造血幹細胞 どこ 骨髄 末梢血 臍帯血 存在場所

造血幹細胞は体内のどこに存在し、どのように採取されるのか。骨髄、末梢血、臍帯血の3つの存在場所と、それぞれの採取方法、移植における特徴を詳しく解説します。

造血幹細胞 どこ 存在するのか

造血幹細胞 どこ 存在するのか
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骨髄に存在(主要な場所)

成人では胸骨、肋骨、脊椎、骨盤などの体幹中心部

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末梢血中に少量存在

G-CSF投与で動員され採取可能に

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臍帯血に豊富に存在

出生時にへその緒と胎盤から採取


造血幹細胞 どこ 骨髄内に主に存在

造血幹細胞は、健康な成人の体内では主に「骨髄」と呼ばれる組織に存在しています。骨髄は骨の中心部にある海綿状の柔らかい組織で、ここで盛んに細胞分裂が行われ、赤血球、白血球、血小板といったすべての血球が作られています。


参考)1-1. 造血幹細胞とは|一般社団法人日本造血・免疫細胞療法…


成人の造血幹細胞 どこ 具体的にどの骨にあるか

成人の体では、すべての骨の骨髄で造血が行われているわけではありません。造血が盛んに行われるのは、体幹の中心部にある扁平骨や短骨に限られます。具体的には以下の部位です。


参考)造血幹細胞 - Wikipedia


  • 胸骨(きょうこつ):胸の中央にある扁平な骨
  • 肋骨(ろっこつ):胸郭を形成する骨
  • 脊椎(せきつい):背骨(椎体骨)
  • 骨盤(こつばん):腸骨など
  • 頭蓋骨(とうがいこつ):頭部の骨


これらの部位の骨髄は「赤色骨髄」と呼ばれ、造血幹細胞が豊富に存在し、活発に造血が行われています。一方、手足の長管骨などの骨髄は「黄色骨髄」と呼ばれ、造血機能を失って脂肪組織に置き換えられています。


参考)血球の産生(造血)|血液と生体防御


造血幹細胞 どこ 骨髄内の具体的な位置

最新の研究では、造血幹細胞は骨髄内でも均一に分布しているのではなく、骨組織と骨髄の境界領域に高頻度に存在することが明らかになっています。この領域は「造血幹細胞ニッチ」と呼ばれ、骨芽細胞(osteoblast)や間葉系幹細胞(CAR細胞)などの支持細胞が造血幹細胞を維持・調節する微小環境を形成しています。


参考)造血幹細胞ニッチ - Wikipedia


このニッチ構造により、造血幹細胞は一生を通じて自己複製能と多分化能を保ちながら、必要な時に応じて増殖・分化することができます。骨髄腔内には静脈洞という血管の隙間があり、ここで造血幹細胞を含む血液細胞が造血微小環境と相互作用しています。


参考)https://hachioji.tokyo-med.ac.jp/wp-content/uploads/2022/09/48912fa0767c6a04395cb330939be4f9.pdf


造血幹細胞 どこ 末梢血中にも存在

通常、造血幹細胞は骨髄にあり、末梢血(通常の採血で得られる血液)中にはほとんど存在していません。しかし、特定の条件下では骨髄中の造血幹細胞の一部が末梢血中に流れ出ることがあります。この現象を「動員」と呼びます。


参考)末梢血幹細胞採取について|自治医科大学附属病院 輸血・細胞移…


造血幹細胞 どこ 末梢血中出现させる方法

G-CSF(顆粒球コロニー刺激因子)という白血球を増やす作用を持つ薬剤を投与すると、骨髄での造血が盛んになり、造血幹細胞が骨髄から末梢血に出てきます。具体的には、G-CSFの皮下注射を4~5日間行った後、末梢血幹細胞採取が行われます。


参考)末梢血幹細胞採取


この方法により、骨髄穿刺を行わずに静脈から血液を採取するだけで、造血幹細胞を効率的に集めることができるため、ドナーの身体的負担が軽減されます。現在、造血幹細胞移植の多くは、この末梢血幹細胞移植が選択されています。


参考)日本骨髄バンク


造血幹細胞 どこ 末梢血幹細胞採取の実際

末梢血幹細胞採取は、血液成分分離装置を用いて行われます。ドナーの片方の腕の静脈から採血し、装置で遠心分離して造血幹細胞を含む分画をバッグに採取します。残りの血液はもう片方の腕の静脈から返血されます。



採取にかかる時間は3~4時間で、通常1~2日間かけて行われます。採取される血液量は150~200ml/kg(ドナー体重)で、大部分は返血されるため、ドナーへの負担は比較的小さくなっています。採取された末梢血幹細胞は、生細胞で凍結保存され、移植時に解凍して輸注されます。



造血幹細胞 どこ 臍帯血中は骨髄と同等

臍帯血(さいたいけつ)とは、赤ちゃんとお母さんを結ぶへその緒(臍帯)と胎盤の中に含まれる血液のことです。この臍帯血には、骨髄と同じくらい豊富に造血幹細胞が存在しています。



造血幹細胞 どこ 臍帯血の採取方法

臍帯血は、出産直後にへその緒を切断した後に、胎盤側から無痛で採取されます。お母さんにも赤ちゃんにも痛みや負担はありません。採取された臍帯血は、公的な臍帯血バンク(日本赤十字社など)や民間の臍帯血バンクに保存され、将来的な造血幹細胞移植に利用されます。


