血漿

血漿は、血液の淡い琥珀色の液体成分で、血球は含まれていないが、タンパク質やその他の全血成分が懸濁状態で含まれている。体全体の血液量の約55％を占める。^[1]細胞外液（細胞外のすべての体液）の血管内部分である。ほとんどが水（体積比で最大95％）で、重要な溶解タンパク質（6～8％、例えば、血清アルブミン、グロブリン、フィブリノーゲン）、^[2]グルコース、凝固因子、電解質（Na ⁺
、カリフォルニア州^2歳以上
、マグネシウム^2歳以上
、HCO ₃ ⁻、Cl⁻
など）、ホルモン、二酸化炭素（排泄物輸送の主な媒体は血漿）、酸素を運搬する役割を果たしています。^{[3]血管内の}浸透圧効果において重要な役割を果たし、電解質濃度のバランスを保ち、感染症やその他の血液関連疾患から体を保護しします。 ^[4]

血液分画法では、血液を満たしたチューブに抗凝固剤を加え、遠心分離機で血球がチューブの底に落ちるまで回転させることで、全血から血漿を分離することができます。その後、血漿を注ぐか、抜き取ります。^[5]ポイントオブケア検査アプリケーションでは、全血から濾過^[6]または凝集^[7]によって血漿を抽出し、特定のバイオマーカーを迅速に検査することができます。血漿の密度は約1,025 kg/m ³ (1.025 g/ml)です。^[8] 血清は、凝固因子のない血漿です。^[5] 血漿交換療法は、血漿の抽出、処理、および再統合を含む医療療法です。

新鮮凍結血漿はWHOの必須医薬品モデルリストに掲載されており、基本的な医療制度で必要とされる最も重要な医薬品です。^[9]出血を伴う多くの種類の外傷の治療に非常に重要であるため、外傷を治療できるすべての医療施設（外傷センター、病院、救急車など）や、手術室などの患者の出血のリスクがある医療施設では、常に新鮮凍結血漿が備蓄されています。^[10]

毛細血管壁を横切るスターリング力に変化があると、血漿の容積が膨張したり、血管外液に排出されたりする。例えば、循環ショックで血圧が低下すると、スターリング力によって間質に液が流れ込み、第三の空間が生じる。^[11]

長時間静止していると、経毛細管静水圧が上昇します。その結果、血漿量の約12％が血管外区画に移動します。この血漿の移動により、ヘマトクリット、血清総タンパク質、血液粘度が増加し、凝固因子の濃度が上昇した結果、起立性高凝固症が発生します。^[12]

血清アルブミンは最も一般的な血漿タンパク質であり、血液の浸透圧を維持する役割を果たしています。アルブミンがなければ、血液の粘稠度は水に近くなります。血液の粘度が上昇すると、毛細血管の外側から血液中に液体が流入するのを防ぎます。アルブミンは、肝細胞欠損がない場合、肝臓で生成されます。^[13]

血漿中の2番目に多いタンパク質はグロブリンです。重要なグロブリンには免疫グロブリンが含まれます。免疫グロブリンは免疫系に重要で、ホルモンやその他の化合物を体内に輸送します。グロブリンには主に3つの種類があります。アルファ1グロブリンとアルファ2グロブリンは肝臓で形成され、ミネラル輸送と血液凝固の阻害に重要な役割を果たします。^[14]血漿中に含まれるベータグロブリンの例には、ステロイドと膜合成のために脂肪を細胞に輸送する役割を担う低密度リポタンパク質（LDL）が含まれます。^[15] ガンマグロブリンは免疫グロブリンとしてよく知られており、血漿B細胞によって生成され、侵入する病原体やその他の免疫疾患に対する防御システムを人体に提供します。^[16]

フィブリノーゲンタンパク質は血液中に残っているタンパク質の大部分を占めています。フィブリノーゲンは血液を凝固させて失血を防ぐ働きをします。^[17]

血漿は通常、ビリルビン、カロテノイド、ヘモグロビン、トランスフェリンのために黄色です。^[18]異常な場合には、血漿はオレンジ、緑、または茶色のさまざまな色合いになることがあります。緑色はセルロプラスミンまたはスルフヘモグロビンが原因です。後者は、摂取されるとスルホンアミドを形成できる薬が原因で形成されることがあります。 ^[19]暗褐色または赤みがかった色は、壊れた血球からメトヘモグロビンが放出される溶血のために現れることがあります。 ^[20]血漿は通常比較的透明ですが、不透明になることもあります。不透明さは通常、コレステロールやトリグリセリドなどの脂質含有量の増加が原因です。^[21]

血漿と血清はどちらも全血から得られますが、血清は血球、フィブリン塊、その他の凝固因子を除去して得られるのに対し、血漿は血球のみを除去して得られます^[22]。血漿と血清は血液検査でよく使用されます。検査は血漿、血清、またはその両方で行うことができます。^[23]さらに、フローサイトメトリーによる血液中の血球量の測定など、一部の検査は全血で行う必要があります。^[24]

血漿は、1628年にウィリアム・ハーヴェイが「デ・モトゥ・コルディス」で記述した時点ですでによく知られていましたが、その知識はおそらくヴェサリウス（1514-1564）の時代まで遡ります。 1770年頃のウィリアム・ヘンソンによるフィブリノーゲンの発見^[27]により、血漿の研究が容易になりました。通常、血管内皮以外の異物表面と接触すると、凝固因子が活性化され、凝固が急速に進み、赤血球などが血漿に閉じ込められ、血漿が血液から分離するのを防ぎます。クエン酸やその他の抗凝固剤を加えるのは、比較的最近の進歩です。血栓が形成されると、残った透明な液体（もしあれば）は血清であり、これは基本的に凝固因子のない血漿です^[28]

