抗血清

免疫学において、抗血清とは、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体を含む血清であり、献血（血漿交換）を通じて多くの疾患に対する受動免疫を広めるために使用されます。例えば、回復期血清、つまり過去の生存者からの受動抗体輸血は、エボラ出血熱に対する唯一の有効な治療法として知られており、8人中7人が生存するという高い成功率を示しました。[ 1 ]

抗血清は、ウイルス診断研究室で広く使用されています。ヒトにおける抗血清の最も一般的な用途は、抗毒素または抗毒素液として、毒物中毒の治療に使用されます。

血清療法は血清療法とも呼ばれ、感染の原因となる特定の微生物またはその微生物の成分に対して免疫を与えられた動物の血清を用いた感染症の治療を指します。[ 2 ] [ 3 ]

歴史

1890年、エミール・フォン・ベーリングと北里柴三郎が血清療法に関する最初の論文を発表しました。

ベーリングはモルモットを使って血清を生成する技術の先駆者でした。[ 4 ]ジフテリア菌に感染して生き残った人が二度と感染しないという観察に基づいて、彼は体内で抗毒素が継続的に生成され、感染を生き延びた人が同じ病原体に再び感染するのを防ぐことを発見しました。

ベーリング社は、ヒトを守るのに十分な血清を生産するために、より大きな動物を免疫する必要がありました。なぜなら、モルモットが生産する抗血清の量は実用的にするには少なすぎたからです。他の大型動物の血清は十分に濃縮されておらず、馬はヒトに感染する可能性のある病気を保有していないと考えられていたため、馬は最適な血清生産動物であることが判明しました。

第一次世界大戦のため、軍事目的で大量の馬が必要となった。ベーリングは血清施設に十分な数のドイツ馬を確保するのが困難だった。そこで彼は東ヨーロッパ諸国、主にハンガリーとポーランドから馬を入手することにした。ベーリングの財源が限られていたため、彼が選んだ馬のほとんどは屠殺用であったが、その動物が他者にとって有用かどうかは血清生産には影響しなかった。血清生産用の馬は穏やかで、行儀がよく、健康であった。年齢、品種、体高、毛色は無関係であった。[ 5 ]

馬はポーランドまたはハンガリーからドイツ中西部のマールブルクにあるベーリング施設に輸送された。ほとんどの馬は鉄道で輸送され、他の貨物と同様に扱われた。果てしない国境通過の間、馬は天候に翻弄された。 [ 6 ]マールブルクに到着した馬は検疫施設で3～4週間回復し、データが記録された。馬は予防接種のために完璧な健康状態でなければならず、検疫施設は他の馬に感染させる可能性のある微生物がいないことを確保した。ベーリング施設では馬は命の恩人と見なされていたため、手厚い扱いを受けた。血清製造に使われた馬のうち数頭には名前が付けられ、ヒトとヒト以外の医療への貢献が称えられた。

COVID-19パンデミック中に献血センターで採取された回復期血漿。

19世紀末、ドイツでは2人に1人の子供がジフテリアに感染しており、15歳までの子供の死亡原因として最も多かった。1891年、ベーリングは歴史上初めて抗血清を注射し、ジフテリアに罹患した少女の命を救った。血清馬はジフテリア感染者の救世主となった。その後、ジフテリアやその他の微生物性疾患に対する予防ワクチンが開発され、破傷風、狂犬病、ヘビ毒などの治療法も開発された。

1901年、ベーリングはジフテリアの研究で第1回ノーベル医学賞を受賞した。

血清療法は感染症の治療に広く用いられるようになり、1918年のインフルエンザ大流行の際には患者の治療にも用いられました。その後、血清療法は急速に拡大し、ポリオ、麻疹、肺炎球菌、インフルエンザ菌b、髄膜炎菌などの疾患の治療にも用いられるようになりました。

1920年代、マイケル・ハイデルバーガーとオズワルド・エイブリーは、抗体がウイルスや細菌の莢膜を標的とするタンパク質であることを証明した。1940年代の抗生物質の発見により、細菌感染症を抗血清で治療することへの関心は薄れたが、エドウィン・コーンによる血漿のエタノール分画法（精製抗体が可能）の発見により、ウイルス感染症への抗血清の使用は継続された。抗血清は、ジフテリア、破傷風、B型肝炎、狂犬病、水痘帯状疱疹ウイルス、サイトメガロウイルス、ボツリヌス菌の予防および/または治療のために開発された。しかし、これらの治療法は広くは使用されなかった。

