白血球分画

白血球分画とは、血液中の白血球を分類しそれぞれの分画の比率を求める血液学的検査である。白血球分類、血液像、末梢血液像、白血球像、ヘモグラム、ともいう。白血球は、主に生体防御・免疫に関与する血液細胞であり、自動血球計数機では、通常、好中球、リンパ球、単球、好酸球、好塩基球の5種類に分画される。末梢血塗抹検査に際しては、好中球をさらに桿状核球と分葉核球に分類することも多い。 白血球分画は、基本的な臨床検査の一つであり、通常、全血球計算と同時に実施される。血液疾患のみならず、感染症、炎症、アレルギー・免疫疾患、をはじめとする多くの疾患の診断や経過観察、全身状態の評価などに関する重要な情報を得ることができ、医療において広く用いられている。

1. 検査法
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通常、自動血球計数機を用いるが、自動血球計数機による白血球分画で異常が疑われたとき、および、病歴から血液疾患などが疑われた場合には末梢血塗抹検査による白血球分類がおこなわれる。

1.1. 検査材料
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白血球分画の検査は、通常、EDTAで抗凝固した静脈血、または、毛細管血を用いる。なお、ヘパリンで抗凝固した検体は血液像の検査には不適切である。 また、採取後、迅速に検査ないし塗抹標本の作成を行なう必要がある。

1.2. 自動血球計数機による白血球分画
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保険診療では「血液像」とよばれる。 通常、全血球計算と同時に自動血球計数機を用いて、実施する。およそ100 μL程度の血液を使用して1分程度で全血球計算と白血球分画を報告可能である。 通常、好中球、リンパ球、単球、好酸球、好塩基球の5種類に分画され、それぞれの絶対数と相対的比率が得られる。 なお、5分画に加え、幼若顆粒球などの分画を報告可能な機種も存在する。一方、診療現場検査向けの小型機種では、顆粒球、単球、リンパ球の3分画を行なうものも存在する。

自動機械法の長所としては、全血球計算と同時に実施可能で高速であり、客観的で、かつ、一度に多数の細胞を対象とするため結果の精度が高いことがあげられる。

短所としては、古典的な左方移動の基準である分葉核球・桿状核球の区別はできないほか、一般に、病的細胞の同定は視算に比べ劣る。 また、好塩基球など数が少ない細胞については機種間差がみられることがある。

1.3. 測定原理
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一般に、血球細胞を一個ずつ細いチャンネルを通過させ、電気抵抗、レーザー散乱光、染色、などの組み合わせで 細胞種の判別を行っている 。

1.3.1. 電気抵抗
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電気抵抗法では、血球が通過する際の電気抵抗の変化が細胞の容積に相関することにより、細胞容積を計測する。 また、高周波電気インピーダンスは同じ容積の細胞であっても内部構造の違いにより異なるので、直流電気抵抗と高周波電気インピーダンスの組み合わせにより、血球の種類を判別することができる3}}。

1.3.2. レーザー散乱光
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フローサイトメトリーでよく使われている方法であり、前方散乱光と側方散乱光の組み合わせで細胞分類を行う。。

1.3.3. 染色
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核酸を染色する蛍光色素がよく使用される。その他、ペルオキシダーゼ染色を利用する機種もある。

1.3.4. その他の方法
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いずれも、自動血球計数機による白血球分画で異常を検知した際に鏡検が必要かどうかスクリーニングする目的で使用するのが通常である。

細胞表面マーカー：モノクローナル抗体を使用して専用のフローサイトメーターで白血球分類を行なうシステムも開発されており、高精度で、かつ、リンパ球のサブセットや幼弱細胞など、従来の白血球分類の枠組みを超えた情報を得ることができるが、まだ一般的ではない。
パターン認識：末梢血塗抹標本を機械でスキャンして視算と同様にパターン認識により白血球分類をおこなう装置も市販されているが、一般的ではない。

1.4. 視算による白血球分類
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保険診療では「血液像」とよばれる。 視算による白血球分類は末梢血塗抹検査の際に行われる。通常、好中球をさらに桿状核球と分葉核球に分けて、桿状核球、分葉核球、リンパ球、単球、好酸球、好塩基球の6分画で報告することが多いが、 その他の細胞がみられた場合は、追加して報告する。

鏡検法の長所としては、一般に病的細胞の同定に優れている。また、形態学的な重要な情報が得られることがあげられる。

短所としては、まず塗抹標本を作成してから臨床検査技師が顕微鏡を用いて計数するので時間と労力がかかり、分類は主観的で個人差・力量差が存在すること、 サンプル数が少ないため精度が低く、 各分画の絶対数は、別途、白血球数に比率を乗じて求める必要があること、などがあげられる。

