血芽腫の免疫表現型分類

近年の血液学研究における大きな進歩は、最新の免疫学的手法と、末梢血および骨髄細胞の分析および分類の自動化手段であるフローサイトメーターの使用に関連しています。疾患基質細胞（血液、赤色骨髄、リンパ節、脾臓など）の従来の形態学的および細胞化学的研究では、多くの場合、特にリンパ増殖性疾患において、形態学的に類似した形態の中から変異体の完全な多様性を識別し、病理学的クローンの起源を確立することができません。これらの問題は、細胞の免疫学的特性を研究することによってのみ解決できます。造血細胞の分化の各段階は、独自の抗原セットに対応しており、国際分類によれば分化と呼ばれ、CDと呼ばれる分化クラスターに分割されます。

腫瘍性変化においては、正常細胞発達のどの段階でも分化阻害が起こり、その結果、疾患の基質を決定し、同一の免疫学的（または表現型的）特性を有する病理学的細胞のクローンが形成される可能性があります。これらのマーカーを細胞上で研究することにより、それらが疾患のどの形態および変異に対応するかを特定することが可能となり、すなわち、細胞の免疫学的表現型に基づいて鑑別診断を行うことができます。これはリンパ増殖性疾患において最も困難です。なぜなら、疾患の病理学的基質の主要細胞は、形態学的にほぼ同一の細胞であるからです。

表現型解析では、モノクローナル抗体を用いて、骨髄球系、単球系、リンパ球系の芽球および成熟血液細胞を、細胞壁中の分化抗原（受容体）の存在に基づいて分類することができます。「身体の免疫状態の評価」のセクションでは、細胞マーカー研究の特徴と診断的価値について部分的に説明しています。以下では、血芽球症の診断に関連する細胞の抗原マーカーについて簡単に説明します。以下の抗原（マーカー）は、血球および赤色骨髄の膜上で検出されます。

• CD2は単量体膜貫通糖タンパク質です。血中を循環するすべてのTリンパ球と一部のNKリンパ球の表面に存在します。CD2はTリンパ球の代替活性化プロセスに関与しています。臨床現場では、モノクローナル抗体を用いたCD2の検出は、急性T細胞白血病、リンパ腫、慢性炎症性疾患および免疫不全疾患の表現型解析に用いられています。
• CD3は、抗原特異的T細胞受容体と会合するタンパク質複合体であり、Tリンパ球の主要な機能マーカーです。CD3は、活性化シグナルを膜から細胞質へ伝達する役割を担います。CD3の検出は、急性T細胞性白血病、リンパ腫（CD3は非T細胞性リンパ系腫瘍では発現しません）、および免疫不全疾患の診断に適応されます。
• CD4は、末梢血リンパ球の45％を占めるTヘルパー（誘導因子）のサブポピュレーションによって発現される膜貫通糖タンパク質です。胸腺におけるリンパ球発達の初期段階では、CD4抗原だけでなくCD8もすべての皮質リンパ球によって発現されます。髄質胸腺細胞は、その表現型が末梢血の成熟CD4+ T細胞（Tヘルパー）に似ており、すでにCD4またはCD8受容体のいずれかを発現しています。末梢血では、最大5％の細胞がCD4とCD8の両方のマーカーを保有しています。単球系の一部の細胞では、CD4がわずかに発現している可能性があります。CD4は、菌状息肉腫を含むT細胞リンパ腫のほとんどの症例、およびHTLV関連T細胞白血病（HTLV - ヒトTリンパ球向性ウイルス）で発現しています。
• CD5は、すべての成熟Tリンパ球とほとんどの胸腺細胞に存在する単鎖糖タンパク質であり、Bリンパ球でも弱く発現しています。CD5は、B細胞性慢性リンパ性白血病および中心核リンパ腫の腫瘍細胞で検出されます。濾胞性リンパ腫、毛様細胞白血病、大細胞リンパ腫などの他の悪性リンパ疾患では、CD5は発現しません。
• CD7は単鎖タンパク質であり、T細胞分化の最も初期のマーカーです。プロTリンパ球は胸腺へ遊走する前からCD7を発現しています。CD7はほとんどのNK細胞で検出され、単球では弱い発現が認められます。Bリンパ球と顆粒球にはこの抗原は存在しません。CD7の検出は、リンパ腫や小児T細胞リンパ芽球性白血病の診断に用いられます。
• CD8は、ジスルフィド結合によって連結された2本のポリペプチド鎖からなるタンパク質です。末梢血リンパ球の20～35%を占める細胞傷害性Tリンパ球と抑制性Tリンパ球のサブポピュレーションに発現しています。この抗原は、NKリンパ球、皮質胸腺細胞、髄質胸腺細胞の30%、そして赤色骨髄細胞のサブポピュレーションにも発現しています。CD8は、T抑制性Tリンパ球の含有量を定量化するために研究されています（上記の「血中抑制性Tリンパ球」のセクションを参照）。