1984年、ミルシュタインとケーラーは、B細胞をハイブリドーマとして不死化させることでマウスモノクローナル抗体を作製する手法を論文に発表し、ノーベル賞を受賞しました。2003年には、さらなる画期的な進歩がありました。新たな技術により、ヒトB細胞から重鎖および軽鎖の免疫グロブリン遺伝子を増幅し、発現ベクターにクローニングすることが可能になりました。2008年には、この手法が改良され、細胞の選別とクローニングの能力が向上し、より多くのヒトモノクローナル抗体が発見されました。

1996年、米国食品医薬品局（FDA）は、ハイリスク新生児に対するRSウイルス（RSV）阻害ポリクローナル抗体薬であるRSV-IGIV（レスピガム）の使用を承認しました。臨床試験で乳児の入院が41%、入院期間が53%減少したため、これは画期的な進歩とみなされました。2年後、製品の需要が血漿の供給を上回り始め、代わりに最初のヒト化モノクローナル抗体であるシナジスが承認されました。モノクローナル抗体は、品質のばらつきが少なく、血液感染症のリスクが低く、効力も高いという利点がありました。これにより、抗血清の用途が大幅に拡大し、自己免疫疾患の治療への道が開かれました。

過去30年間で、慢性疾患および自己免疫疾患（癌、潰瘍性大腸炎など）の治療方法は大きく変化し、30種類のモノクローナル抗体医薬品（慢性疾患治療薬28種類）が承認されました。現在、モノクローナル抗体は、 HIV、SARS、MERSなど、ワクチンのないウイルス性疾患の治療薬として研究されています。[ 7 ]

現代の使用

モノクローナル抗体は、急性疾患と慢性疾患の両方の治療に用いられます。急性疾患には、エボラウイルス感染症、毒物中毒（例：ヘビ咬傷）、炭疽菌感染症などが含まれますが、これらに限定されるものではありません。慢性疾患には、関節リウマチ、潰瘍性大腸炎、狼瘡などが含まれますが、これらに限定されるものではありません。[ 8 ]

モノクローナル抗体には、マウス、キメラ、ヒト化、ヒトの 4 つの主な種類があります。

マウスモノクローナル抗体は「-omab」という接尾辞で識別されます。マウス由来であり、ヒトにおいてアレルギー反応を引き起こす可能性があります。[ 9 ]急性リンパ性白血病の治療に使用されるブリナツモマブがその一例です。[ 8 ]

キメラモノクローナル抗体は「-ximab」という接尾辞で識別されます。キメラモノクローナル抗体は、一部はマウス由来、一部はヒト由来です。[ 9 ]クローン病の治療に使用されるインフリキシマブがその一例です。[ 8 ]

ヒト化モノクローナル抗体は「-zumab」という接尾辞で識別されます。これらは主にヒト由来ですが、標的に結合する成分が異なります。[ 9 ]一例として、鎌状赤血球症の治療薬であるクリザンリズマブが挙げられます。[ 8 ]

ヒトモノクローナル抗体は「-umab」という接尾辞で識別されます。これらはヒト由来です。[ 9 ]一例として、乾癬治療薬であるウステキヌマブが挙げられます。[ 8 ]

COVID-19パンデミックの初期段階では、信頼できる治療法はまだ見つかっておらず、承認もされていませんでした。そのため、回復期血漿が治療法として考えられ、少なくとも重症患者には使用されています。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 2021年5月、インドは主要国の中で初めてCOVID-19の国家ガイドラインから血漿を削除した国の一つとなりました。これは、血漿の有効性の欠如に対する国民の批判、医療制度への批判、そしてシャヒド・ジャミール、ソウミヤディープ・バウミク、ガガンディープ・カン、ソウミトラ・パタレなどインドの著名な科学者からの意見を受けてのことでした。[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]世界保健機関（WHO）は2021年12月にCOVID-19における血漿の使用を推奨しませんでした。[ 17 ]

モノクローナル抗体（カシリビマブ/イムデビマブ）はCOVID-19の治療のために開発されました。[ 18 ]

2021年6月7日、FDAはアデュカヌマブを承認した。[ 19 ]これは、2003年にメマンチンが承認されてからほぼ20年ぶりに市場に導入される最初のアルツハイマー病治療薬である。 [ 20 ]

