すべての血液型に適合可能な日本の人工血液を開発

• 日本の研究チームがすべての血液型の患者に使える人工血液を開発
• 赤血球内のヘモグロビンを抽出して人工赤血球として作製されており、血液型検査なしで使用可能
• 人工血液は常温で2年、冷蔵で5年まで保存でき、既存の赤血球より保存期限が大幅に向上
• 2022年から初期臨床試験で重大な副作用がないという結果を得る
• 2030年の実用化を目標としており、他の人工酸素運搬体の開発研究も活発に進行中

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医療現場における人工血液の必要性

• 輸血は世界中で命を救ううえで重要な役割を果たしている
• 特にO Rhマイナスの血液（ユニバーサルドナー）が不足する状況がしばしば発生する
• 献血血液は保存期間が短く、特に低所得国では供給が非常に難しい

日本の研究チームによる人工血液の開発

• Nara Medical UniversityのHiromi Sakai教授の研究チームが、既存の血液の限界を克服するため人工血液を開発
• 期限切れの献血血液からヘモグロビンを抽出し、保護膜で包んで安定化させ、ウイルスにさらされない人工赤血球を作製
• 開発された人工血液は血液型を持たないため、別途の適合性検査が不要
• 人工血液は常温で2年、冷蔵で5年まで長期保存が可能で、既存の赤血球（冷蔵42日）に比べて卓越した保存性を持つ

初期臨床試験と研究の進捗状況

• 2022年から少人数（男性12人）を対象に人工酸素運搬体（ヘモグロビン小胞体）の静脈注入臨床試験を開始
• 投与量は最大100mlまで段階的に増加
• 一部軽微な副作用はあったが、血圧など主要なバイタルサインに重大な変化はない
• 研究チームは2023年7月からさらに臨床試験を加速し、2024年3月には投与量を最大400mlまで増やして実施

今後の計画および国内外の研究状況

• 追加の有害反応がなければ、治療効果と安全性の検証段階へ拡大する予定
• 2030年の商用化を目標に実用的導入を推進中
• 一方、Chuo UniversityのTeruyuki Komatsu教授チームも、アルブミン保護膜で安定化した酸素運搬体の開発を進めている
• 動物実験で出血および脳卒中治療に効果を示しており、人間を対象とした臨床へ拡大される見通し

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Hacker Newsの意見

• 米国で Biopure という会社が牛の血液からヘモグロビンを抽出して「酸素治療薬」という血液代替製品を作っていたことを覚えている、この製品は赤血球そのものを使わないため血液型に関係なく使え、室温で保管可能で、分子サイズが小さいので動脈の閉塞部位や組織によりよく酸素を届けられる特徴があった、しかし会社経営に問題が多く、米国ではペット向け製品以外は FDA の承認を得られなかった点、実際に効果はあったものの事業化に失敗したのが惜しい、そして関連記事として Wikipedia Biopure を添付、ちなみに会社は臨床試験に関する投資家向け虚偽説明で訴訟にまで発展し、副社長ががんにかかったふりをして法廷を欺いた結果、懲役3年を言い渡された事件まであった、今回の日本チームの新しい血液代替製品がより前向きな結果になることを期待

  • WADA がヘモグロビンベースの血液代替製品のドーピング利用についても具体的に扱っていた逸話もある WADA関連資料、こうした製品は室温保管できて血液型も不要なため、チームバスでいつでも自由に投与でき、ドーピング検査から逃れられる可能性があるという点で、ツール・ド・フランスのような大会では非常に大きな利点、Biopure は公式にはドーピングに反対していたが、実際には WADA が自社製品に言及するほど効果があることを内心では少し誇らしく感じていたような雰囲気
  • 会社が倒産したとき、特許権や技術はどうなるのかという疑問、製品に効果があったのに、しっかり支えられない会社のせいで競争力のある企業が引き継げなかった理由への疑問
  • 以前 Biopure にエンジェル投資しようとしていた頃の思い出を回想
  • ヘモグロビンを直接血液に入れて効果を出したという点が興味深い、免疫反応や分解なしに成立した、シンプルで創造的なアプローチに感じる
  • Biopure とは別に、米国では "PolyHeme" という別の血液代替製品もあったが、心停止の事例がより多く、同意なしに外傷患者を対象に臨床試験を行って議論を呼んだ点、PolyHeme関連 Wiki のリンクで確認可能