1918年3月、ゴードン・R・ウォードは英国医学雑誌の通信欄で、全血の代替として、また輸血の目的で血漿を使用することを提案した。粉末または細片状の「乾燥血漿」が開発され、第二次世界大戦で初めて使用された。米国が戦争に参戦する前は、液体血漿と全血が使用されていた。^[29]

スペインのビラノバ・イ・ラ・ヘルトル出身の科学者ホセ・アントニオ・グリフォルス・ルーカス博士^[30]は、 1940年にLaboratorios Grifolsを設立しました。^[31]グリフォルス博士は、血漿分離後すぐにドナーの赤血球をドナーの体内に戻すという、当時としては初めての血漿交換法^[31]を開発しました。この技術は、80年近く経った今でも実践されています。1945年、グリフォルス博士は世界初の血漿提供センターを開設しました。^[30]

1940年代初頭の「英国のための血液」計画は、チャールズ・ドリューの貢献により、非常に成功し、米国でも人気を博した。1940年8月、ニューヨーク市の病院で血液を集め、血漿を英国に輸出する大規模なプロジェクトが始まった。ドリューは「英国のための血漿」プロジェクトの医療監督に任命された。この時期の彼の注目すべき貢献は、多くの血液研究者が行ってきた試験管法を、初めて成功した大量生産技術に変えたことだ。 ^[32]

それにもかかわらず、破損を減らし、輸送、梱包、保管をはるかに簡単にするために、軍隊向けに乾燥血漿パッケージを開発することが決定されました。^[33]結果として得られた乾燥血漿パッケージは、400 cc のボトルが入った 2 つのブリキ缶に入っていました。1 つのボトルには、もう 1 つのボトルに入っている乾燥血漿を再構成するのに十分な蒸留水が含まれていました。約 3 分で血漿が使用可能になり、約 4 時間新鮮な状態を保つことができました。Blood for Britain プログラムは 5 か月間成功裏に運営され、合計で約 15,000 人の献血者が集まり、5,500 本以上の血漿が収集されました。^[34]

イギリスへの血漿供給プロジェクトに続いて、ドリューは赤十字 血液銀行の所長と国立研究評議会の副所長に任命され、アメリカ陸軍と海軍の血液収集を担当した。ドリューは、血液/血漿をドナーの人種によって分離するという軍の指令に反対した。ドリューは、人間の血液に人種の違いはなく、兵士や水兵が「同じ人種」の血液を待つ必要があるため、この方針は不必要な死につながると主張した。^[35]

戦争の終わりまでに、アメリカ赤十字社は600万個以上の血漿パックに十分な血液を提供した。余剰血漿のほとんどは民間用に米国に返還された。朝鮮戦争中、戦闘用には乾燥血漿の代わりに血清アルブミンが使用された。^[33]

献血から調製される血液製剤としての血漿は、通常、新鮮凍結血漿(FFP) または瀉血後 24 時間以内に凍結された血漿 (PF24)として輸血に使用されます。全血または赤血球濃縮物(PRBC) の輸血を行う場合、O- 型が最も望ましく、A 抗原も B抗原も持たず、ほとんどの受血者に安全に輸血できるため、「万能ドナー」と見なされます。AB+ 型は、PRBC 献血の「万能受血者」型です。ただし、血漿の場合、状況は多少逆になります。献血センターでは、受血者の抗原と交差反応する可能性のある抗体を含まない血漿を AB 型ドナーの血漿のみを成分分析で収集することがあります。そのため、血漿の「万能ドナー」は AB 型であることが多いです。輸血関連急性肺障害(TRALI) や、白血球抗体が高い可能性がある女性ドナーに関する懸念から、男性の AB 型血漿ドナーのみに対応する特別プログラムが存在します。^[36]しかし、妊娠した女性では白血球抗体が増加しているにもかかわらず、TRALIのリスクが増加することを示した研究もある。^[37]

変異型クロイツフェルト・ヤコブ病（vCJD）が血液供給を通じて広がる恐れがあったため、英国政府は英国のドナーからの血漿を段階的に廃止し始め、1999年末までに血漿を使用した血液製剤をすべて米国から輸入した。 ^[38] 2002年、英国政府は血漿を輸入するために米国の血液供給会社であるライフ・リソーシズ・インコーポレイテッドを買収した。^[39]同社はバイオ・プロダクツ・ラボラトリーを所有するプラズマ・リソーシズUK（PRUK）となった。2013年、英国政府はPRUKの株式80％を米国のヘッジファンド、ベイン・キャピタルに売却した。その取引額は推定2億ポンドであった。この売却は英国内で批判を浴びた。^[40] 2009年、英国は規制と管轄権の問題によりもはや実行可能な選択肢ではなくなったため、米国からの血漿の輸入を停止した。^[41]

現在（2024年）英国で寄付された血液は、英国血液サービスによって血漿血液成分（新鮮凍結血漿（FFP）および凍結沈殿物）の製造に使用されています。しかし、英国のドナーからの血漿は、分画血漿医薬品の商業的な製造にはまだ使用されていません。^[42]

模擬体液（SBF）は、ヒトの血漿と同様のイオン濃度を持つ溶液である。SBFは通常、金属インプラントの表面改質に使用され、最近では遺伝子送達の用途にも使用されている。^[43]

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