2. 基準値
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白血球分画の基準値は施設により異なることが多いが、 以下、日本人成人の基準値例を示す。 なお、白血球分画には年齢差があり、出生直後を除き、生後1ヶ月から2歳ごろはリンパ球の方が多い。5、6歳で好中球優位となる。 小児の白血球分画の基準値については、文献を参照されたい。

2.1. 自動血球計数機による白血球分画の基準値
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基準値は機種や施設により異なるが、ここでは、日本検査血液学会が、次項の視算による白血球分画基準値とともに発表しているものを示す。



2.2. 視算による白血球分画の基準値
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視算では、白血球は、通常、下表の6分画に分類して報告される。基準値は各施設で独自に設定している場合も多いが、ここでは、日本臨床衛生検査技師会と日本検査血液学会の提唱する共用基準範囲を示す。



3. 検査の意義
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白血球分画は、血液疾患のみならず、感染症、炎症、免疫・アレルギー関連疾患、内分泌疾患、など、非常に広範な病態を反映して変化する情報量の多い検査であり、全血球計算で異常を認めた際は最初に選択される検査である。

白血球分画の解釈は、主に各分画の増加・減少の有無と原因となる病態の推定となる。この際、相対的比率のみではなく、各分画の絶対数を考慮する必要がある。 たとえば、リンパ球の比率が10 ％だったとして、もし白血球数が5000 /μLならリンパ球の絶対数は500 /μLでリンパ球減少症といえるが、 好中球が増加して白血球数が15000 /μLならリンパ球の絶対数は1500 /μLで基準範囲内であり、好中球増多症により相対的にリンパ球の比率が減少したのみと推定できる。

4. 好中球
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好中球は生体防御の中心的な役割を果たす細胞であり、細菌・真菌などの病原微生物や異物を貪食し破壊するほか、自らのDNAを放出して好中球細胞外トラップを形成し、病原体を捕捉する3-4}}。 好中球は骨髄で産生されて血中に移行し、半減期7時間程度で組織に移行する119-124}}。

塗抹標本鏡検では、好中球は径10 - 15 μm程度で、淡褐色の細胞質に橙褐色の微細な顆粒が多数ある。核のクロマチンは粗大で結節状であり、大部分は核が3葉程度に分葉している。核がまだ分葉していない未熟な好中球を桿状核球という。

4.1. 好中球増多症
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増多症の厳密な基準はないが、好中球絶対数が 7000、7500、ないし、8000 /μL以上が好中球増多症とみなされている。

通常、好中球増多それ自体よりは、その原因となる病態の方が問題となる。 以下、好中球増多の主要な原因をあげる。

生理的：妊娠、出産、新生児、喫煙
反応性：各種のストレス状態
免疫不全症の一部：ウィスコット・アルドリッチ症候群、高IgE症候群、など
その他：コレステロール塞栓症候群、放射線照射後、など

4.2. 好酸球減少
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好酸球 100 /μL以下ないし90 /μL以下は好酸球減少とされる。 もともと数がすくない白血球であるので減少の判断が難しく、また、 診断的意義は乏しいが、文献に記載されている原因をあげる。

急性感染症：腸チフスで特徴的とされる
骨髄での造血能の障害：悪性貧血、再生不良性貧血、顆粒球減少症、など
ステロイド：糖質コルチコイド投与、クッシング症候群
その他：ストレス、各種の急性炎症、自己免疫疾患

5. 好塩基球
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好塩基球は好塩基性の顆粒を多数持つのが特徴であり、健常人の末梢血液中でもっとも少ない白血球分画である。 骨髄で産生され、血中の半減期は6時間程度で急速に組織に移行し、組織中では2週間程度まで生存しうる。 自動血球計数装置では好塩基球数は過小評価されることがあり、正確な評価が必要な場合にはフローサイトメーターの方がすぐれている。

塗抹標本鏡検では、好塩基球は径10 - 16 μm程度、淡褐色の細胞質には大きな暗青紫色の顆粒が多数ある。核は顆粒のために観察しにくいことが多い。

5.1. 好塩基球増多症
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好塩基球数が 150/μL以上、ないし、200/μL以上は好塩基球増多症とされる。 まれな病態である。アレルギー疾患で軽度の増多がみられることがある。 慢性骨髄性白血病などの骨髄増殖性疾患では 好塩基球増多症がみられることがあり、原因不明の好塩基球増多症は骨髄増殖性疾患の精査が必要である。 以下、主要な好塩基球増多の原因をあげる。

