血液型を変える鍵は腸にあるかもしれない

人間の消化管内の細菌が作る酵素は、実験室で赤血球の表面から血液型を決定する糖分を取り除くことができると、新しい研究が発見されました。 これは重要なことである。なぜなら、これらの糖、あるいは抗原は、その特定の血液型を持たない人の体に入ると、壊滅的な免疫反応を引き起こす可能性があるからである。 過去に発見されたいくつかの酵素は、B型の血液をO型に変えることができますが、新しく発見された酵素群は、A型をO型に効果的に変える初めてのものです。

「それは常に最大の課題でした」と、研究の主執筆者で、ブリティッシュ・コロンビア大学の生物化学者スティーブン・ウィザーズ氏は本日（8/21）ボストンのアメリカ化学会（ACS）の会合で記者に語りました。

Blood in demand

赤十字で献血をしたことのある人なら誰もが証明できるように、O型の血液は需要が高いのです。 赤血球の表面に抗原がないため、どのような血液型の人でも、免疫システムが赤血球に反応することなくO型の輸血を受けることができるからです。

これに対し、A型、B型、AB型の赤血球には表面に特定の抗原があり、A型の人はA型またはAB型の患者のみに、B型の人はB型またはAB型の人にしか献血できないことになっています。 輸血の前にこれらの血液型の抗原を除去すれば、すべての血液型を万能ドナーとすることができるが、研究者はこの仕事をするのに十分安全で効率的な酵素をまだ見つけられていない。 昨日（8月20日）のACSミーティングのプレゼンテーションで、ウィザース氏は、ヒトの腸内細菌から抽出したDNAで作った酵素が、赤血球からA型およびB型抗原を除去できるという研究結果を発表しました。 研究チームは、微生物を次々と培養して手間をかける代わりに、人間の腸内に存在するすべての微生物からDNAを抽出したのです。 その結果、細菌が消化管の壁からムチンと呼ばれる糖を含んだタンパク質を取り除くのに役立つ酵素も含まれていることが判明した。 (細菌はこのムチンを食べてしまいます。)

分子的に言えば、ムチンは血球抗原によく似ているので、酵素は2つの役割を果たすことができると、ウィザースとそのチームは発見しました。 さらに、これらの酵素は、以前に提案された最も性能の良い酵素よりも、A抗原を剥がすのに30倍も効果があった、とWithers氏は報告している。 また、抗原の除去が完了した後、残った酵素は、簡単な洗浄工程で赤血球から簡単に取り除くことができると、彼は述べています。

実用化？

研究者は、2000年に雑誌『Transfusion』に発表したヒトでの小規模な研究を含め、以前に酵素で変化させた血液をテストしています。 その研究では、人々は O 型血液または酵素改変血液のどちらかの輸血を受けました。 しかし、B 型の血液のみを変換できるその特定の酵素は、実際の使用にはあまりにも高価で非効率的であったと、2008 年の British Journal of Haematology 誌のレビューで述べられています。

血液型の変更における課題は、手順が単位ごとに経済的でなければならないことだと、UCLA Health の輸血医学ディレクターである Alyssa Ziman 博士は述べています。 O型の血液が不足しているような対象的な状況では、ある型を別の型に変える能力が役に立つかもしれないと、ジーマン氏はライブサイエンスに語った。 しかし、このプロセスでは、効果的に変身させることができる血液の量にどうしても限界がある。 感染症拡大のリスクを減らすため、献血センターでは赤血球の提供をプールすることはないそうだ。 そのため、変質させる必要のある血液は、一度に1つの献血を変質させなければならないのです。

「別のステップと別のコストになるだけです」と、Ziman は言います。 しかし、ウィザース氏は、彼のチームが発見した酵素は、最終的に臨床で使用することができると述べています。 記者会見でウィザース氏は、「血液採取時にバッグに入れられ、そこに座って仕事をしているのを見ることができるだろう」と述べました。 しかし次のステップは、酵素の安全性を調査することです。Withers氏と彼の同僚は、血液学者と、カナダの献血供給を管理する非営利団体であるCanadian Blood Servicesと共同で、すでにこのプロジェクトを開始しています。