吸血生物の抗凝固作用を模倣した新しい分子

自然はダニ、蚊、ヒルに、宿主から栄養を吸収するために血液凝固を防ぐ素早い手段を与えています。デューク大学の研究チームは、この方法の鍵となる抗凝固剤を、血管形成術、透析、外科手術などの処置においてヘパリンに代わる抗凝固剤として利用できる可能性を秘めていることを発見しました。

ネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載された論文で、研究者らは吸血生物の唾液中に含まれる化合物の作用を模倣する合成分子について述べている。重要なのは、この新しい分子は速やかに中和されるため、治療後に必要に応じて血液凝固を再開できることである。

「生物学と進化は、これまで幾度となく、非常に効果的な抗凝固戦略を生み出してきました」と、デューク大学医学部の外科、細胞生物学、脳神経外科、がん薬理学・生物学の教授であり、本論文の筆頭著者であるブルース・サレンジャー博士は述べています。「まさに完璧なモデルです。」

サレンジャー氏とデューク大学およびペンシルベニア大学の同僚、そしてサレンジャー氏の研究室に所属する筆頭著者のハイシャン・ユー博士は、すべての吸血生物が血液凝固を阻害するための同様のシステムを開発しているという観察から着手しました。吸血生物の唾液に含まれる抗凝固物質は、二段階のプロセスを経て作用します。まず、宿主の血液中の特定の凝固タンパク質の表面に結合し、次にタンパク質の核に浸透して、吸血中に一時的に凝固を不活性化します。

吸血生物は血液凝固に関与する20種類以上の分子の中からさまざまなタンパク質を標的とするが、研究チームはヒトの血液中のトロンビンと第Xa因子を標的とする分子の開発に重点を置き、これらのタンパク質に対する二相性の抗凝固機能を実現した。

次の課題は、このプロセスを逆転させる方法を開発することでした。これは、臨床使用において出血を防ぐために不可欠です。研究者たちは、活性化メカニズムを完全に理解することで、凝固を迅速に逆転させる解毒剤を開発することができました。

「この方法は患者にとってより安全で、炎症も少なくなるのではないかと考えています」とユー氏は述べた。

もう一つの利点は、過去100年間臨床標準として用いられてきたヘパリンとは異なり、合成分子であることです。ヘパリンは豚の腸から抽出されますが、そのためには大規模な養殖インフラが必要となり、汚染物質や温室効果ガスが発生します。

「これは私の新たな情熱の一部です。患者さんを助けるために血液凝固制御を改善し、同時に気候問題にも配慮することです」とサレンジャー氏は述べた。「医療界は、ここに大きな問題があることに気づき始めており、医薬品製造に動物を使う代わりになる方法を見つける必要があるのです。」