシウム、硫酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、リ
ン酸カリウム、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム
、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウムなどがある。有機
塩には、例えば、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウ
ム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ビロリン酸ナトリ
ウム、ピロリン酸カリウム、フタル酸ナトリウム、フタ
ル酸カリウム、フマル酸ナトリウム、フマル酸カリウム
、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム、コハク酸ナトリ
ウム、コハク酸カリウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウ
ム、乳酸ナトリウム、乳酸カリウムがある。さらに、ｒ
Ｇｏｏｄの緩衝液」の成分として知られるＰＩＰＥＳ−
ナトリウム、ＰｒＰＥ５−カリウム、ＭＯＰＳ−ナトリ
ウム、ＭＯＰＳ−カリウム、ＨＥＰＥＳ−ナトリウム、
ＨＥＰＥＳ−カリウム、Ｔｒｉｓ−塩酸塩、グリシン−
塩酸塩、Ｔｒｉｃｉｎｅ塩酸塩、ＴＡＰＳ−ナトリウム
、ＴＡＰＳ−カリウム、ＣＡＰＳ−ナトリウム、ＣＡＰ
Ｓ−カリウム、ＴＢＳ−ナトリウム、ＴＥＳ−カリウム
、Ｂｉｃｉｎｅ塩酸塩などがある。上記無機塩および有
機塩は、その対になる酸もしくは塩基もしくはその組合
せによってＰＨを６．　０〜８．０の範囲で緩衝作用を
もたせるか、適当な緩衝液を用いてｐＨ６，Ｏ〜８．０
にすることがこのましい、これらの無機塩もしくは有機
塩は０．５Ｍ以上、好ましくは１〜４Ｍ程度の水溶液（
高張塩）とし、血漿１＃１１！あたり０．１−１００ｍ
、好ましくは０．５〜３０ｔｎｌの割合で用いられる。

酸性溶液としては、塩酸、リン酸、酢酸、クエン酸など
の通常の無機酸または有機酸水溶液が用いられ得、好ま
しくは各種の酸性の緩衝液が用いられる。酸性の緩衝液
としてはグリシン−塩酸緩衝液、クエン酸緩衝液、酢酸
緩衝液、リン酸緩衝液、ホウＭ緩衝液、フタル酸カリウ
ム−塩酸緩衝液などがある。上記酸性水溶液のｐＨは血
漿と混合したときに５．０以下、好ましくは３．５以下
（通常１Ｏ−３モル以上）となるように調整される。

調整手段３００は、例えば、脱塩装置や希釈装置であり
、血漿処理手段２００において処理された結果高塩濃度
または低ｐＨとなっている血漿を、もとの生体内の環境
に適合させる機能を有する。

脱塩装置としては、透析装置、イオン交換器、ゲル濾過
装置などが用いられる。例えば、透析装置としては、中
空糸型の透析器などが適当である。

また、イオン交換樹脂を用いてＮａＣＪを除去するには
、Ｎａ”を除く陽イオン交換樹脂カラム及びＣＩ−を除
く陰イオン交換樹脂カラムが順次配置される。ゲル濾過
装置には、血漿よりも遅れて溶出される塩を回路外に除
去する送液路（図示せず）が設けられる。

処理血漿と血球との混合器４の形状は特に限定されない
が通常のエアートラップなどが使用され得る。

また、混合器４として、特別の形状のものを使用せずに
、単に、血球成分の流路と血漿の流路とをつなぐだけで
もよい。

また、回路の適当な場所に圧力検知器８１，８２．８３
が設けられるが、これらとしては、ビロー式圧力検知器
などが例示される。

（実施例） 以下に本発明の実験例および実施例をあげ、さらに説明
する。

丈緩匠上 第２図に示した装置を使用し、血漿と血漿処理液の混合
の効果をＩＮ　　ＶＩＴＲＯで確認する実験を行った。

血漿のモデルとして蛋白濃度を生体の血液中の濃度に一
致させたウシアルブミン水溶液（−／シ＝７％）（以下
、ＢＳＡ溶液という）を用いた。第２図において、容器
５０内には、前記のＢＳＡ溶液を入れ、血漿処理用反応
槽２３として血液バッグ（チル七分離パングチルフレッ
クス１５０ｍｊ！、チル七社）を使用し、血漿処理液槽
２１内には３Ｍの塩化ナトリウム水溶液を入れた。

