肝臓は誰でも持っているのに.なぜ人工肝臓が必要なのか？ 人工肝臓は.普通の肝臓と同じように成長するのですか？ 人工肝臓は肝臓を完全に代替できるのか？ こんな疑問をお持ちの読者も多いのではないでしょうか。 人体の化学工場である肝臓は.誰もが持っている臓器であり.その重さは成人の体重の約2％にもなる.実質的な最大の臓器である。 肝臓は.毎日毎分.栄養代謝と生体内変換の役割を担っており.人体で最も熱心な化学工場です。 自動車は燃料で走り.家電製品は電気で動くことは周知の事実ですが.体が活動するために必要なエネルギーはどこから得ているのでしょうか。 肝臓は.細胞内の好気性または嫌気性呼吸によって生成されるグルコースの代謝に重要な役割を担っています。 腸での消化吸収によって体内に取り込まれたブドウ糖は.血液を通じて肝臓に運ばれ.グリコーゲンという形で蓄えられる。 肝臓は貯蔵所として働き.体内の血糖値が下がると.肝臓は蓄えられたグリコーゲンをブドウ糖に分解して再び血液中に放出し.エネルギーを供給することができるのだ。 肝臓はグルコース以外にも.タンパク質や脂質の同化代謝にも関与しており.体に必要なタンパク質や凝固因子の多くは肝臓で合成されている。 肝臓は.栄養代謝だけでなく.様々な薬物や毒物など体外からの多くの非栄養素物質や.ビリルビンなど体内の特定の代謝物を変換する役割も担っています。 例えば.アルコールは摂取後.消化管から体内に吸収され.肝臓でエタノール脱水素酵素という酵素によってアセトアルデヒド.さらに酢酸に変換され.最終的に二酸化炭素と水に分解されて体外に排泄されます。 同様に.体内に吸収された薬物の多くは.そのままでは効かず.肝臓の酵素によって活性型に変化してから効果を発揮しますし.毒物の多くは肝臓で解毒されてから腎臓などを通って排泄される必要があります。 肝臓がなければ.体は生きていけないのです。 人工肝臓とは？ 人工肝臓は人工肝臓補助装置と呼ばれ.人のお腹の中に入れるものではありません。 人工肝臓は.人体のバラ色の肝臓とは似ても似つかない.様々なパイプラインを持つ冷たい機械です。 人工肝臓は.その作用機序から.ノンビオ.ビオ.ハイブリッドの3つに分類される。 最も一般的なのは血漿交換で.正常な人の血漿と患者の血漿を交換することで.患者の体内の毒素を浄化し.必要な物質を補充する。 その他.固体吸着材や半透膜ろ過で患者の血漿から毒素をろ過し.血漿を患者に戻す方法もある。 生体肝臓は.『ターミネーター』のシュワルツェネッガーのロボット「T800」に似ていて.金属の骨格と人間の細胞の皮膚を持っています。 生体肝のコア技術は.ヒトや動物の肝細胞を人工的に培養し.体温など人体の微小環境を模倣した体外バイオリアクターに保存し.肝細胞の機能を最大限に発揮させることである。 使用時には.患者さんの血漿をリアクターに送り込み.肝細胞と接触させ.肝細胞の生理機能である適切な栄養代謝と解毒を行い.患者さんに戻す。 一方.ハイブリッド型人工肝臓は.上記の2種類の人工肝臓を.物理的.機械的.化学的に.また肝細胞を介した生物学的に組み合わせたもので.肝臓の代替という役割をよりよく果たすための二面的なアプローチであると言えるでしょう。 李蘭娟先生のチームは.中国で初めて.肝不全患者のためにハイブリッド型人工肝臓の開発に成功しました。 肝不全とはどういう意味ですか？ 肝臓そのものは.強い予備能力を持って機能しています。 正常な肝臓は.日々の活動量に疲れを感じない元気なアスリートのようなもので.ほとんどの場合.肝細胞はフル回転で活動しているわけではありません。 肝臓の手術では.正常な肝臓の70％を切除し.残りの30％を比較的短期間で元の大きさに増殖させても.肝機能に大きな影響を与えることはない。 正常な肝臓は補う能力が非常に高いのですが.「能力が大きければ大きいほど.責任も大きい」ということで.肝臓はその機能を発揮する一方で.さまざまな病気から攻撃を受けやすい状態になっています。 例えば.肝炎ウイルス.薬物.アルコール.毒物などは.それぞれウイルス性肝炎.薬物性肝炎.アルコール性肝炎.毒性肝障害と呼ばれる肝臓に炎症を起こすことがあります。 重症の場合.これらの肝炎はすべて肝細胞の大規模な変性と壊死を引き起こし.残った肝細胞が体の生命維持に必要な量を確保できなくなることで多くの臨床症状を引き起こします。 例えば.肝臓のビリルビン代謝に障害が生じると.血液中のビリルビンが増加し.皮膚や強膜が黄色くなる（黄疸）.肝臓での凝固因子の合成が不十分で凝固機能障害が生じ.鼻血や皮膚・粘膜の出血が起こる.肝臓でのアルブミン合成が低下し.腹水や胸水が出る.肝臓での血液中のアンモニア代謝に障害が生じると.次のようになることがあります。 血液中のアンモニアを代謝する肝臓の機能が低下すると.肝性脳症などと呼ばれる様々な意識障害や昏睡状態に陥ることもあります。 上記のような症状群を医学的には「肝不全」または「肝機能不全」と呼びます。 肝不全はさらに重篤な代謝異常や有害物質の体内蓄積を招き.肝細胞の再生をさらに阻害するという悪循環に陥ります。 どのような患者さんに人工肝活用が必要ですか？ 人工肝臓は.主に上記のような急性・慢性肝不全の患者さんを対象とし.肝臓の解毒機能を模擬することで.故障した肝臓に代わって体内に蓄積した有害物質を除去し.必要な物質を体内に補充して肝機能回復のための条件整備や肝移植を待つ患者さんの時間稼ぎを行うものである。 中国は肝臓疾患大国であり.10人に1人近くが慢性B型肝炎患者またはB型肝炎キャリアであり.その他アルコール性肝疾患や免疫性肝炎の患者も多く.毎年約800万人が新たに肝臓疾患に罹患しているといわれています。 慢性肝疾患の患者さんの多くは.治療の遅れなどにより.肝不全や肝硬変.さらには肝がんに進行しており.肝臓疾患は国民の生命と健康を脅かす重要な病気となっています。 不完全な統計によると.中国では毎年50万人近くが肝不全で亡くなっており.人工肝臓はこの患者群の治療において重要な役割を担っているのです。 人工肝臓は肝臓の機能の一部を代替することができるが.人間は創造主の最も精巧なデザインであるため.人体自身の肝臓の機能を完全に代替することはまだできない。 非生物学的人工肝臓は解毒作用が主で.血液凝固因子の合成やビリルビンの代謝を行う能力はないため.科学者は現在.生物学的人工肝臓を研究対象としています。 生物由来の人工肝臓は.ヒトの肝細胞の機能に最も近いものですが.試験管内で高い活性を持つ大規模な細胞培養を行い.培養した肝細胞を長期間にわたって機能させるためには.常に研究・改良が必要な状態です。 現在.人工肝臓の使用により.肝不全患者の肝機能サポートの問題は効果的に解決され.急性・慢性肝不全患者の死亡リスクは減少しているが.現時点では人工肝臓は人体自身の肝臓の機能を完全に代替することはできず.人工肝臓の開発にはまだ長い道のりがあるという。