血漿分画とは、血液分画によって得られる血液の成分である血漿の様々な成分を分離する一般的なプロセスです。血漿由来免疫グロブリンは、幅広い自己免疫炎症性疾患の医療に新たな可能性をもたらしています。[要出典]
血漿
血漿は全血の液体成分であり、全血液量の約55%を占めます。血漿は主に水で構成され、少量のミネラル、塩分、イオン、栄養素、タンパク質が溶解しています。全血では、赤血球、白血球、血小板が血漿中に浮遊しています。[要出典]
血漿タンパク質
血漿には、アルブミン、免疫グロブリン、フィブリノーゲンなどの凝固タンパク質など、多種多様なタンパク質が含まれています。[1] アルブミンは血漿中の全タンパク質の約60%を占め、35～55 mg/mLの濃度で存在します。[2]アルブミンは血液の浸透圧 に大きく寄与し、脂溶性ホルモン、酵素、脂肪酸、金属イオン、医薬品化合物などの水溶性の低い分子のキャリア分子として機能します。 [3]アルブミンは17個のジスルフィド結合 により構造的に安定しており、血漿タンパク質の中で最も高い水溶性と最も低い等電点（pI）を持つという点で独特です。アルブミンの構造的完全性により、他のほとんどのタンパク質が変性する条件下でも安定した状態を保ちます。[要出典]
臨床用血漿タンパク質
血漿中のタンパク質の多くは、重要な治療用途を持っています。[1]アルブミンは、外傷後、手術中、血漿交換中に 血液量を補充・維持するために一般的に使用されています。[3] アルブミンは血漿中に最も多く含まれるタンパク質であるため、その用途は最もよく知られていますが、他の多くのタンパク質も、低濃度ではありますが、重要な臨床用途を持つ可能性があります。[1] 下の表を参照してください。[1]
| プラズマ成分 | 使用理由 |
|---|---|
| 第VIII因子 | 血友病A |
| 第IX因子 | 血友病B |
| ファクターX | 先天性欠損症 |
| 第XIII因子 | 先天性欠損症 |
| PCC複合体 | 抗凝固剤の 過剰摂取 |
| 免疫グロブリン | 受動的予防 免疫不全疾患、 |
| アンチトロンビンIII | 先天性欠損症 |
| フィブリノーゲン | 先天性欠損症
大量出血 |
| C1インヒビター | 遺伝性血管性浮腫 |
| アルブミン | 低アルブミン血症
腹水 外傷、火傷、手術患者の血液量の回復 |
| α-I-アンチトリプシン | 遺伝性欠損症 |
プラズマ処理
血漿処理の最終目的が注射または輸血用の精製血漿成分である場合、血漿成分は高度に純粋でなければなりません。血漿分画の最初の実用的な大規模方法は、第二次世界大戦中にエドウィン・J・コーンによって開発されました。これはコーン法（またはコーン法）として知られています。このプロセスは、5°Cと3°Cで溶液中のエタノール濃度を徐々に増加させるため、冷エタノール分画としても知られています。 [3] コーン法は、さまざまな血漿タンパク質の特性の相違、具体的にはアルブミンの高い溶解性と低いpIを利用しています。エタノール濃度が0％から40％まで段階的に増加すると、[pH]は中性（pH約7）から約4.8、アルブミンのpIに近くなるまで低下します。[3] 各段階で特定のタンパク質が溶液から沈殿して除去されます。このプロセスにはいくつかのバリエーションがあり、ニッチマンとキスラーによる改良法では、より少ないステップで、遠心分離とバルク凍結を濾過と透析濾過に置き換えています。[1] [3]
アルブミン精製の新しい方法には、コーン法とそのバリエーションに追加の精製ステップが加えられているものもあれば、クロマトグラフィーを組み込んだものもあり、純粋にクロマトグラフィーのみのものもあります。[3] コーン法の代替としてクロマトグラフィーによるアルブミン処理は 1980 年代初頭に登場しましたが、大規模クロマトグラフィー装置の入手が不十分だったため、後になって広く採用されることはありませんでした。[3] クロマトグラフィーを組み込んだ方法は、通常、凍結除去血漿からダイアフィルトレーションまたは緩衝液交換クロマトグラフィーによる緩衝液交換を行い、次のイオン交換クロマトグラフィーステップに備えて血漿を準備することから始まります。[3] イオン交換の後には、通常、さらにクロマトグラフィー精製ステップと緩衝液交換が行われます。[3]