血液腫瘍：慢性骨髄性白血病 をはじめとする骨髄増殖性疾患。
慢性炎症：潰瘍性大腸炎、全身型若年性関節リウマチ、など。
アレルギー疾患：薬剤過敏症、食物過敏症など。
内分泌疾患：粘液水腫
寄生虫疾患：通常、好酸球の増加も伴っている。
その他の感染症：ウイルス感染症、細菌感染症

5.2. 好塩基球減少
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好塩基球は本来数がすくない白血球であり、減少の判断は難しく、好塩基球減少が問題にされることはまれである3-4}}。 好塩基球減少の原因としては、糖質コルチコイド、骨髄抑制、I型過敏症、甲状腺機能亢進症、などがあげられている。

6. その他の細胞
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幼若顆粒球自動血球計算装置によっては、幼弱な顆粒球の数を計測できるものがあり、細菌感染症、慢性骨髄性白血病、など左方移動がみられる病態の評価に有用とされる。

反応性リンパ球反応性リンパ球とは、ウイルス感染、アレルギー、など免疫系が刺激されて活性化したリンパ球である。 免疫を刺激する病態の存在を示唆するが、それ自体が治療の対象になるわけではない。 主に鏡検で確認する。

腫瘍細胞各種の白血病やリンパ系の悪性腫瘍では腫瘍細胞が末梢血に出現するが、自動血球計数装置では適切に認識されないことも多く、鏡検が必要である。

微量成分健常人の末梢血には、正常成熟白血球5分類以外にも、ごく微量ながら、芽球、 樹状細胞や造血幹細胞などが存在するが、 鏡検や一般的な自動血球計数装置では分類できない。ただし、自動血球計数装置の機種によっては、造血幹細胞数を計数しうるものも存在する。

7. 歴史
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1674年にオランダのアントニ・ファン・レーウェンフックが顕微鏡による赤血球の詳細な観察を報告した。 1770年に英国のウイリアム・ヒューソンが白血球を発見した。 19世紀前半には顆粒をもつ白血球の存在が知られていた。

1879年に、ドイツの化学者・細菌学者、パウル・エールリヒが、血液塗抹標本を複数の染料で染色して白血球を分画する方法を発表し、 好中球、好酸球、好塩基球、単球、リンパ球の白血球5分画を確立した。

1890年に、ロシアの内科医ドミトリー・レオニドビッチ・ロマノフスキーが細胞質と核を染め分けることができる染色法を発表した。 以後、ロマノフスキー染色の改良法として、ライト染色、ギムザ染色、メイ・グリュンワルド・ギムザ染色など多数の染色法が開発され、 視算による白血球分画が普及した。

1940年代に米国のウォレス・コールターは、血球細胞は電気伝導性が低いため、電流が流れている細い流路を細胞が通過すると細胞の容積に比例した電流の変化が生じることを見出して1953年に特許を取得し 1956年に最初の自動血球計数機を発表した。 自動血球計数機は、当初は赤血球しか計数できなかったが、その後、赤血球を溶血して白血球を計数できるようになり、1960年代には多くの検査室に導入された。 国産の半自動血球計数機は1963年に東亜特殊電機から発売されている。 なお、血小板が計数可能な機種が発表されたのは1970年のことである。

1970年代には白血球分類の自動化の開発が進められた。1960年代から進歩してきたフローサイトメーターの技術も取り入れ、1974年には細胞染色に基づく最初の自動白血球分類装置がテクニコン社から発売された。 1980年代には自動血球計数機と自動白血球分類装置の統合が進み、自動白血球分類が医療機関に普及していった。

「ロマノフスキー染色」、「英語版の白血球分画」も参照されたい。

8. 獣医学領域
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獣医学領域でも、ヒトと同様に、白血球分画は活用されているが、 白血球数および白血球分画、白血球の形態は動物種により差がある。たとえば、ウサギ、鳥類、爬虫類などにおいては、ヒトの好中球に相当する白血球は好酸性の顆粒をもち、偽好酸球とよばれる。 詳細は、文献122,132}}を参照されたい。

9. 脚注
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10. 出典
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11. 関連項目
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全血球計算
末梢血塗抹検査
白血球・多形核白血球・顆粒球
好中球・好中球増多症・好中球減少症
桿状核球・分葉核球・左方移動
好酸球・好酸球増多症・
好塩基球・好塩基球増多症・
単球・単球増多症・
リンパ球・リンパ球増多症・リンパ球減少症・異型リンパ球
血液・末梢血・血液学・臨床検査
英語版の白血球分画

12. 外部リンク
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