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혈액 제제로부터 이상 프리온을 제거하는 방법 document_id A220623073266

분류
의약학
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문맥 (context)
전파성 해면상 뇌증(Transmissible Spongiform Encephalopathy; TSE) 또는 프리온병은, 인간 및 다른 포유동물종에 있어서 치사적인 신경 변성 질환을 야기한다. 특히 양에 있어서의 스크래피(scrapie), 소에 있어서의 BSE가 널리 알려져 있다. 인간의 질환의 형태는, 산발성 크로이츠펠트·야콥병(sporadic Creutzfelt-Jacob disease; sCJD), 의원성 크로이츠펠트·야콥병, 게르스트만-슈트로이슬러-샤잉커(Gerstmann-Straeussler-Scheinker; GSS) 증후군, 치명적 가족성 불면증(Fatal Familial Insomnia; FFI) 및 쿠루(Kuru)도 포함된다. 프리온병은 천연에 존재하는 정상 프리온이 구조 변화를 일으켜, 변이형의 이상 프리온(프리온병의 원인 물질로 되어 있는 변이형의 프리온 단백질)으로 변환하여, 인간 및 다른 포유동물에게 감염된다고 생각되고 있다. 변이형의 프리온 단백질은 정상형의 프리온 단백질에 비하여, β 시트가 풍부한 구조를 취하기 때문에, 소수성이 높고, 다량체를 형성하기 쉬우며, 또한 프로테아제 K에 내성(耐性)이라고 하는 특징을 갖는다. 최근에 와서는, 영국을 중심으로 발생한 변이형 CJD가, BSE에 감염된 소로부터의 쇠고기 소비의 결과라고 지적되었다(비특허 문헌 1, 2). 변이형 CJD는 소로부터 인간으로의 쇠고기 소비에 의한 전파에 더하여, 혈액 제제의 수혈이나 조직의 이식편에 존재하는 변이형의 프리온 단백질의 전파에 의해 인간에게서 인간으로 감염이 전파될 위험성이 시사되어 왔다. 이러한 상황 가운데 2004년에 헌혈 후 변이형 CJD를 발증한 헌혈자의 혈액을 수혈받은 수혈자가 변이형 CJD에 감염된 2예의 증례가 보고되었고, 2006년에는 3예째의 증례가 보고된 점에서 수혈에 의한 변이형 CJD의 전파 가능성이 높아지고 있다. 또한, 변이형 CJD를 아직 발증하고 있지 않으나 감염되어 있는 인간이 상당수 존재하고 있으며, 이러한 인간들로부터의 혈액 제제에 의해 감염이 확대될 가능성도 지적되고 있다. 따라서, 혈액 제제로부터의 이상 프리온을 제거하는 방법이 필요해진다. 한편, 수혈 분야에서는, 혈액 제제 중에 포함되는 혼입 백혈구를 제거하여 수혈하는, 이른바 백혈구 제거 수혈이 행해지고 있다. 이것은, 수혈에 따르는 두통, 구역질, 오한, 비용혈성 발열 반응 등의 부작용이나, 수혈자에게 보다 심각한 영향을 미치는 동종 항원(alloantigen) 감작, 수혈 후 이식편 대 숙주질환(GVHD), 바이러스 감염 등의 위독한 부작용이, 주로 수혈에 이용된 혈액 제제 중에 혼입되어 있는 백혈구가 원인이 되어 일어난다는 것이 밝혀졌기 때문이다. 혈액 제제로부터 백혈구를 제거하는 방법에서는 백혈구 제거 능력이 높고, 조작이 간편하며, 비용이 낮다는 등의 이유에 의해 필터법이 널리 이용되고 있다. 필터법, 즉, 백혈구 제거 필터에 의한 혈액 제제 등의 처리는, 최근에 와서는 백혈구 제거 혈액 제제의 품질 관리를 철저하게 하기 위해서, 보존 전에 혈액 센터에서 여과가 행해지는 것이 일반적으로 되어 있다. 통상, 혈액 센터에서 백혈구 제거 필터를 사용하여 혈액을 여과할 때에는, 여과되어야 할 혈액 제제가 들어간 혈액 백을, 여과 후의 혈액 제제를 회수하는 백보다도 70 cm~150 cm 높은 위치에 두고, 중력의 작용에 의해 혈액 제제를 여과하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 백혈구를 제거한 혈액 제제를 조제하기 위한 세트에는 SCD 타입과 인라인 타입의 2 종류의 세트가 널리 사용되고 있다. SCD 타입에 있어서는 백혈구를 제거하고 싶은 혈액 제제가 들어간 백과 세트를 무균적으로 접합하여 백혈구 제거를 행하기 때문에, 백혈구 제거 필터와 여과 후의 혈액 제제를 회수하는 혈액 백만이 접속되어 있다. 인라인 타입에 있어서는 헌혈자로부터의 채혈로부터 혈액 제제 조제까지를 일체형으로 행하기 때문에, 통상 혈액 백에는 보존액이나 항응고제가 포함되어 있다. 이들 세트의 멸균 방법에는 SCD 타입에서는 멸균하기 위한 비용이 저렴한 방사선 멸균을 채용하는 것이 일반적이다. 그러나, 방사선 멸균에 의해 보존액이나 항응고제의 분해가 일어나기 때문에, 인라인 타입에서는 고압 증기 멸균이 일반적으로는 사용되고 있다. 또한, 적혈구를 함유하는 혈액 제제의 품질을 측정하는 지표의 하나로서 용혈도를 들 수 있으며, 고품질의 적혈구를 포함하는 백혈구 제거 혈액 제제를 공급하기 위해서, 용혈도가 0.8% 미만일 것이 요구되고 있다(비특허 문헌 3). 혈액 제제로부터 이상 프리온을 제거하는 방법에 있어서는 혈액 센터에 있어서의 조작성, 비용, 혈액의 손실량을 고려하면 백혈구 제거도 동시에 할 수 있는 방법이 바람직하다. 