ウェアラブル人工腎臓と未来の人工透析

ウェアラブル人工腎臓の装置の重さは2022年4月1日時点で最大5kgです。1）実際にヒトに装着しての実験も順調に進められており、長期的な安全性の確保が今後の課題とされています。2),3),4)

・1）Hamid Rabb, Kyungho Lee, and Chirag R. Parikh　Beyond kidney dialysis and transplantation: what’s on the horizon?　
・2）NATIONAL　KIDNEY　FOUNDATION　A Dream Starting to Come True: Wearable Kidneys
・3)Victor Gura　et al. A wearable artificial kidney for patients with end-stage renal disease JCI Insight. 2016;1(8):e86397
・4)the Kurzweil Library + collections Wearable artificial kidney prototype successfully tested
・Francesca Tentori Longer dialysis session length is associated with better intermediate outcomes and survival among patients on in-center three times per week hemodialysis: results from the Dialysis Outcomes and Practice Patterns Study (DOPPS) Nephrology Dialysis Transplantation, 27(11) 2012,4180–4188

ウェアラブル人工腎臓のほかに、次のような腎代替療法も開発されています。

・ポータブル人工腎臓（Portable Artificial Kidney：PAK）
在宅や外出先での透析を可能にする従来よりも小型の透析装置です。透析患者の通院の負担を減らすことで、生活の質（QOL）の向上が期待されています。透析液の再生やバッテリーの持続性といった技術的課題が残されています。

・埋め込み型人工腎臓（Implantable Bioartificial Kidney,：BAK）
腎臓の代わりに体内に埋め込む装置です。シリコン膜のフィルターと人工的に培養された腎尿細管上皮細胞により、腎臓のろ過機能を代替し、電解質バランスを調整します。血圧を動力源として作動するので電動ポンプが不要で、老廃物は尿として排出される仕組みです。犬のモデルで１ヶ月間安定して機能することが確認されていますが、長期使用による安定した機能維持や血栓形成のリスク、フィルターの耐久性などの課題解決が進められています。

・マイクロリアクタ型人工腎臓治療システム
治療用のマイクロマシーンを体内に埋め込み、血圧の変化やpHの異常など、患者の身体状態を常にモニタリングします。身体の状態に応じて必要な物質を放出することで病態を安定化させ、腎不全で陥りやすい酸塩基バランスの異常を調整する治療システムです。今後の実用化が待たれます。

・その他
腎臓の尿細管や糸球体の機能を再現する腎臓のチップやヒトiPS細胞から3次元腎臓組織を作成する再生医療も注目されています。腎臓の機能を完全に再現できる再生医療が進めば、将来的には人工透析は必要なくなる未来が訪れるかもしれません。

・Hamid Rabb, Kyungho Lee, and Chirag R. Parikh　Beyond kidney dialysis and transplantation: what’s on the horizon?　
・GOOD HEALTH JOURNAL　透析医療の新しいカタチ。工学×医療の知見から患者に寄り添う医療機器を生み出す

ウェアラブル人工腎臓を24時間身に着けて過ごせるようになると、従来の通院して受ける透析治療に比べて日常生活の制約が軽減され、生活の質の向上が期待されます。また、24時間透析治療を継続できるため、健康寿命の延伸につながる可能性もあるでしょう。

ウェアラブル人工腎臓以外にも持ち運びが可能なポータブル人工腎臓や埋め込み型人工腎臓、マイクロリアクタ型人工腎臓治療システム、腎臓のチップや腎臓の再生医療なども開発されており、失った腎臓の機能を完全に補える治療技術が確立されると、人工透析が必要のない未来が来るかもしれません。