• 人工血液は既存の献血血液からヘモグロビンだけを抽出して保護膜に入れ、ウイルスのない人工赤血球を作る方式なので、結局は依然として献血血液が必要だという点、なお原文は引用文の形で示されている

  • 今回の研究チームは、まもなく期限切れになる献血赤血球を優先的に活用して、既存の血液活用度を最大化しようというアプローチ、ただしヘモグロビンは単なるタンパク質であるため、現在では培養肉用タンパク質として動物性ヘモグロビンも生産されている点、これまではヘモグロビンがあるだけではすぐに有用な赤血球の役割を果たせなかったが、今回の研究によって組換えヒトヘモグロビン大量生産の市場が開かれる可能性、5〜10年以内にバイオファーマの供給元からヒトヘモグロビンを容易に購入できるようになるという確信
  • 献血における最大の問題は使用期限切れであるため、年間を通じた安定した寄付が必須、災害発生時に急に献血が集中しても余剰分は廃棄せざるを得なかった構造、期限切れ血液をすべて活用でき、血液型確認も不要で、保存期間も延びるなら非常に大きな価値がある
  • 「血液型検査が不要」という機能は、一部の患者には非常に重要、さまざまな血液型の輸血ができない人が継続的に輸血を受けなければならないとき、現実的かつ実務的な困難が大きい

• 人工血液に類似したさまざまな試みがあり、特定の化学物質（例: perfluorocarbon）は酸素運搬能力が非常に高く、血液よりはるかに多くの酸素を運べた事例があったこと、安全で長期保存可能な血液代替製品の必要性を強調、ただしこの製品は血液の酸素運搬という役割だけを人工的に代替するものであり、凝固、免疫、ホルモン、栄養など、まだほかの主要機能までは難しい点、それでも酸素供給を安全に処理してくれる進歩は歓迎

  • 外傷後の輸血の大半も、実質的には赤血球供給が主な役割なので、血液のほかの機能まで必ずしも輸血する必要はない条件
  • "oxygen therapeutics" という名称が登場したのも、実際には血液ではなく酸素送達のための工夫だからという文脈、最初は用語が細かすぎるように思えたが、今回の議論でなぜ用語の区別が重要なのかに納得

• 日本での人工血液開発は今回が初めてではないようで、2019年にも別のチームの研究があったことを少し検索して見つけた、2019年の事例記事、今回の研究との違いが気になる

  • 2019年当時はウサギでしか試験していなかったが、現在は人を対象にした試験を進めている、2022年から投与量を増やしながら健康な志願者に適用してきた進捗状況、副作用が確認されなければ、まもなく有効性と安全性を評価する段階に進み、2030年の実用化を目標に加速中

• 「すべての血液型と互換性がある」という話を聞いて、perfluorocarbon のような完全合成製品を思い出した、ちなみにこうした製品はメキシコとロシアで既に実用されている PFC関連 Wiki

  • PFC 溶液は酸素運搬能力が非常に高く、人間でも液体呼吸が可能なほどに使われることがあるという特異性

• 米国の Kalocyte という会社が人工血液を開発中で、DARPA と協力しており、今年 The New Yorker で紹介されたことがある New Yorker記事

• 当該臨床試験の研究論文は Blood Advances で確認可能

• HBO シリーズ True Blood の設定が実際の現実になったような妙な気分、日本の科学者たちが人工血液を開発してヴァンパイアが活動可能になるという筋書きを連想して興味深い、もちろんヴァンパイア実現はさておき、blood substitute と日本の科学者という組み合わせは現実になった

• 今回の研究チームの技術は、おそらく liposome ベースのヘモグロビンカプセルではないかと推測、著者名 Sakai を確認、関連論文も PubMed1 PubMed2 リンク共有、粒子加工法を直接試してみたいなら PMC 粒子製造法 も参考

• 米国輸出のうち血液が 2.5% を占めるというジョークへの言及

  • そのジョークの解説: CNBC記事 参照、ただしこの 2.5% という数値は、実際の完成品としての血液ではなく、血液由来物質が含まれたさまざまな輸出品をすべて含めて計算した誇張気味の統計だという説明、さらに資料は探していないが、多少の論争があるという文脈