특허 문헌 1에는 소수성 중합성 모노머 유래의 유닛과 염기성 질소 함유 부분을 포함하는 중합성 모노머 유래의 유닛과 프로톤성 중성 친수성 부분을 포함하는 중합성 모노머 유래의 유닛으로 구성되는 백혈구 제거 필터 소재 코트용 폴리머가 백혈구 제거 능력이 높은 소재로서 개시되어 있으나, 이상 프리온의 제거에 대해서는 어떠한 개시도 시사도 되어 있지 않다. 보존 전 백혈구 제거의 혈액 여과로서는, 채혈 후 1일 이내에 실온 상태에서 여과하는 실온 여과와 냉장고에서 1~3일 정도 보존한 후 여과하는 냉장 여과가 병존하고 있는 경우가 많으며, 실온 여과에 있어서는, 여과 시간이 짧은 반면, 냉장 보존 혈액보다 백혈구가 누출하기 쉽고, 냉장 여과에 있어서는, 반대로 여과 시간이 길지만, 백혈구의 누출은 비교적 방지된다고 하는 경향이 보여지고 있다. 그러나, 특허 문헌 1에서는 냉장 여과에 있어서의 여과 시간의 검토는 행해지고 있지 않다. 특허 문헌 2에는 친수성 혹은 소수성 혹은 양친매성의 작용기가 결합하고 있는 폴리머 매트릭스, 혹은 알루미나, 실리카로 이루어지는 프리온 결합 물질과 생체적 유체 중의 프리온이 복합체를 형성하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 실시예에서는 작용기를 레진에 결합시키고 있으나, 백혈구 제거는 행할 수 없고, 혈액 센터에서 실용하더라도 백혈구 제거 필터를 따로 사용하지 않으면 안된다. 백혈구와 이상 프리온의 제거를 따로따로 실시하는 것은 혈액 제제의 손실량, 혈액 센터에서의 수고, 비용을 증대시키게 된다. 또한, 알루미나, 실리카는 응고계의 활성화를 야기하고, 단백의 비선택적 흡착성이 크다고 알려져 있어, 혈액 제제에는 적합하지 않다. 특허 문헌 3에는 플로우 쓰루 칼럼 등의 장치, 구상(球狀) 중합체 비드 등의 표면이, 인텅스텐산의 금속염(예컨대 나트륨) 등의 프리온 착화제로 피복되어 있고, 임의의 액체 시료로부터의 프리온의 제거 등에 이용하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 시료 중의 실질적으로 모든 이상 프리온이 프리온 착화제와 복합체를 형성하는 데에는 충분한 시간 동안 시료를 착화제에 노출시키는 것이 필요하다. 예컨대 시료는 약 30℃~45℃(바람직하게는 37℃)에서 약 1시간~16시간 항온처리(incubate)된다. 그러나, 혈액 제제의 보존 온도로서 37℃라고 하는 온도는 적절하지 않으며, 또한 현행의 백혈구 제거 필터의 사용 방법에서는 냉장 또는 실온 여과 또는 냉장 여과가 일반적이고, 또한 중력의 작용에 의해 여과되고 있는 점에서, 이 방법은 혈액 제제로부터의 이상 프리온 제거, 혹은 백혈구 제거의 방법으로서는 적합하지 않다. 특허 문헌 4에는, 프리온을 제거 및 검출하기 위한 친수성 혹은 소수성 혹은 양친매성의 작용기를 포함하는 결합 물질, 혹은 알루미늄, 실리카로 이루어지는 프리온 결합 물질과 프리온 단백질의 복합체를 형성시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 실시예에 이용되고 있는 프리온 결합 물질로는 백혈구 제거를 행할 수 없고, 백혈구와 이상 프리온의 제거를 따로따로 실시하면, 혈액 제제의 손실량, 혈액 센터에서의 수고, 비용이 증대한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 알루미나, 실리카는 응고계의 활성화를 야기하고, 단백의 비선택적 흡착성이 크다고 알려져 있어, 혈액 제제에는 적합하지 않다. 이상과 같은 점에서, 혈액 제제로부터의 이상 프리온 제거를 목적으로 한 경우, 효율적으로 간편하게 제거할 수 있는 방법이 요구되고 있으며, 나아가서는 백혈구를 동시에 제거할 수 있는 것이 요망되고 있다. 비특허 문헌 1: G. Chazot, et al., (1996) Lancet 347: 1181 비특허 문헌 2: R. G. Will, et al., (1996) Lancet 347: 921-25 비특허 문헌 3: Guide to the preparation, use and quality assurance of blood components 9th edition/Council of Europe Publishing 특허 문헌 1: 국제 공개 제03/011924호 팜플렛 특허 문헌 2: 미국 특허 출원 공개 제2005/0014196호 명세서 특허 문헌 3: 일본 특허 공표 제2002-539081호 공보 특허 문헌 4: 일본 특허 공표 제2006-522344호 공보
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
혈액 제제로부터 이상 프리온을 제거하는 기술이 요구되는 이유와 함께, 이상적인 제거 방법이 갖추어야 할 조건은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    이상 프리온 제거 기술의 필요성(목적)과 바람직한 기술적 요건을 묻는 질문이다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    변이형 CJD의 전파 위험성과 혈액 제제를 통한 감염 확대 가능성을 확인한다.