• CD10は細胞膜関連エンドペプチダーゼです。CD10は、若いBリンパ球と皮質リンパ球の一部に発現しています。また、すべてのALL細胞にも発現しています。
• CD11c は、マクロファージ、単球、顆粒球、NK 細胞、毛状細胞白血病細胞の細胞膜上に発現します。
• CD13は、骨髄単球系細胞（前駆細胞、好中球、好塩基球、好酸球、単球、骨髄性白血病細胞）に発現する糖タンパク質です。Tリンパ球、Bリンパ球、赤血球、血小板には存在しません。
• CD14は表面膜糖タンパク質です。主に単球とマクロファージに発現しています。CD14は末梢血および骨髄中の単球の95%以上に検出されます。急性骨髄芽球性白血病ではCD14の強い発現が認められます。この抗原は急性および慢性リンパ芽球性白血病では発現しません。
• CD15はオリゴ糖であり、貪食作用と走化性に関与しています。この抗原は成熟顆粒球とベレゾフスキー・シュテルンベルク細胞の表面に存在します。CD15抗原の発現はホジキンリンパ腫で検出されます。非ホジキンリンパ腫では、ほとんどの場合CD15は検出されません。
• CD16は、顆粒球、単球、マクロファージ、およびNK細胞の表面に発現しています。この抗原を発現するすべてのリンパ球は、抗体依存性細胞傷害活性を有しています。CD16は、慢性骨髄性白血病の病型分類においてNK細胞の特性を明らかにするために測定されます。
• CD19は、すべての末梢Bリンパ球およびすべてのB細胞前駆細胞に存在する糖タンパク質です。形質細胞には存在しません。B細胞の最も初期のマーカーであり、B細胞の活性化と増殖の制御に重要な役割を果たします。CD19は、B細胞起源の急性白血病のすべての腫瘍細胞に発現しており、一部の急性単芽球性白血病にも存在します。
• CD20は非糖鎖タンパク質です。Bリンパ球の発生過程において、CD20抗原はCD19に続いて、リンパ球の前B細胞分化段階で発現します。CD20は形質細胞の細胞膜には存在しません。急性リンパ性白血病（ALL）、B細胞性慢性リンパ性白血病、有毛細胞白血病、バーキットリンパ腫で発現しますが、急性単芽球性白血病でもごくまれに発現することがあります。
• CD21は、リンパ器官のBリンパ球に大量に、また末梢血のB細胞に少量存在する糖タンパク質です。CD21はエプスタイン・バーウイルスの受容体です。
• CD22は2本のポリペプチド鎖からなるタンパク質です。前駆細胞（プロリンパ球）を含むほとんどのBリンパ球の膜上に発現しています。活性化後のBリンパ球（形質細胞）には、この抗原は発現していません。CD22の最も顕著な発現は有毛細胞白血病の細胞で検出され、骨髄性白血病および非T細胞性急性リンパ芽球（ALL）では弱い発現が見られます。
• CD23は、活性化末梢血Bリンパ球で非常に高いレベルで発現する糖タンパク質です。CD23は、IgE依存性細胞傷害活性およびマクロファージと好酸球による貪食作用を媒介します。
• CD25は、IL-2の低親和性受容体として同定された一本鎖糖タンパク質です。この受容体は活性化Tリンパ球と、より低密度ではあるものの活性化B細胞に発現しています。健常者の末梢血では、この抗原はリンパ球細胞の5%以上に存在します。
• CD29はフィブロネクチン受容体です。組織中に広く分布し、白血球に発現しています。末梢血細胞におけるCD29の検出は、CD4+CD29+表現型を有するT細胞サブポピュレーション（タイプ2ヘルパー（Th2）と呼ばれる）の分類に用いられます。これらの細胞は、リンフォカインを産生することで体液性免疫応答に関与します。
• CD33は膜貫通型糖タンパク質です。骨髄系および単球系の細胞の表面に存在します。末梢血では単球の表面に、そして少量ですが顆粒球の表面に存在します。骨髄芽球、前骨髄球、骨髄球を含む赤色骨髄細胞の約30%がCD33を発現しています。この抗原は多能性幹細胞の膜には存在しません。CD33の検出は、骨髄系由来の白血病細胞の特性評価に用いられます。リンパ系および赤血球系由来の白血病細胞はCD33を発現しません。
• CD34は、単能性幹細胞を含む造血前駆細胞によって発現されるリン酸化糖タンパク質です。この抗原の発現は初期の前駆細胞で最も顕著に見られ、細胞が成熟するにつれてマーカーの発現は減少します。CD34は内皮細胞にも存在します。CD34の検出は、急性骨髄芽球性白血病およびリンパ芽球性白血病の細胞の特性解析に用いられます。慢性リンパ性白血病およびリンパ腫では、CD34抗原の発現は検出されません。