塩化ナトリウム水溶液とＢＳＡ？容液を、二連のペリス
タ−ポンプ２２を使って（従って、両方の溶液は等速で
供給される）　、８ＩＩｄｌ／ｓｉｎの流速にて該反応
槽２３に供給して混合させた。混合は、混合機２４とし
てＤＮＡ抽出用ロッカープラットフォーム（白木製作所
）を使用し、両液を流入させている間、転倒混合した。

混合時間は６分間とし、この間に両方の溶液とも５０ｄ
ずつ流入した。この際コック２５は閉じておいた。コン
トロールとして該反応槽２３を静置させた実験（バッグ
の下から両液を流入させた）も行った（以下、混合した
ものを処理例、静置したものをコントロールと称す）０
反応混合操作が終ったあと、すぐに流出操作に移った。

コック２５をあけて、処理例、コントロール共に、流出
口を下にして反応済み液をポンプ６４で１５ｍ１！／ｗ
ｉｎで流出させた。５成ずつのフラクションを、フラク
ションコレクター９０でとり２８０　ｎｍの吸光度を調
べた。結果を表１に示した。コントロールの方は、フラ
クションナンバーの大きなところで未混合のＢ５Ａ１液
が検出されるが、処理例の方は、フラクションナンバー
の大きなところでも未混合ＢＳＡ溶液が検出されなかっ
た。

表１ （以下余白　） 家兎９羽の背部皮下に可移植性癌ＶＸ２を移植した。１
５日目には約２ｃ＋ａＸ２ｃ■の腫瘍が触診で見つかっ
た。１６日目に３羽の家兎について、第１図の回路を用
いて投与実験を行った。各ボンブ６１．６２，２２．６
３にはファルマシア社ベリスターポンプを使用した。チ
ューブ７１，７２７３．７４．７５は滅菌済み塩化ビニ
ルチューブを用いた。血漿分離手段１には血漿分離手段
ｃｒ。

ｆｌｏ　Ｔｙｐｅ　Ｈ−２（旭メディカル社）、透析器
３００は上記のＭｉｃｒｏｆｌｏ　　Ｔｙｐｅ　Ｈ−２
のハウジングを使用して、旭メディカルプラズマフロー
ＡＰ−０３１１（旭メディカル社）の中空糸部分を充填
して用いた。血漿処理液には蒸気滅菌済み３Ｍ　　Ｎａ
Ｃｌ溶液を用いた。血漿処理用反応槽２３には血液ハ・
ング（テルモ分離バ・ングテルフレンクス１５０ｍｆ。

チル七社）を用いた。体外還流を行う前に血漿分離器ｌ
の中空糸内部部分、透析器３００と還流手段のチューブ
７１，７２．７３．７５の各部分に生理食塩水をプライ
ミングした。家兎耳介動脈５１より５１１＋４！／ｗｉ
ｎで血液を回路へ導いた。ヘパリン供給器５２からヘパ
リン（血液凝固阻止剤）を０、　３ｍｌ！／ｗｉｎにて
添加した。血漿のポンプ６２、血漿処理液のポンプ２２
はｌｌＲ１／ｗｉｎにて動作させ反応時間は２０ｍ１ｎ
とした。コック２５はあらかじめ閉鎖しでおき２０１１
ｉｎ後に解放した。透析外液としては生理食塩水を用い
て１００　ｍｅ／ｓ＋ｉｎにて透析器３００に還流した
。透析後、血漿を混合器４にて血球と混合させた後、ヘ
パリンを中和するためにプロタミン供給器５３からプロ
タミンを加え、反対側の耳介静脈５４に返血した。反応
時間中混合機２４としてＤＮＡ抽出用ロッカープラット
フォーム（白木製作所）を作動させた。投与実験終了後
、家兎の観察を続け、腫瘍を移植してからの平均生存日
数を求めたところ表２の結果を得た。

