森島泰雄

愛知医科大学 客員教授中部さい帯血バンク 理事長

HLAホモ接合体さい帯血が生着に与える影響- iPS細胞バンク・移植への示唆-

Effect of HLA homozygous cord blood for engraftment: Implications for iPS banking and

transplantation.

第２４回幹細胞・再生医学戦略作業部会

平成２９年１２月１３日 文部科学省

背景と目的

● 再生医療としてiPS細胞などを用いた多能性幹細胞移植が、自家ではなく同種の系で実施されようとしている。この場合、ドナーと患者のＨＬＡ型などが異なることによる移植免疫反応、とくに拒絶反応が生じる可能性がある。このためＨＬＡホモ接合体のＨＬＡハプロタイプ（ホモＨＰ）を有する個人の細胞からの移植を目的にiPSバンクを設立する試みがなされている。

● さい帯血移植においてはＨＬＡ不適合移植が実施されており、かつ移植後の生着不全が高率に生じているため、HLAホモ接合体のiPS細胞移植の生着を推測する良いモデルになる可能性がある。

症例と方法

● HLA-A, -B, -C, -DRB1, -DQB1, -DPB1のHLA遺伝子型が タイピングされたさい帯血移植症例

● 初回移植で移植後7日以上生存例

1346ペア

年令 中央値50才（0 - 88）疾患 ALL 272 AML 664 MDS 148 Others 290移植stage Standard 470 High 762移植年 1999-2006 398 2007-2009 581 2010-2012 395移植細胞数/W (x10E7) <2 113 2-2.9 664 3-4.9 371 >5 124 GVHD予防法　Cyclosporin base 574 Tacroiomus base 787

●移植後100日以内の末梢血好中球数500/cmm到達の有無と到達日をmultivariate competing risk regression法により解析した。

●調整因子として患者年令、移植細胞数、疾患、白血病リスク、移植年、GVHD予防法を用いた。

●ホモＨＰ細胞はＮＫ細胞受容体であるKIR2DLのリガンドがホモであり、患者ＮＫ細胞の標的になる可能性があり、KIR2DLリガンド適合度についても検証した。

HLA ホモ（homo）からヘテロ(hetero)な患者への 移植とは

非血縁患者

父

A24

B52

DR15

A33

B44

DR13

A2

B46

DR8

A33

B44

DR13

Homo Hetero

母

さい帯血（iPS)

移植

HLAの遺伝形式

ドナーホモ・患者ヘテロの組み合わせ６ペアーの移植成績

結果

1 AML High 66 4.27 有 (25) 無 (43) 0 死亡 ( 43)2 ALL High 62 3.19 有 (17) 無 (41) III 死亡 ( 41)3 AML Standard 60 3.88 有 (15) 有 (41) II 生存 ( 726)4 CML High 37 3.11 有 (23) 有 (51) 0 生存 (1250)5 MDS Standard 47 2.92 有 (20) 有 (75) 0 生存 (1455)6 MDS High 66 2.50 有 (30) 有 (101) 0 死亡 ( 400)

* AML:急性骨髄性白血病　ALL:急性リンパ性白血病　MDS:骨髄異形成症候群**　患者体重（Kg)当たりの移植有核細胞数　　日：移植後日数

好中球生着(日)

血小板生着(日)

急性GVHD

生/死(日)No. 疾患＊白血病再発リスク

患者年令（才）

TNC/kg**

(x107)

全例に好中球の生着が得られた。

1346移植ペアー中

さい帯血・患者別HLA ハプロタイプhomo, heteroの好中球生着*への影響

Donor Patient N Hazard ratio [95% Conf. Interval] Phetero hetero 1405 1.00homo herero 6 1.68 1.07 2.65 0.025

hetero homo 13 0.60 0.29 1.23 0.161homo homo 7 1.26 0.53 2.97 0.598

homo: HLA-A-C-B-DRB1-DQB1 haplotype

ドナーホモ・患者ヘテロの組み合わせの好中球生着は

ドナーヘテロ・患者ヘテロの組み合わせに比べ1.68倍良好で あった（p=0.025）

*移植後100日以内に好中球 500/μlへの到達

好中球500/μｌ 到達累積曲線

移植後日数

ドナーホモ・患者ヘテロの組み合わせのHLAハプロタイプ

HLA A* B* C* DRB1* DQB1* DPB1*

Donor HP-1 24:02 52:01 12:02 15:02 06:01 09:01

Patient HP-1/HP-16 24:02 52:01 12:02 15:02/09:01 06:01/0303 09:01/0501

Donor HP-1 24:02 52:01 12:02 15:02 06:01 09:01

Patient HP-1/HP-3 24:02 52:01/07:02 12:02/07:02 15:02/0101 06:01/0501 09:01/0402

Donor HP-1 24:02 52:01 12:02 15:02 06:01 09:01

Patient HP-1/HP-136 24:02 52:01/40:01 12:02/07:02 15:02/08:03 06:01 09:01/02:01

Donor HP-2 33:03 44:03 14:03 13:02 06:04 04:01

Patient HP-2/HP-X 33:03/0201 44:03 14:03 13:02 06:04 04:01

Donor HP-2 33:03 44:03 14:03 13:02 06:04 04:01/06:01

Patient HP-2/HP-Y 33:03 44:03/39:02 14:03/07:02 13:02/0901 06:04/03:03 04:01/02:01