詳細については、血液処理におけるクロマトグラフィーを参照してください。
分析用プラズマ
血漿は、様々な血漿タンパク質の臨床用途に加え、分析用途にも多岐にわたります。血漿には、疾患の臨床診断に役立つ多くのバイオマーカーが含まれており、血漿の分離はヒト血漿プロテオームの拡張に不可欠なステップです。[要出典]
臨床診断における血漿
血漿には豊富なタンパク質が含まれており、その多くはバイオマーカーとして使用可能であり、個体における特定の疾患の存在を示す。現在、2D電気泳動は血漿中のバイオマーカーの発見と検出のための主要な方法である。これは、血漿タンパク質をゲル上でサイズとpIの差を利用して分離するものである。潜在的な疾患バイオマーカーは血漿中に非常に低濃度で存在する可能性があるため、2D電気泳動を用いて正確な結果を得るには、血漿サンプルを調製手順にかける必要がある。これらの調製手順は、バイオマーカーの検出を妨げる可能性のある汚染物質を除去し、タンパク質を可溶化して2D電気泳動分析にかけられるようにし、低濃度タンパク質の損失を最小限に抑えながら高濃度タンパク質を最適に除去して血漿を調製することを目的としています。[要出典]
臨床検査診断の未来は、ラボオンチップ技術へと向かっています。この技術は、臨床検査室をポイントオブケアへと導くものです。これは、全血からの血漿抽出から最終的な分析結果に至るまで、分析プロセスのすべてのステップを小型のマイクロ流体デバイスに統合することを意味します。これは、処理時間の短縮、自動化による変数の制御、そして現在の診断プロセスにおける労働集約的なステップとサンプルの無駄を排除するという利点があります。[要出典]
ヒト血漿プロテオームの拡大
ヒト血漿プロテオームには数千種類のタンパク質が含まれている可能性がありますが、その濃度範囲が広いため、同定は困難を極めます。低濃度タンパク質はピコグラム（pg/mL）単位、高濃度タンパク質はミリグラム（mg/mL）単位と、それぞれ異なる濃度で存在する場合があります。ヒト血漿プロテオームを拡張するための多くの取り組みでは、高性能液体クロマトグラフィー（HPLC）または逆相液体クロマトグラフィー（RPLC）と高効率陽イオン交換クロマトグラフィー、そしてそれに続くタンデム質量分析法を組み合わせてタンパク質を同定する ことで、この困難を克服しています。[2] [4]
参照
参考文献
- ^ abcde Brodniewicz-Proba, T. 1991. 「ヒト血漿分画法と新技術による血漿由来製品の使用と品質への影響」Blood Reviews . 第5巻 . pp. 245–57.
- ^ ab Shen, Y., Jacobs, JM, et al. 2004. 「ヒト血漿プロテオームの高ダイナミックレンジ特性評価のための超高効率強陽イオン交換LC/RPLC/MS/MS」. Anal Chem. Vol. 76. pp. 1134–44.
- ^ abcdefghi Matejtschuk, P., Dash, CH, Gascoigne, EW 2000. 「ヒトアルブミン溶液の製造：継続的に発達するコロイド」British Journal of Anaesthesia . 第85巻. pp. 887–95.
- ^ Wu, S., Choudhary, G., et al. 2003. 「イオントラップまたはフーリエ変換質量分析法と組み合わせたHPLCを用いたヒト血漿のプロテオーム解析におけるショットガンシーケンシングの評価」 Journal of Proteome Research . 第2巻. pp. 383–93.
