臍帯血

臍帯血とは、胎児と母体を繋ぐ胎児側の組織であるへその緒の中に含まれる胎児血。「臍」は常用漢字ではないため、さい帯血とも表記される。1993年以降は白血病などの血液疾患患者への移植医療に広く用いられるようになっている。

1. 概要
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胎児は胎盤を通して母側から酸素や栄養分を受け取り、老廃物を母体側に渡すが、胎児と胎盤をつないでいるのが臍帯である。出生時の臍帯は太さが2cm,長さが50-60cmほどで、臍帯には2本の臍帯動脈と1本の臍帯静脈が流れているが、その血管内の血液が臍帯血で40ml-100ml程度の量がある。移植に使われる臍帯血は出産後に胎盤や臍帯内に取り残された胎児血を採取保存したものである。以前には出産後に臍帯や胎盤とともに破棄されるものだったが、1980年代前半に臍帯血には造血幹細胞が含まれることがわかり、1988年、臍帯血を使った最初の移植医療が行われ、その後各地で臍帯血バンクが設立され1993年以降バンクを通して白血病などの疾患への移植医療が各国で行われている浅野ほか。

出産後、臍帯は新生児からは切り離され、胎盤もまもなく娩出される。そのため出産後、新生児から切り離された後の臍帯から血液を採取しても、新生児や母体にはなんら影響はない。

臍帯血に含まれる造血幹細胞移植は骨髄移植や末梢血幹細胞移植と並ぶ造血細胞の移植術であるが、臍帯血は骨髄や動員末梢血幹細胞に比べると造血幹細胞の数が少なく、生着率は約 85% とされHLA 適合度が低いと造血の回復が遅いデメリットはあるが、適切に保存された臍帯血は短期間で移植が可能で、造血幹細胞が一旦生着し安定した造血が始まると骨髄や動員末梢血幹細胞による造血よりも移植片対宿主病が少ないメリットがある。移植片対宿主病が少ない為にHLAが完全一致でなくても移植が可能でありより少ないドナープールでドナーを見つけられる。造血細胞数が少ないために、臍帯血移植が始まった当初は、移植先は小児が多かったが、近年では大人への移植も多く行われている浅野ほか。

2006年には秋篠宮妃紀子が悠仁親王を出産した際に、悠仁親王の臍帯血を公的バンクの一つである東京都赤十字血液センターさい帯血バンクに提供している。

2. 性質
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出生時に臍帯に取り残された胎児/新生児血である臍帯血は、個体差は大きいものの平均値で成人の末梢血と比べると赤血球がやや大きめで血液の濃さはやや濃い目である。白血球も成人の末梢血中の白血球より多く、成人の末梢血ではほとんど見られない造血細胞も臍帯血では見られる特徴がある。

個体差があるため検査施設の報告により数字に差はあるが、一つの信頼できるデータでは臍帯血の平均値として赤血球数470万/μl、ヘモグロビン16.5g/dL、ヘマトクリット51%、平均赤血球容積108fL、白血球数1.8万/μl、好中球数1.1万/μl、リンパ球数5500/μlであり、体積あたりの赤血球の数は成人とあまり変わらないものの、赤血球一つ一つの大きさが108fLであり、それは成人の90fLより大きい。そのために臍帯血はヘモグロビン値やヘマトクリット値が成人の末梢血より大きく、つまり臍帯血は成人の末梢血よりやや濃い目の血液といえる。が重症化しにくいと考えられている浅野ほか。ただし、骨髄や末梢血動員幹細胞に比べると細胞数が少ないために幹細胞の生着不全のリスクがあること、造血の回復が遅いことが不利な点としてあげられている。

細胞数や造血の回復の早さ・生着率では、末梢血動員幹細胞＞骨髄＞臍帯血。細胞の若さでは、臍帯血＞骨髄＞末梢血動員幹細胞となる。慢性GVHDのリスクの大きさも末梢血動員幹細胞＞骨髄＞臍帯血となる<浅野ほか浅野ほか。



3. 臍帯からの採取
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臍帯血の採取は、出産直後、新生児と臍帯を切り離したのちに行われる。新生児の出産後ほどなくして胎盤が母体から出てくるが多くの場合では後産の前に採取される。具体的な採取方法は施設によって多少は異なるが、出産後、新生児に近い部分で臍帯は切り離される。新生児から切り離された臍帯の表面を消毒し、チューブで採取用袋につながれた採取用の針を臍帯血管に刺し重力で自然に臍帯血が流れ出てくるのを採取用バッグに採取する。一滴でも多く採取するため、臍帯は出来るだけ新生児側で切り、最後はチューブをしごいてすべて採取するようにする原宏。臍帯血の移植では、有核細胞数の多寡が重要で有核細胞数の少ない臍帯血は使用されない傾向にあるので、臍帯血は1滴でも多く採取することが肝要で原宏、最低でも有核細胞数8億個 臍帯血の量にして60mlが最低採取量であり、これ以下は移植には使われず研究用となる。臍帯血の採取と共に母体からも検査用に血液を採取し臍帯血とともに臍帯血バンクに送られる原宏。

胎盤と臍帯の画像不快感を催す恐れがあるため閲覧にはご注意ください。

4. 臍帯血の保存・移植
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採取された臍帯血は臍帯血バンクに送られる。臍帯血バンクでは検査・細胞処理の上で臍帯血を液体窒素で冷凍保存し、移植のときを待つ原宏。