Donor HP-3 24:02 07:02 07:02 01:01 05:01 04:02

Patient HP-3/HP-Z 24:02 07:02/51:01 07:02/14:02 01:01/04:04 05:01/04:02 04:02/02:01

高頻度HLAハプロタイプをさい帯血と患者で共有患者のもう一方のHLAハプロタイプは様々NK受容体リガンド（KIR2DL ligand）はすべてのペアーで適合：C1 C1

結果

Morishima S, et al. Blood.2010;115: 4664-4670

JMDP multi-SNP解析から日本人の高頻度ハプロタイプはHLA-A座からHLA-DPB1座までの領域が高度に保存されている。

考察１

ホモHLAハプロタイプではHLA型に加えて他の遺伝子（HLA-E, MICA, MICBなど）の多型もホモである可能性が高い

ヨーロッパ北部地域の高頻度ハプロタイプ8.1ハプロタイプ：HLA-A1-Cｗ３－B8-DR3-DQ2

NK細胞受容体（KIR）

考察２

C1

C2

抑制性受容体

NK細胞はその抑制性受容体がHLA-C上のエピトープ（リガンド）と結合することにより活性化されない。

KIR2DL リガンドはHLA-C型によってCw4グループ（C2)とCw3グループに大別される。

HLA-C分子

C2

C1

日本人ではC1リガンド

（エピトープ）の頻度が圧倒的に高い

C2 C１

NK細胞受容体（KIR）の影響HLA homo ドナーからの移植

ＨＬＡ homo iPS

患者 NK 細胞

C1 C1C1 C1C1 C2C2 C2

Licensing (-)(+)

HLAハプロタイプがホモのiPS細胞はHLA-Cのリガンドの一つ（例：C2)を持たず、患者のNK細胞受容体（例：KIR2DL1)を有するNK細胞の攻撃を受ける可能性がある。

KIR リガンド不適合（HVG方向）な場合には生着に注意を払う必要がある。

急性リンパ性白血病患者でKIR リガンド不適合（HVG方向）さい帯血からの移植の生着率は低いリスク比 0.66 (95% confidence interval 0.47–0.91, P=0.013).

急性白血病 寛解期移植 643症例128 ペアー : KIR リガンド不適合（GVH方向）139 ペアー : KIR リガンド不適合（HVG方向）

Tanaka J, et al. Blood Cancer Journal (2013) 3, e164

日本におけるさい帯血移植とKIRリガンド不適合の解析

日本人のHLAハプロタイプ頻度

HLA研究所ホームページから

※日本人742家系（n=2895)より算出

順位 A-C-B-DR-DQ-DP ハプロタイプ頻度

1 A＊24:02-C＊12:02-B＊52:01-DRB1＊15:02-DQB1＊06:01-DPB1＊09:01 7.01%

2 A＊33:03-C＊14:03-B＊44:03-DRB1＊13:02-DQB1＊06:04-DPB1＊04:01 2.90%

3 A＊24:02-C＊07:02-B＊07:02-DRB1＊01:01-DQB1＊05:01-DPB1＊04:02 2.59%

4 A＊24:02-C＊01:02-B＊54:01-DRB1＊04:05-DQB1＊04:01-DPB1＊05:01 2.00%

5 A＊11:01-C＊01:02-B＊54:01-DRB1＊04:05-DQB1＊04:01-DPB1＊05:01 1.04%

6 A＊02:07-C＊01:02-B＊46:01-DRB1＊08:03-DQB1＊06:01-DPB1＊05:01 0.86%

7 A＊24:02-C＊12:02-B＊52:01-DRB1＊15:02-DQB1＊06:01-DPB1＊02:01 0.76%

8 A＊02:07-C＊01:02-B＊46:01-DRB1＊08:03-DQB1＊06:01-DPB1＊02:02 0.69%

8 A＊11:01-C＊04:01-B＊15:01-DRB1＊04:06-DQB1＊03:02-DPB1＊02:01 0.69%

10 A＊24:02-C＊01:02-B＊59:01-DRB1＊04:05-DQB1＊04:01-DPB1＊04:02 0.62%

2011年9 月現在

HLA-C2リガンドを有するハプロタイプは稀

まとめと考察

● ドナーHLAホモ・患者HLAヘテロは６組見出された。● 全例で好中球の生着が認められ、ドナーHLAヘテ

ロ・患者HLAヘテロに比べ生着は良好であった。● この6組は全例高頻度ハプロタイプを共有し、KIR

リガンド適合の組み合わせであった。

● ホモiPS移植について高頻度HLAハプロタイプを共有し、KIR リガンド適合している場合には生着不全のリスクは高くならないと推測される。

● 日本人は高頻度HLAハプロタイプとその均一性が高い。

● KIRが生着に影響する可能性がある組み合わせは、日本人間移植では少ない。

東史啓 柏瀬貢一 折原武 峯元睦子 矢部普正加藤俊一 加藤剛二 松本佳代子 甲斐俊朗 森鉄男

森島聡子 高梨美乃子 佐竹正博 屋部登志雄

<AMED組織適合性研究班 さい帯血移植共同研究グループ>

共同研究者

Stem Cells Translational Medicineaccepted in Nov. 2017