造血幹細胞移植

１．造血幹細胞とは

血液は「血球けっきゅう」と「血漿けっしょう」という細胞成分から成り立っています。
血球には赤血球・白血球・血小板の3種類の細胞があり、骨の中心部にある「骨髄」という組織でつくられています。造血幹細胞は骨髄の中で血球をつくり出すもとになっている細胞です。血漿は、血液から血球を除いた液体成分です。

造血幹細胞は骨髄の中で盛んに細胞分裂を行い、赤血球・白血球・血小板に成長します。造血幹細胞がさまざまな細胞に成長する過程を「分化」と呼びます。一方で造血幹細胞には、細胞分裂によって自らと同じ細胞をふやす能力もあり、これを「自己複製」と呼びます。このように造血幹細胞は、さまざまな細胞に「分化」できる性質と、「自己複製」によって増殖し数を維持できる性質とを兼ね備えています（図１）。

造血幹細胞は基本的には骨髄にありますが、G-CSF（顆粒球コロニー刺激因子）という白血球をふやす薬を投与したときなどの特殊な状況では、骨髄から全身の血液中に流れ出すことがあります。血液中に流れ出した造血幹細胞を末梢血幹細胞まっしょうけつかんさいぼうと呼びます。また、赤ちゃんとお母さんを結ぶ臍帯さいたい（臍へその緒お）と胎盤たいばんの中に含まれる臍帯血にも造血幹細胞があります。

２．造血幹細胞移植とは

造血幹細胞移植は、通常の化学療法や免疫抑制療法だけでは治すことが難しい血液がんや免疫不全症などに対して、完治させることを目的として行う治療です。
通常の治療法に比べて、非常に強い副作用や合併症を生じることもあります。そのため、造血幹細胞移植を行うかを決定する際には、患者さんごとに、慎重な検討がされます。

造血幹細胞移植では、大量の化学療法や全身への放射線治療などからなる移植前処置いしょくぜんしょちのあとに、自分またはドナーから事前に採取した造血幹細胞を点滴で投与します。血液やリンパのがんなど化学療法や放射線治療が効きやすいがんが治療の対象になります。

移植前処置の目的は、腫瘍細胞を減少させ、患者さん自身の免疫細胞を抑制することです。これによって、移植された造血幹細胞が患者さんの骨髄に根づき（生着する）、正常な造血機能が回復することが期待できます。骨髄に根づいた造血幹細胞は、そこで血液細胞を造るようになります。
また、ドナーから提供された造血幹細胞を移植する同種造血幹細胞移植（同種移植）の場合は、ドナーのリンパ球が患者さんの腫瘍細胞を攻撃する移植片対白血病効果（GVL効果）も期待されます。

３．造血幹細胞移植の種類

造血幹細胞移植にはさまざまな種類があり、移植前処置の種類・患者さんとドナーとの関係性・移植に使用する細胞などによって分類されます（図２）。それぞれに特徴（長所・短所）があり（表1）、患者さんとドナーそれぞれの立場から総合的に最もよいと考えられる移植方法が選択されます。

１）移植前処置の種類による分類

（1）骨髄破壊的移植（フル移植）

大量化学療法や全身への放射線治療などからなる強力な移植前処置のあとに、造血幹細胞を投与する治療です。
強力な移植前処置を行うため、副作用や合併症が起きやすく、実施には制限があります。通常、50歳から55歳以下で、全身状態が良好な患者さんにのみ適応となります。

（2）骨髄非破壊的移植（ミニ移植）

骨髄非破壊的移植（ミニ移植）では、フル移植よりも強度が弱い移植前処置を行ったあと、造血幹細胞を投与します。
ドナーのリンパ球が患者さんの腫瘍細胞を攻撃する移植片対白血病効果（GVL効果）が得られると考えられますが、フル移植に比べて、抗腫瘍効果や免疫抑制効果が弱いため、再発や、ドナー由来の移植片への拒絶が増加する可能性があります。
移植前処置による副作用や合併症が少ないため、高齢者や臓器に障害がある患者さんにも適応になることがあります。

２）ドナーとの関係性による分類

（1）自家造血幹細胞移植（自家移植）

患者自身の造血幹細胞をあらかじめ採取・保存しておき、大量化学療法による移植前処置後に投与する方法です（図３）。免疫反応に関連した合併症である移植片対宿主病いしょくへんたいしゅくしゅびょう（GVHD）のリスクがないのが利点ですが、移植片対白血病効果（GVL効果）は期待できません。

（2）同種造血幹細胞移植（同種移植）

「同種」とは「同じ種類の生物」という意味で、ドナーから提供された造血幹細胞を移植する方法です（図３）。大量の化学療法や全身への放射線治療からなる移植前処置のあとに、ドナーから採取した造血幹細胞を移植します。幹細胞ドナーは、患者さんとの間で白血球の型であるHLAの一致度が高い方が条件がよいとされます。ドナー候補は、まずHLAの合っている確率が高い血縁者（兄弟、姉妹、親子など）から探し、見つからないときは非血縁者（骨髄バンクドナーや臍帯血ドナー）から探します。

３）移植に使用する細胞による分類

（1）骨髄移植

骨髄にある造血幹細胞を採取して移植する方法です。通常、骨髄液は腸骨ちょうこつという骨盤の骨から採取されます（図４）。

（2）末梢血幹細胞移植

血液中にある造血幹細胞を採取して移植する方法です。通常、造血幹細胞は血液中にはいないため、白血球をふやす薬であるG-CSF（顆粒球コロニー刺激因子）を投与したあと、骨髄から血液中に流れ出した造血幹細胞を「血球成分分離装置」を使って採取します（図５）。

（3）臍帯血移植

胎児と母親を結ぶ臍帯と胎盤に含まれる胎児由来の血液（臍帯血）に造血幹細胞が豊富に含まれています。臍帯血の提供に同意した妊産婦がドナーとなり、分娩後に臍帯血を採取し、臍帯血中に含まれる造血幹細胞を移植する方法です（図６）。

４．HLAとは

HLA（Human leukocyte antigen）とはヒトがもつ白血球の型です。HLAには多くの型がありますが、造血幹細胞移植では特にHLA-A・HLA-B・HLA-C・HLA-DRを合わせる必要があります。ヒトはHLA-A・HLA-B・HLA-C・HLA-DRを2セットもっており、合計8抗原が一致することが最良です。両親から1セットずつ遺伝的に受け継ぐため、HLAが完全に一致する確率は兄弟姉妹間では1/4ですが、非血縁者間では極めて低くなります。ドナーを検索する際、血縁者にHLAが一致したドナーがいない場合は、骨髄バンクへ登録し非血縁ドナーを探します。

HLA8抗原が完全に適合しないと移植ができないわけではありませんが、一部が不適合のドナーから移植を受けた場合は、生着不全や移植片対宿主病（GVHD）をはじめとする免疫関連合併症のリスクが高くなるため、免疫抑制剤を使用して予防を強化する必要があります。また近年では、免疫抑制療法の工夫により、親子間などでHLAが1セットしか合っていないドナーからの移植（HLA半合致移植、通称ハプロ移植）も行われるようになっています。

参考文献

1. 日本造血細胞移植学会ガイドライン委員会編．造血細胞移植学会ガイドライン　第1巻．2014年；医薬ジャーナル社
2. 日本造血細胞移植学会ガイドライン委員会編．造血細胞移植学会ガイドライン　第2巻．2015年；医薬ジャーナル社
3. 日本造血細胞移植学会ガイドライン委員会編．造血細胞移植学会ガイドライン　第3巻．2014年；医薬ジャーナル社