• CD41aは血小板と巨核球に発現しています。CD41aを検出するモノクローナル抗体は、巨核芽球性白血病の診断に用いられます。グランツマン血小板無力症では、この抗原の発現は消失しているか、著しく抑制されています。
• CD42bは、2つのポリペプチド鎖からなる膜糖タンパク質です。このマーカーは血小板および巨核球の表面で検出されます。臨床現場では、CD42bの検出は血小板症（ベルナール・スーリエ症候群）の診断に用いられます。
• CD45RAは膜貫通糖タンパク質のクラスに属し、白血球に広くみられる抗原です。Bリンパ球の細胞膜に発現し、Tリンパ球にもわずかに発現しますが、成熟した髄質胸腺細胞にも発現します。このマーカーは顆粒球には発現しません。
• CD45ROは、一般的な白血球抗原であるCD45RAの低分子アイソフォームです。Bリンパ球、単球、マクロファージの一部であるT細胞（メモリーTリンパ球）に検出されます。CD45ROに対するモノクローナル抗体は、ほとんどの胸腺細胞（休止期CD4+およびCD8+ Tリンパ球の一部）、および成熟活性化T細胞と相互作用します。骨髄単球由来の細胞、顆粒球、および単球もこの抗原を保有しています。中心芽球性リンパ腫および免疫芽球性リンパ腫で検出されます。
• CD46はO-グリコシル化された二量体です。組織中に広く分布し、Tリンパ球、Bリンパ球、単球、顆粒球、NK細胞、血小板、内皮細胞、線維芽細胞に発現しますが、赤血球表面には存在しません。CD46は補体から組織を保護します。
• CD61は血小板抗原です。末梢血および赤色骨髄の血小板、ならびに巨核球および巨核芽球に発現しています。その測定は、急性巨核芽球性白血病のマーカーとして用いられます。グランツマン血小板無力症の患者では、抗原発現は消失しているか、抑制されています。
• CD95（FasまたはAPO-1とも呼ばれる）は、膜貫通型糖タンパク質であり、腫瘍壊死因子受容体ファミリーに属します。末梢血中のTリンパ球（CD4+およびCD8+）に多く発現しており、Bリンパ球およびNK細胞にも少量発現しています。この抗原は、顆粒球、単球、組織細胞、腫瘍細胞にも発現しています。CD95がFasリガンド（CD95L）に結合すると、細胞にアポトーシスが誘導されます。
• CD95L（Fasリガンド）は、腫瘍壊死因子受容体ファミリーに属する膜タンパク質です。この抗原は細胞傷害性Tリンパ球、NK細胞、そして非常に多くの腫瘍細胞によって発現され、細胞におけるアポトーシスの主な誘導因子です。
• HLA-DRは、ヒト主要組織適合遺伝子複合体（HLA）のクラスII分子の単型決定因子です。このマーカーは、ランゲルハンス細胞、リンパ器官の樹状細胞、特定の種類のマクロファージ、Bリンパ球、活性化T細胞、および胸腺上皮細胞に発現しています。このマーカーの研究は、CD3+ HLA-DR+表現型を有する活性化Tリンパ球の定量的検出に用いられます。

マーカーに対するさまざまなモノクローナル抗体の選択を使用することで、特定の形態の白血病に特徴的な細胞の表現型のポートレートを作成することができます。

免疫表現型解析法は、血芽球症の診断および鑑別診断に用いられるだけでなく、治療過程において寛解状態および残存白血病細胞数を評価するためにも特に重要であることが証明されています。診断期における芽球細胞の表現型の「肖像」を把握することで、これらのマーカーは寛解期における白血病クローン細胞を検出し、その数の増加から、臨床的および形態学的徴候が現れるずっと前（1～4か月）に再発の発生を予測することを可能にします。

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