編集者注：戦場では弾薬は空中投下できても、血液はできない。兵士が「ゴールデンアワー」のうちに失血死する時、コールドチェーンの断絶や血液型の不一致で届かない一袋の血液は、敵の銃弾より致命的になりうる。米軍は実験室で作り出した「人工血液」でこの致命的な空白を埋めようとしている——しかし半世紀以上が過ぎた今も、その道は想像をはるかに超えて長い。
コールサイン「モルヒネ1-2」
2007年2月、イラク・バグダッド北方のバラド。重武装の二重回転翼式後送ヘリコプター——コールサイン「モルヒネ1-2」——が重傷者3名を野戦病院に搬送し終えたとき、無線機に新たな呼び出しが入った。大量出血中の負傷者を救出するため、昼間に反乱軍支配地域を横断せよという緊急任務だった。
通常、こうした任務は日中に行われることも、敵支配地域に深く踏み込むこともない。しかし血液は待ってくれない。出血性ショックのタイムウィンドウは分単位であり、この戦場では命を救う血液が必要な人間のもとにないことが往々にしてあった。この光景こそ、米軍が数十年にわたり「人工血液」研究を続けてきた原点を象徴する場面である——技術がいかに高度であろうと、最終的には同じ問いに答えなければならない。銃声が最も激しい場所に、いかにして「血液」を届けるか。
核心的課題：出血性ショック
近代戦争における防ぎ得た戦場死亡の原因として、失血は長年首位を占めてきた。米軍の戦傷統計によれば、かなりの割合の戦死が医療施設到着前に発生しており、その多くは適時の輸血によって救命できたとされる。問題は、輸血が単純に血液を「届ける」だけでは済まないことだ。赤血球は冷蔵保存が必要で保存期間は約42日、血小板はさらにデリケートで5〜7日しか保存できず、血漿は冷凍可能だが一貫したコールドチェーンと解凍設備を必要とする。
アフガニスタンの山岳前哨基地や太平洋の島々にある仮設飛行場では、こうした条件を満たすことはほぼ不可能だ。血液型の照合、血液スクリーニング、輸送ロスも加わり、後方の血液バンクから前線の負傷者へ血液一袋を届けるコストは膨大になる。こうして軍の要求は明確かつ厳格なものになった——冷蔵不要、血液型不問、長期保存可能、個人携行可能な「血液」が求められたのだ。
半世紀の回り道：ヘモグロビン系酸素運搬体
最初に大きな期待を寄せられたのが「ヘモグロビン基剤酸素運搬体（HBOC）」だった。発想はシンプルだ。ヘモグロビンを抽出し、化学修飾を施して溶液に封入すれば、血漿のように酸素を運搬できる。1990年代、複数の米国企業が臨床試験を進め、輸血医学の革命と見なされた時期もあった。
しかし結果は集団的な挫折だった。複数の研究でこうした製品が死亡率の上昇や心筋梗塞リスクと関連することが示され、重要な試験が相次いで中止された。根本原因は、遊離ヘモグロビンが一酸化窒素を消費することで血管収縮と高血圧を引き起こし、酸化ストレスなどの副作用をもたらすことにある。その後、規制当局は「血液代替品」に対して慎重な姿勢に転じ、業界は一時沈黙した。一部の国で承認された製品（牛由来ヘモグロビン製剤など）も、米国FDAの全面承認を得るには至っていない。
この歴史は重要な教訓を残した。血液は単純な「酸素運搬液体」ではなく、複雑な生体組織システムであり、いかなる単純化した代替も代償を伴う可能性があるということだ。
三つの新アプローチ：幹細胞、凍結乾燥、人工血小板
21世紀に入り、DARPAなどの機関はより「生体模倣型」のアプローチへと転換した。
第一に、幹細胞による造血。DARPAはかつて「Blood Pharming（血液農場）」プロジェクトに資金を提供し、臍帯血または人工多能性幹細胞を使ってバイオリアクター内で赤血球を培養する試みを行った。理論上、これにより献血者への依存を排除し、必要に応じて血液型ごとにカスタム生産することが可能になる。課題はコストと規模化だ——実験室で作られた赤血球の産量と純度は、戦場の需要に対して依然として数桁の差がある。
第二に、凍結乾燥血漿。この方向が最も実用化に近い。凍結乾燥技術により、血漿を粉末にして常温保存し、水を加えるだけで使用できるようになり、前線での蘇生手順が大幅に簡素化される。フランス軍は長年にわたり凍結乾燥血漿を使用しており、米軍も特別承認ルートを通じてこれを導入するとともに、国内製品の研究開発と承認を推進している。
第三に、人工血小板・赤血球代替品。リポソームやナノ粒子で血小板機能を模倣して止血に用いる研究や、凍結乾燥可能な赤血球担体の研究も行われている。これらはいずれも初期段階にあるが、共通の目標は一致している——コールドチェーンを不要にし、命を救う血液を「バックパックに収める」ことだ。
もう一つの答え：兵士同士が輸血し合う
実験室の外で、米軍の実戦医学は「ローテク」な解決策をすでに見出している——全血蘇生と「ウォーキング・ブラッドバンク（歩く血液バンク）」だ。近年、戦術戦傷救護ガイドラインは病院前処置での使用として、成分血ではなく低力価O型全血をますます推奨するようになっており、空挺部隊やレンジャーなどの部隊では現場での献血メカニズムを導入し、戦友が供血者となる体制を整えている。
この手法はアフガニスタンとイラクで有効性が証明されたが、矛盾も露わにした。健康な仲間の存在が前提となるため、孤立無援で死傷者が多数出た状況では継続的な供給が不可能だ。言い換えれば、人間の血液には限りがある——これこそが「人工血液」が存在する根本的な理由である。
実験室から戦場まで、まだどれほど遠いか
輸血技術を真に前線へ届けるには、科学そのものをはるかに超えた障壁を乗り越えなければならない。臨床試験の倫理とサンプル確保、規制当局の承認、コスト管理、そして最も現実的な問題として——戦場後方支援との適合性だ。優れた治療効果を持つ「新しい血液」であっても、低温保存が必要であれば、常温保存できる凍結乾燥血漿に敗れる可能性がある。
さらに警戒すべきは、語られ方そのものだ。「人工血液がまもなく実現」という見出しが躍るたびに、人々はその背後にある長い失敗の歴史を見落としがちになる——HBOCがもたらした死傷、幹細胞造血の生産能力のボトルネック、血小板代替品の初期段階という現実を。米軍のこの競争の実際の進捗は、ある一つの実験室での突破口で決着がつくものではなく、複数の路線が互いに消長しながらゆっくりと近づいていく過程に近い。
しかし方向性は定まっている。大国間競争の復活、遠征作戦と分散型医療ケアのニーズ高まりを受け、血液を「希少なコールドチェーン資源」から「携行可能な通常補給品」へと変えることは、もはや医学的問題にとどまらず、戦闘力と生存に関わる戦略的課題となっている。2007年、昼間に敵区を横断した「モルヒネ1-2」が浮き彫りにした困難は、今もなおこの競争を駆り立てる最も切迫した原動力であり続けている。
本稿はMIT Technology Reviewより編訳
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