参考)関連事業(骨髄・臍帯血)|血液事業とは|血液事業全般について…


臍帯血移植の利点は、HLA(ヒト白血球抗原)の一致度が低くても移植可能な場合があることです。これは、臍帯血中の免疫細胞が未熟であり、拒絶反応(GVHD)が起きにくいという特徴によるものです。


参考)造血幹細胞移植とは:[国立がん研究センター がん情報サービス…


造血幹細胞 どこ 臍帯血バンクの現状

日本赤十字社が運営する公的な臍帯血バンクでは、採取された臍帯血が保存され、患者さんへの移植に使用されています。また、民間の臍帯血バンクでは、家族のために臍帯血を保存するサービスも提供されています。


参考)ドナー登録の流れ|造血幹細胞移植情報サービス|日本赤十字社


臍帯血中の造血幹細胞は、骨髄や末梢血中の造血幹細胞と比べて、より若い細胞であり、増殖能が高いという特徴があります。このため、小児への移植や、HLA適合ドナーが見つからない場合の選択肢として重要な役割を果たしています。しかし、採取できる細胞数が限られるため、成人への移植には複数の臍帯血を併用するなどの工夫が必要です。



造血幹細胞 どこ 日本骨髄バンク 検索方法

造血幹細胞移植を必要とする患者さんのために、日本では日本赤十字社が運営する日本骨髄バンクが、ドナー登録者のHLA型を管理し、患者さんに適合するドナーの検索を行っています。



造血幹細胞 どこ ドナー登録の流れ

ドナー登録は、以下の条件を満たす方が可能です。


参考)日本骨髄バンク


  • 18歳以上、54歳以下で健康状態が良好な方
  • 体重が男性45kg以上、女性40kg以上の方
  • 骨髄・末梢血幹細胞の提供について内容を十分に理解している方


登録の流れは以下の通りです。


参考)骨髄バンクとは?ドナー登録は意外と簡単!


1. 「ドナー登録のしおり『チャンス』」を読んで内容を理解
2. 登録申込書に必要事項を記入(献血ルームや登録会場で実施)
3. HLA型を調べるため、腕から約2mlの採血
4. ドナーカードを受領し、後日「登録確認書」が届く(登録完了)


登録費用は無料で、HLA型は本人に知らされることはありません。登録後、定期的に患者さんのHLA型と適合検索が行われ、HLA型が一致するとドナー候補者として連絡があります。


参考)https://www.jmdp.or.jp/pdf/recipient/jmdp_handbook.pdf


造血幹細胞 どこ 適合ドナーが見つかる確率

2025年12月末時点でのドナー登録者累計数は1,019,827人、現在数は565,837人となっています。しかし、依然として適合ドナーが見つからない患者さんが多数いるため、継続的なドナー登録の推進が必要です。


参考)骨髄バンク集計|造血幹細胞移植情報サービス|日本赤十字社


造血幹細胞 どこ 独自視点 ニッチの病的意義

造血幹細胞ニッチは、単に造血幹細胞を維持するだけでなく、血液疾患の発症・進展にも深く関わっています。白血病や多発性骨髄腫などの造血器腫瘍は、骨髄という特別な微小環境で発生・進行するため、ニッチの異常が病態形成に寄与している可能性があります。


参考)骨髄で造血幹細胞と造血を維持する微小環境(ニッチ) (生体の…


近年の研究では、ニッチを構成する細胞(CAR細胞、骨芽細胞、血管内皮細胞など)の遺伝子変異や機能異常が、造血幹細胞の異常増殖を誘導し、白血病の発症につながるメカニズムが明らかになりつつあります。



造血幹細胞 どこ 治療への応用可能性

造血幹細胞ニッチを標的とした治療法の開発が進められています。例えば、ニッチ細胞の機能を正常化することで、白血病細胞の増殖を抑制したり、正常な造血幹細胞の機能を回復させたりすることが期待されています。


参考)https://www.ueharazaidan.or.jp/include/img/past/report/vol32_055_report.pdf


また、造血幹細胞移植においても、ドナー由来の造血幹細胞が生着する際に、レシピエントのニッチがどのように関与するかが重要な課題です。ニッチの理解が進むことで、移植の成積向上や、拒絶反応の抑制など、より安全で効果的な移植療法の開発が期待されます。



造血幹細胞 どこ 研究の最前線

2023年には、造血幹細胞の機能を高く保つ遺伝子編集や培養プラットフォームの開発に関する研究が報告されています。これらの技術は、造血幹細胞の体外での増殖や、遺伝子治療への応用を可能にし、将来の血液疾患治療に新たな道を開く可能性があります。


参考)造血幹細胞の機能を高く保つ遺伝子編集、培養プラットフォームの…


さらに、造血幹細胞ニッチの構成要素を特定し、その機能を制御する分子メカニズムの解明が進んでおり、これにより、造血幹細胞の人為的な制御が現実のものになりつつあります。



日本造血細胞移植学会 造血幹細胞とは
造血幹細胞の基本的な性質と、骨髄、末梢血、臍帯血での存在について詳しく解説されています。


日本赤十字社 骨髄バンクへドナー登録したい
ドナー登録の条件、流れ、登録窓口など、実際の登録手続きに関する詳細情報が提供されています。


Wikipedia 造血幹細胞ニッチ
造血幹細胞ニッチの定義、構成細胞、病的意義について学術的な解説がなされています。