効率的な臍帯血確保とエビデンスに基づいた臍帯血ユニット選択基準の再評価による臍帯血資源の有効利用法の確立

文献情報

• 文献番号: 202014002A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 効率的な臍帯血確保とエビデンスに基づいた臍帯血ユニット選択基準の再評価による臍帯血資源の有効利用法の確立
• 課題番号: H30-難治等（免）-一般-102
• 研究年度: 令和2(2020)年度
• 研究代表者(所属機関): 高橋 聡(東京大学 医科学研究所 血液腫瘍内科)

研究分担者(所属機関)

• 高梨　美乃子(日本赤十字社血液事業本部)
• 森　毅彦(慶応義塾大学医学部血液内科)
• 熱田　由子(日本造血細胞移植データセンター)
• 鍬塚　八千代(名古屋大学医学部附属病院　先端医療・臨床研究支援センター)
• 山口　類(愛知県がんセンター研究所　システム解析学分野)
• 矢部　普正(東海大学　医学部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 移植医療基盤整備研究
• 研究開始年度: 平成30(2018)年度
• 研究終了予定年度: 令和2(2020)年度
• 研究費: 5,167,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

臍帯血バンクに保存されている臍帯血ユニット数を増すために、供給体制の強化につながる具体策を考案し、実行する。また、限られた臍帯血ユニットを効率的に利用するために、移植成績に基づいた選択基準について検討を行う。これらによって効率的な臍帯血確保とエビデンスに基づいた臍帯血ユニット選択基準の再評価による臍帯血資源の有効利用法の確立を目指す。

研究方法

確保すべき臍帯血ユニットの目標保存数算定の参考とすべく、日本骨髄バンクからの情報を用いて、その時点で臍帯血バンクに保存されている臍帯血で移植できる移植待機の患者割合を計算する。また、効率的な手技を見出すため臍帯血採取手技についてのアンケート調査を行う。本研究で作成した臍帯血提供への啓発ビデオを配布した採取医療機関における活用状態及び効果を調査する。
臍帯血ユニットの効率的な利用法については、登録テータについて体重当たりの有核細胞数とCD34陽性細胞数で群を分け、好中球、血小板の累積生着率と合併症頻度を解析する。さらには、生着に関する予測に有用な因子群を抽出するために機械学習モデルによる解析を進める。

結果と考察

わが国における必要臍帯血ユニット数の算定を行った結果、最低1ユニット以上の有核細胞2x107/kg以上、かつCD34陽性細胞数0.5、1x105/kg以上の臍帯血が見つかる頻度は93%, 62%であった。CD34陽性細胞数のみを条件とすると0.5、0.75、1x105/kg以上では100%、99%、90%であった。また、至適採取法を確立・徹底するためのアンケート調査を集計し、凝集塊形成の回避を指標として統計解析を行った結果、多変量解析で有意な因子は「複数回穿刺の回避」であった。この内容を各採取施設へのフィードバックすることによって、現時点では7割以上にのぼる採取した臍帯血の廃棄率の減少を目指す。啓発ビデオ使用後の臍帯血提供同意率を調査したが、映像を活用できる環境のない施設が多いことが判明した。ビデオ使用後の妊婦さんの出産時期は2020年春以降と考えられ再調査が必要と考えられた。
また、体重当たりの有核細胞数と体重当たりのCD34陽性細胞数により分類した解析結果からは、0.75 x 105 CD34陽性細胞数/kg以上では生着率はプラトーに達し、これより多くのCD34陽性細胞数の輸注による追加効果は明らかでないことが判明した。一方で、患者体重にかかわりなくCD34陽性細胞数として40 x 105未満の臍帯血ユニットを受けた移植群の生着率は対照群に較べて有意に低下していた。CD34陽性細胞数として40 x 105以上の臍帯血ユニットは患者体重に関わらず、生着を期待できる可能性があることが示されたことから、これまで患者体重当たりの移植細胞数を中心に考えらえれてきた適正な移植細胞数について、新たな視点で考える契機となり得ることが明らかになった。さらには、機会学習モデルを用いた解析法によって新しい観点から臍帯血ユニットの選択基準の策定を目指した。