    • 혈액 제제의 수혈이나 조직의 이식편에 존재하는 변이형의 프리온 단백질의 전파에 의해 인간에게서 인간으로 감염이 전파될 위험성이 시사되어 왔다.
    • 이러한 인간들로부터의 혈액 제제에 의해 감염이 확대될 가능성도 지적되고 있다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    기술이 요구되는 직접적인 이유와 바람직한 조건에 대한 문구를 선별한다.

    • 따라서, 혈액 제제로부터의 이상 프리온을 제거하는 방법이 필요해진다.
    • 혈액 제제로부터의 이상 프리온 제거를 목적으로 한 경우, 효율적으로 간편하게 제거할 수 있는 방법이 요구되고 있으며, 나아가서는 백혈구를 동시에 제거할 수 있는 것이 요망되고 있다.
  4. 4논리 통합logical_integration

    수혈을 통한 변이형 CJD 전파 위험 때문에 제거 기술이 필요하며, 효율성/간편성/백혈구 동시 제거가 조건임을 통합한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    전파 위험 방지를 위한 필요성과 효율적/간편한 제거 및 백혈구 동시 제거라는 요건을 정리한다.

    • 혈액 제제의 수혈이나 조직의 이식편에 존재하는 변이형의 프리온 단백질의 전파에 의해 인간에게서 인간으로 감염이 전파될 위험성
    • 효율적으로 간편하게 제거할 수 있는 방법이 요구되고 있으며, 나아가서는 백혈구를 동시에 제거할 수 있는 것이 요망되고 있다.
  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 기술적 필요성과 바람직한 요건을 포함하여 답변을 작성한다.

최종 답변 (final_answer)
혈액 제제의 수혈이나 조직의 이식편에 존재하는 변이형의 프리온 단백질에 의해 인간 간 감염이 전파될 위험과 감염이 확대될 가능성이 있기 때문에 기술이 요구된다. 또한, 이상적인 방법은 이상 프리온을 효율적이고 간편하게 제거할 수 있어야 하며, 나아가 백혈구를 동시에 제거할 수 있는 것이어야 한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
혈액 제제로부터의 이상 프리온 제거를 위해 효율적이고 간편하게 제거할 수 있는 방법과 백혈구를 동시에 제거할 수 있는 방법이 요구된다.