輸血

Overview

輸血は人命を救うために極めて重要です。手術中、あるいは重症を負った際に失われた血液は、適時速やかな輸血により補われます。また、血友病、鎌状赤血球症、癌など、様々な疾患においても患者への輸血が必要になることがあります。全世界では、毎年約120万単位の血液が献血によって集められており、輸血用として調製され品質検査が行われています¹。輸血は概して安全ですが、ウイルスの伝播や再活性化、あるいは重篤なアレルギー反応など、予期せぬリスクがともないます。しかし、これらの輸血におけるリスクに対する我々の理解は飛躍的に進展してきており、リスクを回避する方法も見出しています。

輸血の安全性を危うくする副反応の種類

輸血は一般的に安全とされていますが、重度の有害作用を生じることがあります。赤血球（RBC）を使用する輸血法はより安全ですが²、それでも有害作用として、HLA抗原に対する抗体産生により生じる免疫反応抑制や、サイトメガロウイルス（CMV）などのウイルスによる感染症を生じる可能性があります。輸血の副反応には、発熱性非溶結性輸血副作用（FNHTR）や血小板輸血不応状態などがあり、これらは抗白血球（WBC）抗体によって誘発されます³。　血液製剤や血小板製剤にWBCが混在している場合、輸血レシピエントにおいてFNHTR、サイトメガロウイルス感染症、あるいはHLA抗原に対する同種免疫反応など、副反応の発生率が上昇します³。　白血球除去により残存白血球数を特定レベル未満まで低減することで、HLA抗原同種免疫反応を回避できる可能性があります⁴。　また、血小板製剤や赤血球製剤の輸血ユニット中の白血球を >99.9%除去することで、CMVによる潜在的感染リスクを減らすこともできます⁵

白血球除去および白血球除去血液製剤による輸血

白血球除去とは、全血あるいはアフェレーシスから調製した赤血球（RBC）製剤や血小板製剤に混在する白血球数を特異的に低減することです。遠心法やフィルター法によって白血球を約99.995 %除去することができます⁶。　白血球数を減らすための一般的な方法には、バフィーコート法と全血によるフィルター法の2種類があります。白血球除去処理により血液製剤中の残存WBC数をユニット当たり5 x 10⁶個未満まで低減することができ、これによって輸血にともなう合併症の発生を最小限に抑えられます^{7, 8}。　白血球除去輸血は、輸血による副反応を低減する標準的輸血療法として、現在に至るまで30年超にわたり広範に使用されてきました⁹。　米国やカナダおよび欧州では、血液製剤を用いた輸血にともなうリスクを軽減するために、統一化した白血球除去血液製剤による輸血療法に関するガイドラインが公開されています。米国の場合、血液製剤中に許容されるWBC数は、ユニット当たり5 x 10⁶個未満に設定されています。

フローサイトメトリーによる残存白血球の評価

白血球除去された血液製剤中に残存する各種白血球を検討することは、血液成分の品質を評価するための必須要件です。さらに、確実な方法に基づく品質管理プロセスを確立することも同様に重要です。白血球除去後の残存白血球を検討し計数する方法としては、フローサイトメトリー、手動式のNageotte chamber（ナジェットチャンバー）、あるいは自動式血球計数機を用いた方法が確立されています。なかでもフローサイトメトリーは有効な方法であり、白血球除去血液製剤の品質評価法としてFDAに認可されています。他の方法との比較では、正確度の点でナジェットチャンバーによる手動計数より優れていることが確認されています⁸。　フローサイトメトリー法は、正確度の他に精度、直線性、頑健性についても検証がなされています¹⁰。