結論

本研究課題の遂行によって、臍帯血バンクに保存されている臍帯血ユニット数の増加を目指して供給体制の強化につながる具体策を考案し、さらには限られた臍帯血ユニットを効率的に利用するために移植成績に基づいた選択基準の検討を行うことによって、効率的な臍帯血確保とエビデンスに基づいた臍帯血ユニット選択基準の再評価による臍帯血資源の有効利用法の確立を目指した。

公開日・更新日

• 公開日: 2021-07-26
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 202014002B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 効率的な臍帯血確保とエビデンスに基づいた臍帯血ユニット選択基準の再評価による臍帯血資源の有効利用法の確立
• 課題番号: H30-難治等（免）-一般-102
• 研究年度: 令和2(2020)年度
• 研究代表者(所属機関): 高橋 聡(東京大学 医科学研究所 血液腫瘍内科)

研究分担者(所属機関)

• 高梨　美乃子(日本赤十字社血液事業本部)
• 森　毅彦(慶応義塾大学医学部血液内科)
• 熱田　由子(日本造血細胞移植データセンター)
• 鍬塚　八千代(名古屋大学医学部附属病院　先端医療・臨床研究支援センター)
• 山口　類(愛知県がんセンター研究所　システム解析学分野)
• 矢部　普正(東海大学　医学部)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 移植医療基盤整備研究
• 研究開始年度: 平成30(2018)年度
• 研究終了予定年度: 令和2(2020)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

臍帯血バンクに保存されている臍帯血ユニット数を増すために、供給体制の強化につながる具体策を考案し、実行する。また、限られた臍帯血ユニットを効率的に利用するために、移植成績に基づいた選択基準について検討を行う。これらによって効率的な臍帯血確保とエビデンスに基づいた臍帯血ユニット選択基準の再評価による臍帯血資源の有効利用法の確立を目指す

研究方法

臍帯血バンクにおける供給体制の強化に関しては、まず確保すべき臍帯血ユニットの目標保存数算定の参考とすべく、日本骨髄バンクからの情報を用いて、その時点で臍帯血バンクに保存されている臍帯血で移植できる移植待機の患者割合を計算する。また、効率的な手技を見出すため臍帯血採取手技についてのアンケート調査を行う。
　また、臍帯血提供への啓発ビデオを配布し採取医療機関における活用状態及び効果を調査する。各臍帯血採取施設の臍帯血採取手技についてのアンケート調査を行い、効率的な手技を見出すため、臍帯血バンクにおける受入れ臍帯血の容量、細胞数、調製保存の有無などの情報と採取施設ごとのアンケート結果と連結させる。
臍帯血ユニットの効率的な利用法については、登録テータについて体重当たりの有核細胞数とCD34陽性細胞数で群を分け、好中球、血小板の累積生着率と合併症頻度を解析する。さらには、生着に関する予測に有用な因子群を抽出するために機械学習モデルによる解析を進める。

結果と考察

臍帯血バンクにおける供給体制の強化に関しては、まず、わが国における必要臍帯血ユニット数の算定を行った結果、2011年から2015年に骨髄バンクに登録された患者14942例の内、最低1つ以上の有核細胞2x107/kgを有する臍帯血が得られる確率は98%であった。しかし、CD34陽性細胞数0.5、1x105/kg以上を条件に加えると93%, 62%となった。CD34陽性細胞数のみを条件とすると0.5、0.75、1x105/kg以上では100%、99%、90%であった。また、臍帯血採取の効率化による供給体制の強化を目的とした研究では、採取施設への調査研究により、採取手技では単回穿刺が採取臍帯血中の凝集塊回避にために有意な要素であることが明らかになった。採取医療施設のアンケート調査により、啓発ビデオ使用後の臍帯血提供同意率を調査したが、映像を活用できる環境のない施設が多いことが判明した。ビデオ使用後の妊婦さんの出産時期は2020年春以降と考えられ再調査が必要と考えられた。
また、限られた臍帯血ユニットの効率的な利用法を求める目的で施行した体重当たりの有核細胞数と体重当たりのCD34陽性細胞数により分類した解析結果からは、0.75 x 105 CD34陽性細胞数/kg以上では生着率はプラトーに達し、これより多くのCD34陽性細胞数の輸注による追加効果は明らかでないことが判明した。一方で、患者体重にかかわりなくCD34陽性細胞数として40 x 105未満の臍帯血ユニットを受けた移植群の生着率は対照群に較べて有意に低下していた。
生着に関する予測に有用な因子群を抽出するための機械学習モデルを用いた移植成績の解析については、多数の因子を同時に解析時に考慮し、その中から予測に有用な因子の抽出を行う疎学習モデルの適用を検討し、ランダム分割に基づく複数データセットへの適用を通じて、重要因子候補群の抽出を行い、モデルの予測能力および安定性の評価を進め、更なる重要因子探索への方針を得ることができた。現在、生着、およびその他のエンドポイントに関して、効率的かつ効果的な臍帯血移植の選択基準の設定に資する情報を抽出するための最終検討を進めている。