仕組み

抗血清中の抗体は感染性物質、具体的には抗原に結合します。[ 21 ]免疫系は抗体に結合した感染性物質または病原体を認識し、より強力な免疫反応を引き起こします。抗血清の使用は、刺激されていない免疫系を回避できるものの、刺激された免疫系を回避するほど強力ではない病原体に対して特に効果的です。病原体に対する抗体の存在は、免疫系が偶然に病原体に対する対抗因子を発見した最初の生存者、または病原体を保有しているがその影響を受けていない宿主種に依存します。[ 22 ] その後、最初の生存者、または病原体を接種し、既存の抗血清ストックによって治癒したドナー生物（ヒトまたは動物）から、さらなる抗血清ストックを作製することができます。希釈されたヘビ毒は、ヘビ毒自体に対する受動免疫を与えるための抗血清としてよく使用されます。[ 23 ] [ 24 ]

病原体に感染した馬は、用量を段階的に増やしながら3回ワクチン接種を受けました。ワクチン接種間隔は、馬の種類や健康状態によって異なります。通常、最後のワクチン接種後、馬は血液中に血清を生成するまでに数週間を要しました。このワクチン接種中、研究者たちは馬の免疫システムを綿密に観察しようと努めましたが、ほとんどの馬は食欲不振、発熱、そして最悪の場合にはショックや呼吸困難を経験しました。

馬にとって最も大きな免疫リスクは、ヘビ毒に対する抗血清の製造でした。人がどの種類のヘビに噛まれたのかを必ずしも特定できないため、馬は同時に全ての種類のヘビ毒で免疫されました。そのため、抗血清は全ての種類のヘビ毒に対して馬を免疫化する必要がありました。

血液細胞内で抗毒素が最も多く産生される時期を調べるため、馬から頻繁に血液サンプルを採取しました。抗体が最も多く産生された時点で、馬の血液量の10分の1にあたる5リットルの血液がカニューレを通して採取されました。血液はガラス製のシリンダーに集められ、ベーリング社の研究室に持ち込まれました。赤血球を含む連銭層の上に血清が見えました。血清の色は乳白色から茶色まで変化していました。血清の濃度と無菌性は厳密にチェックされ、何度も濾過されました。ヒトに使用するために、タンパク質含有量は低減されました。