References

World Health Organization. https://www.who.int/health-topics/blood-transfusion-safety#tab=tab_1. Accessed September 29, 2020.
Silliman CC, Burke T, Kelher MR. The accumulation of lipids and proteins during red blood cell storage: the roles of leukoreduction and experimental filtration. Blood Transfus. 2017;15(2):131-136. doi: 10.2450/2017.0314-16
Bianchi M, Vaglio S, Pupella S, et al. Leucoreduction of blood components: an effective way to increase blood safety? Blood Transfus. 2016;14(3):214-227. doi: 10.2450/2015.0154-15
Sniecinski I, O’Donnell MR, Hill LR. Prevention of refractoriness and HLA-alloimmunization using filtered blood products. Blood. 1988;71(5):1402-1407.
de Graan-Hentzen YC, Gratama JW, Mudde GC, et al. Prevention of primary cytomegalovirus infection in patients with hematologic malignancies by intensive white cell depletion of blood products. Transfusion. 1989;29(9):757-760. doi: 10.1046/j.1537-2995.1989.29990070177.x
Shapiro MJ. To filter blood or universal leukoreduction: what is the answer? Crit Care. 2004;8(Suppl 2):S27-S30. doi: 10.1186/cc2453
Dumont LJ, Dzik WH, Rebulla P, Brandwein H. Practical guidelines for process validation and process control of white cell-reduced blood components: report of the Biomedical Excellence for Safer Transfusion (BEST) Working Party of the International Society of Blood Transfusion (ISBT). Transfusion. 1996;36(1):11-20. doi: 10.1046/j.1537-2995.1996.36196190510.x
Dzik S, Moroff G, Dumont L. A multicenter study evaluating three methods for counting residual WBCs in WBC-reduced blood components: Nageotte hemocytometry, flow cytometry and microfluorometry. Transfusion. 2000;40(5):513-520. doi: 10.1046/j.1537-2995.2000.40050513.
Silliman C, Burke T, K, Kelher MR. The accumulation of lips and proteins during red blood cell storage: the roles of leukoreduction and experimental filtration. Blood Transfus 2017;15:131-6. DOI 10.2450/2017.0314-16
Categnaro S, Dragone P, Chieregato K, Alghisi A, Rodeghiero F, Astori G. Enumeration of residual white blood cells in leukoreduced blood products: Comparing flow cytometry with a portable microscopic cell counter. Transfus Apher Sci. 2016;54(2):266-270. doi: 10.1016/j.transci.2015.10.001

Sample Data

白血球除去血液製剤の残存白血球数確認のためのBDバイオサイエンスのフローサイトメーターとアッセイキット

BD Leucocount™ Kitは、BD Leucocount™ 試薬と BD Trucount™ チューブから構成されています。BD Leucocount™ 試薬には、核酸染色用のヨウ化プロピジウム（PI）が含まれており、RNaseを併用することで細胞中のDNAだけを染色することができます。白血球は有核細胞でDNAが存在するため、PIによって染色されます。しかし、血小板や赤血球などは非有核細胞であるため、染色されることはありません。BD Trucount™ チューブには、内部標準細胞の役割を果たす調製済ビーズが入っており、1本のチューブで残存白血球（rWBC）の絶対数を正確に測定することができます。染色反応前に、白血球除去したRBC製剤や血小板製剤を凍結乾燥したビーズペレットと混和し結合させます。その後、rWBCを染色処理しフローサイトメーターにより染色細胞を回収します。rWBCの絶対数は、ビーズカウントとサンプル量から単純計算により算出できます。2種類のフローサイトメーター、BD FACSVia™とBD FACSCalibur™による試験結果の比較では、測定の正確度に差はなく、白血球除去した赤血球製剤と血小板製剤における残存WBCの絶対数に違いは認められませんでした¹¹。

販売名：BD FACSCaliburフローサイトメーター　届出番号:07B1X00003000012

販売名：BD FACSViaフローサイトメーター　届出番号:07B1X00003000157

BD Leucocount™ Kitによる測定結果の例

BD Leucocount™ Kitの正確度：BD Leucocount™ Kitを使用し、赤血球製剤を2種類のフローサイトメーター、BD FACSVia™とBD FACSCalibur™で測定

BD Leucocount™ Kitの正確度：BD Leucocount™ Kitを使用し、血小板製剤を2種類のフローサイトメーター、BD FACSVia™とBD FACSCalibur™で測定

View BD Biosciences leukoreduction products.

References

Zeng Y, Dabay M, George V, et al. Comparison of flow cytometric methods for the enumeration of residual leucocytes in leucoreduced blood products: A multicenter study. Cytometry A. 2018;93(4):420-426. doi: 10.1002/cyto.a.23318

The BD Leucocount™ Kit consists of the BD Leucocount™ Reagent (propidium iodide fluorescent dye) and BD Trucount™ Tubes and is intended for use with the BD FACSCalibur™, BD FACSort™, BD FACScan™, and BD FACSVia™ Flow Cytometer Systems or with a flow cytometer equipped with a 488-nm argon ion laser able to threshold on FL2, for enumerating residual white blood cells (rWBCs) in leukoreduced blood products. For in vitro diagnostic use.