ル校■上二上 実施例１のＶＸ２を移植した９羽の家兎のうち、実施例
１の投与実験に使用しなかったもののうちの３羽につい
て、回路を用いた投与実験をせずに観察を続け、腫瘍を
移植してからの平均生存日数を求めた。この結果も表２
に示した。

且較■↓二１ 実施例１のＶＸ２を移植した家兎のうち、実施例１およ
び比較例１−１に使用しなかった３羽について、混合機
２４を作動させなかった（すなわち、血漿処理反応中、
混合操作をしない）こと以外は、実施例１と同様にして
実験し、Ｍｆｆｌ瘍を移植してからの平均生存日数を求
めた。この結果も表２に示した。

表２ 表２より、血漿処理反応に際して、混合操作を行ったも
のは、平均生存日数が延びていることが分かる。

支狡■１ 実験例１で使用したものと同様のＢＳＡ溶液を用いて、
第３図に示した装置を使用して混合実験を行った。

容器５０内には前記のＢＳＡ溶液を入れ、血漿処理用反
応槽２３として目盛り付きチャンバー（テルモ定量輸液
セット、チル七社）を使用し、血漿処理液槽２１内には
３Ｍの塩化ナトリウム水溶液を入れた。塩化ナトリウム
水溶液とＢＳＡ溶液を二連のベリスターポンプ２２を使
って８ｄ／ｓｉｎの流速にて該反応槽２３に供給した。

コントロールとして該反応槽２３を静置させた実験（チ
ャンバーの上から両液を流入させた）、処理例として混
合機２４としてＤＮＡ抽出用ロッカープラットフォーム
（白木製作所）を使用し、両液を流入させている間混合
させた実験を行った。いずれもチャンバー内の圧力はコ
ック２６を開けて大気圧と同じにした。混合時間は６分
間とし、この間に両方の溶液とも５０ｄずつ流入した。

この際コック２５は閉じておいた０反応混合操作が終っ
た後、すぐに実験例１と同様の操作を行った。結果を表
３に示した。

この結果、実験例１と同様に、混合操作をした処理例の
方がよく混合されていることが分った。

表３ 実施例１で使用した、第１図の回路における、血漿処理
用反応槽２３の血液バッグ（テルモ分離バッグチルフレ
ックス１５０ｄ、チル七社）の代わりに、実験例２で使
用した目盛り付きチャンバー（第３図の反応槽２３およ
びコック２６よりなるもの、コンク２６は、滅菌フィル
ターを介して解放しチャンバー内の圧力を大気圧と同じ
にした。）を使用したこと以外は実施例１と同様の回路
を作製した。

上記の回路を実施例１の回路の代わりに使用したこと以
外は、実施例１と同様にして実験し、平均生存日数を求
めた。その結果を、表４に示した。

且較に土 実施例２のＶＸ２を移植した９羽の家兎のうち、実施例
２の投与実験に使用しなかったもののうらの３羽につい
て、回路を用いた投与実験をせずに観察を続け、腫瘍を
移植してからの平均生存日数を求めた。この結果も表４
に示した。

且較■に１ 実施例２のＶＸ２を移植した家兎のうち、実施例２およ
び比較例２−１に使用しなかった３羽について、混合機
２４を作動させなかった（すなわち、血漿処理反応中、
混合操作をしない）こと以外は、実施例２と同様にして
実験し、１１！１ｆｆｉを移植してからの平均生存日数
を求めた。この結果も表４に示した。