採血後、馬は3～4週間の休養と、失血からの回復のための追加の餌を与えられていました。この期間中、馬は特に衰弱し、病気や感染症にかかりやすくなっていました。

数年後、馬の経験と観察を重ねるうちに、血液サンプルを連銭状にして馬の体内に戻すことが可能になりました。この処置は血漿交換（プラズマフェレーシス）と呼ばれます。

参考文献

  1. ^ Mupapa, K; Massamba, M; Kibadi, K; Kuvula, K; Bwaka, A; Kipasa, M; Colebunders, R; Muyembe-Tamfum, JJ (1999). 「回復期患者からの輸血によるエボラ出血熱の治療」 . The Journal of Infectious Diseases . 179 Suppl 1 (179): S18– S23. doi : 10.1086/514298 . PMID  9988160 .
  2. ^ Young, Lowell S. (1984年4月1日). 「細菌感染症の免疫予防と血清療法」 . The American Journal of Medicine . 76 (4): 664– 671. doi : 10.1016/0002-9343(84)90292-4 . ISSN 0002-9343 . 2025年1月19日閲覧。 
  3. ^ロバート B エリクソン (1961 年 12 月)。「ウイルス疾患における血清療法」。ランセット。278 (7217): 1414.土井: 10.1016/S0140-6736(61)91238-7 。2025 年1 月 19 日に取得。
  4. ^グルンドマン、コーネリア。「エミール・フォン・ベーリング：血清療法の創始者」。ノーベル賞.org。ノーベルメディアAB 2021 。2021 年6 月 8 日に取得。
  5. ^ 「血清療法、特にジフテリアに対するその応用」。
  6. ^カウツ、ギセラ (2004).ディ・ステューテ・ナメンロス。シュトゥットガルト：ティーネマン＝エスリンガー。ISBN 978-3522176446。
  7. ^ Graham, Barney S.; Ambrosino, Donna M. (2015年5月). 「感染症の予防と治療における受動抗体投与の歴史」 . Current Opinion in HIV and AIDS . 10 (3): 129– 134. doi : 10.1097 / COH.0000000000000154 . ISSN 1746-630X . PMC 4437582. PMID 25760933 .   
  8. ^ a b c d e「EUまたは米国で承認済みまたは規制審査中の抗体治療薬」抗体学会 サイコムビジュアルズ
  9. ^ a b c dミラー、ジャスティン (2016年8月8日). 「モノクローナル抗体とは何か？」国立細胞生物工学研究所.
  10. ^ 「COVID-19回復期血漿輸血」 2020年4月8日。
  11. ^ 「パウル・エールリッヒ研究所 - プレスリリース - パウル・エールリッヒ研究所、回復期血漿を用いた初のCOVID-19治療研究を承認」。
  12. ^ 「COVID-19回復期血漿緊急使用許可」。COVID -19回復期血漿緊急使用許可。2023年2月20日閲覧。
  13. ^ Livemint (2021年5月11日). 「COVID-19患者への血漿療法を中止」 . mint . 2022年2月4日閲覧。
  14. ^ 「新型コロナウイルス感染症に対する血漿療法は『非合理的で非科学的』、ガイドライン変更を専門家が政府に求める」 ThePrint . 2021年5月10日. 2022年2月4日閲覧。
  15. ^スタッフ、The Wire (2021年5月11日). 「COVID: 公衆衛生専門家が血漿に関する懸念をPSA VijayRaghavanに表明 – The Wire Science」 . 2022年2月4日閲覧。
  16. ^ Buckshee, Devina (2021年5月18日). 「COVIDガイドラインから血漿が削除：HCQやイベルメクチンはどうか？」 TheQuint . 2022年2月4日閲覧。
  17. ^ 「WHO、COVID-19の治療に回復期血漿の使用を推奨せず」 www.who.int 2022年2月4日閲覧。
  18. ^ 「コロナウイルス（COVID-19）最新情報：FDAがCOVID-19治療薬としてモノクローナル抗体を承認」 FDA 2020年11月23日
  19. ^ 「FDA、アルツハイマー病治療薬に迅速承認を付与」 FDA 2021年6月7日. 2021年6月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  20. ^ Lo, Daphne; Grossberg, George T. (2011年10月). 「認知症治療におけるメマンチンの使用」. Expert Review of Neurotherapeutics . 11 (10): 1359–1370 . doi : 10.1586/ern.11.132 . ISSN 1744-8360 . PMID 21955192 .  
  21. ^デ・アンドラーデ、ファビオ・グラール;江藤、サイラス・フェルナンデス。ナバロ・ドス・サントス・フェラーロ、アナ・カロリーナ。ゴンザレス・マリオット、デニス・トゥリニ。ヴィエイラ、ナルシソ・ジュニア。ケイルビム、アナ・ポーラ。デ・ポーラ・ラモス、ソランジュ。ヴェナンシオ、エメルソン・ホセ (2013 年 5 月)。 「産卵鶏における抗両性および抗クロタリック IgY 抗体の産生と特性評価: 長期実験」。毒物。66 : 18–24。Bibcode : 2013Txcn...66...18D。土井：10.1016/j.toxicon.2013.01.018。PMID 23416799。 
  22. ^ Mortimer, Nathan T.; Goecks, Jeremy; Kacsoh, Balint Z.; Mobley, James A.; Bowersock, Gregory J.; Taylor, James; Schlenke, Todd A. (2013-06-04). 「寄生蜂毒SERCAはショウジョウバエのカルシウム濃度を調節し、細胞性免疫を阻害する」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 110 (23): 9427– 9432. Bibcode : 2013PNAS..110.9427M . doi : 10.1073/ pnas.1222351110 . PMC 3677475. PMID 23690612. S2CID 8954855 .   
  23. ^ O'Leary, MA; Maduwage, K.; Isbister, GK (2013年5月). 「ヘビ毒を用いた毒素-抗毒素結合検出のための免疫比濁法の利用」. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods . 67 (3): 177– 181. doi : 10.1016/j.vascn.2013.02.004 . hdl : 1959.13/1045701 . PMID 23416032 . 
  24. ^ Vogel, Carl-Wilhelm; Finnegan, Paul W.; Fritzinger, David C. (2014年10月). 「ヒト化コブラ毒因子：構造、活性、および前臨床疾患モデルにおける治療効果」. Molecular Immunology . 61 (2): 191– 203. doi : 10.1016/j.molimm.2014.06.035 . PMID 25062833 . 
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