結論

本研究課題の遂行によって、臍帯血バンクに保存されている臍帯血ユニット数の増加を目指して供給体制の強化につながる具体策を考案し、さらには限られた臍帯血ユニットを効率的に利用するために移植成績に基づいた選択基準の検討を行うことによって、効率的な臍帯血確保とエビデンスに基づいた臍帯血ユニット選択基準の再評価による臍帯血資源の有効利用法の確立を目指した。

公開日・更新日

• 公開日: 2021-07-26
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 202014002C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 生着に関する予測に有用な因子群を抽出するために機械学習モデルを用いた移植成績の解析を行った。具体的には、多数の因子を同時に解析時に考慮し、その中から予測に有用な因子の抽出を行う疎学習モデルの適用を検討し、ランダム分割に基づく複数データセットへの適用を通じて、重要因子候補群の抽出を行い、モデルの予測能力および安定性の評価を進め、更なる重要因子探索への方針を得ることができた。
• 臨床的観点からの成果: 臍帯血バンクに保存されている臍帯血で移植可能な患者割合を計算した結果、最低1ユニット以上の有核細胞2x107/kg以上、かつCD34陽性細胞数0.5、1x105/kg以上の臍帯血が見つかる頻度は93%, 62%であった。CD34陽性細胞数のみを条件とすると0.5、0.75、1x105/kg以上では100%、99%、90%であった。また、臍帯血採取手技についてのアンケート調査を行い、凝集塊形成の回避を指標として統計解析を行った結果、多変量解析で有意な因子は「複数回穿刺の回避」であった。
• ガイドライン等の開発: 特になし
• その他行政的観点からの成果: 臍帯血提供同意率の向上を目指して、妊婦に対する啓蒙ビデオ等の資材を作成し、産科外来・母親学級における臍帯血リクルート体制の強化をはかった。さらには、臍帯血バンクに保存されている臍帯血ユニット数の増加を目指して供給体制の強化につながる具体策として、至適採取法に関するアンケート調査の集計結果を各採取施設へのフィードバックすることによって、現時点では7割以上にのぼる採取した臍帯血の廃棄率の減少を目指した。
• その他のインパクト: 本研究課題の遂行によって、臍帯血バンクに保存されている臍帯血ユニット数の増加を目指して供給体制の強化につながる具体策を考案し、さらには限られた臍帯血ユニットを効率的に利用するために移植成績に基づいた選択基準の検討を行った。機械学習モデルを用いた移植成績の解析については、現在、生着、およびその他のエンドポイントに関して、効率的かつ効果的な臍帯血移植の選択基準の設定に資する情報を抽出するための最終検討を進めている。

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 0件
• その他論文(和文): 0件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 0件
• 学会発表(国際学会等): 0件
• その他成果(特許の出願): 0件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Kuwatsuka Y, Atsuta Y, Takahashi S. , et al; Machine Learning Prediction Model for Neutrophil Recovery after Unrelated Cord Blood Transplantation. ; Transplant Cell Ther. , 30 (4) , 444.e1-444.e11 (2024); 10.1016/j.jtct.2024.02.001.

公開日・更新日

• 公開日: 2024-06-06
• 更新日: -

収支報告書

• 文献番号: 202014002Z
• 報告年月日: 2021年11月05日

収入

• (1)補助金交付額: 6,717,000円
• (2)補助金確定額: 6,717,000円
• 差引額 [(1)-(2)]: 0円

支出

研究費 (内訳)	直接研究費	物品費	3,234,869円
		人件費・謝金	0円
		旅費	0円
		その他	1,961,952円
	間接経費		1,550,000円
	合計		6,746,821円

備考

• 備考: -

公開日・更新日

• 公開日: 2021-12-01
• 更新日: -