採取された臍帯血には、造血幹細胞ばかりでなく、赤血球・白血球・血小板・血漿などが含まれる。赤血球・血小板・血漿は移植には不要なものであり、また移植の時点では異型である赤血球は移植を受ける患者にはむしろ有害である。また、液体窒素タンクの限られたスペースを有効利用する為に不要な成分は取り除く必要もある原宏。

その為、採取病院から届けられた臍帯血バンクでは細胞処理を行ったうえで凍結保存する原宏。

臍帯血はまずは、ヒドロキシエチルスターチを加えて赤血球を凝集させて遠心分離、あるいは特殊なバックを用いて遠心分離して余分な赤血球と血漿を取り除く原宏。検査用のサンプルをとり、凍害保護剤を加えて凍結バックに移した後に凍結・保存される。凍害保護剤の添加が必要なのは臍帯血をそのまま凍結すると氷晶や脱水によって造血幹細胞が破壊されるためである。凍結保存された臍帯血を使用する際は、液体窒素で凍らせたまま、移植施設に運び、移植の直前に37℃の温水で解凍する。その際、凍害保護剤が患者に悪影響を与えることがあるので解凍した臍帯血を洗浄してから移植に用いることも多い原宏。臍帯血の移植は移植と言っても実際には静脈に点滴するだけである。血液循環で体内を巡り、骨髄にたどり着いて造血幹細胞はそこに定着する。

4.1. 副作用
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細菌感染症や、ヒトヘルペスウイルス6型脳炎が、「骨髄」「末梢血」移植と比較し多いと指摘されている。

4.2. 活用体制
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1992年 New York Blood Centerのルビンシュタイン博士らによって世界初の臍帯血バンクが設立され、その後臍帯血バンクはデュッセルドルフ、パリ、ミラノなどに設置され、さらに世界各地に広まっていった。

2012年現在世界的な骨髄ドナー検索システムが構築され、骨髄に関しては48カ国66の骨髄バンクが参加しているが、臍帯血でも29カ国から43の臍帯血バンクがBMDWに参加し、登録された臍帯血のストックは51万本になっている。BMDWで検索された骨髄血や臍帯血の提供や品質管理などで国際間で協力する組織としてはThe World Marrow Donor Association がある。

日本国内では1995年から私的な形で神奈川臍帯血バンクついで近畿臍帯血バンクが設立され、2000年以降厚生省による整備によって2004年までに11の公的なさい帯血バンクが、善意の提供を受けた臍帯血を保存するという体制が整えられており、造血幹細胞移植ではこれらの臍帯血でまかなわれている原宏。ただし、3バンクはその後事業を停止し他バンクに移管したので2012年では実質は8バンクである。2012年現在2万8千本あまりの臍帯血のストックがあり、2011年では1年間におよそ1100件の臍帯血移植が行われている。

4.3. 欠点克服の研究
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臍帯血移植が他の方法に比べて欠点の一つは細胞数が少ないために生着率が悪いことである。生着率の悪さをカバーするためにいくつかの方法が研究されている。臍帯血は通常は静脈から輸注で入れられ体内を巡るが、造血幹細胞が骨髄に届くまでに肺などの組織で捕まる細胞も多いと考えられている。そのために骨髄内に直接、臍帯血を入れる方法が試されているが、2011年現在のところまでは生着率の向上と言ったメリットははっきりしていない。また、臍帯血を2ユニットの移植を行う方法も試されている。2つの臍帯血が同時に移植されるが移植後100日までには移植された2ユニットの細胞のどちらかが優位になる。複数臍帯血移植では生着率は良く、再発率も低い傾向にあるが、急性GVHDは多い傾向にある。

5. 日本における臍帯血移植
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日本の臍帯血移植の件数は世界最多であり内田直之}}、2007年までのデータでは3546件の非血縁者間臍帯血移植が行なわれ、これは世界の4割を占める。日本では2011年には1100件の臍帯血移植が行われ、2012年5月では日本での臍帯血移植の総件数は8400件を超え、2012年までの累計でも日本での臍帯血移植は世界の総臍帯血移植件数の約1/3を占めている。アメリカやヨーロッパの人口と日本の人口を考慮すると、日本では臍帯血移植が非常に多く行われているといえる。。2015年においても世界の臍帯血移植の累計で約1/3が日本で行われている。2015年、日本では臍帯血移植は年間で約1200件行われ、累計では12853件となっている。日本で臍帯血移植が多い理由としては保険制度で欧米より費用が安く済むことと、日本人の体格は一般に欧米人より小さいので細胞数の少ない臍帯血でも移植が可能などの理由があげられている内田直之}}。 日本では臍帯血バンクは2018年現在6バンクである。臍帯血の採取には医療スタッフ数の充実や設備の一定の基準の達成や、スタッフの技術が必要なのでどの病院でも採取できるわけではない。2012年5月現在では臍帯血の採取病院は98ある。2018年現在採取された臍帯血を調製保存する臍帯血バンクは以下の通りである。

非血縁者間臍帯血移植の方針例、一戸}}より引用。
レシピエントのHLA抗体のスクリーニングを行い、抗体の保有が判明した場合には、その標的となるHLAを発現しないさい帯血ユニットを優先的に選択する。
15歳以下の症例に対しては、一定の有核細胞数が確保されていればHLA適合度の高いさい帯血を優先的に選択する。
16歳以上の症例に対しては、HLA適合度にかかわらず有核細胞数の多いさい帯血を優先的に選択する。

5.1. 2018年5月現在臍帯血の受け入れをしている臍帯血バンク
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日本赤十字社北海道さい帯血バンク
日本赤十字社関東甲信越さい帯血バンク