表４ 表４より、血漿処理反応に際して、混合操作を行ったも
のは、平均生存日数が延びていることが分かる。

裏層■１ 実施例１において、血漿処理液として、３ＭＮａＣ１水
溶液の代わりに３Ｍクエン酸ナトリウム水溶液を使用し
たこと以外は、実施例１と同様にして実験し、平均生存
日数を求めた。その結果を表５に示した。

北較■ユニ↓ 実施例３のＶＸ２を移植した９羽の家兎のうち、実施例
３の投与実験に使用しなかったもののうちの３羽につい
て、回路を用いた投与実験をせずに観察を続け、腫瘍を
移植してからの平均生存日数を求めた。この結果も表５
に示した。

北較１に１ 実施例３のＶＸ２を移植した家兎のうち、実施例３およ
び比較例３−１に使用しなかった３羽について、混合機
２４を作動させなかった（すなわち、血漿処理反応中、
混合操作をしない）こと以外は、実施例３と同様にして
実験し、Ｉｌｆ！瘍を移植してからの平均生存日数を求
めた。この結果も表５に示した。

表５ 表５より、血漿処理反応に際して、混合操作を行ったも
のは、生存日数が延びていることが分かる。

実新Ｉｔ先 実施例２において、血漿処理液として、３ＭＮａＣ１水
溶液の代わりに０．１５Ｍ　　ＮａＣ１含有０．１　Ｍ
酢酸水溶液を使用したこと以外は、実施例２と同様にし
て実験し、平均生存日数を求めた。

その結果を表６に示した。

且較１（ニュ 実施例４のＶＸ２を移植した９羽の家兎のうち、実施例
４の投与実験に使用しなかったもののうちの３羽につい
て、回路を用いた投与実験をせずに観察を続け、腫瘍を
移植してからの平均生存日数を求めた。この結果も表６
に示した。

几較拠（二１ 実施例４のＶＸ２を移植した家兎のうち、実施例４およ
び比較例４−１に使用しなかった３羽について、混合機
２４を作動させなかった（すなわち、血漿処理反応中、
混合操作をしない）こと以外は、実施例４と同様にして
実験し、腫瘍を移植してからの平均生存日数を求めた。

この結果も表６に示した。

表６ 表６より、血漿処理反応に際して、混合操作を行ったも
のは、生存日数が延びていることが分かる。

（発明の効果） このように混合機が使用されることにより、血漿と血漿
処理液とが均一、迅速に混合されるので、効率的に悪性
腫瘍などの治療がなされる。

患者の血液を処理し、返血するというのが基本的な操作
法であるため、患者の身体に外科手術のような負担を与
えず、処理中に血漿蛋白が失われることが殆どなく、し
かも外部の環境と遮断された回路であるため雑菌などの
混入がなく安全である。

本回路を用いて、手術を行うことの難しい患者や抗癌剤
投与の不適切な悪性腫瘍患者の治療が、連続的かつ効果
的になされ得る。

４　　゛の　　　なｉ′日 第１図は、本発明の回路の１例を示す説明図、第２図お
よび第３図は、本発明の実験例の装置を示す説明図であ
る。

■　−・−血漿分離手段、４−混合器、５−家兎、２１
−血漿処理液槽、２２−ポンプ、２３・−血漿処理用反
応槽、２４・・・混合機、６１，６２．６３ポンプ、？
１，７２，７３，７４．７５−チューブ、２００・・・
血漿処理手段、３００・−・調整手段、６００・−還流
手段。

第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、生体から採取された血液から血漿を分離するための
   血漿分離手段と、 分離された血漿を、無機塩溶液、有機塩溶液および酸性
   溶液でなる血漿処理液の群から選ばれる少なくとも１種
   と接触させることにより処理する血漿処理手段と、 処理された血漿を該生体内の環境に調整するための調整
   手段と、 調整された血漿を該生体内へ連続的もしくは断続的に還
   流させ得る還流手段とを備えた回路からなり、 該血漿処理手段が、該血漿と該血漿処理液との接触を促
   進するための混合機を備えているものであることを特徴
   とする体外循環回路。