• 検索結果がありません。

青森県T町ことぶき大学受講生における骨密度と歩行速度の関係

ドキュメント内 保健科学研究_第3号 (ページ 71-78)

原 田 智 美

*1

 野 田 美保子

*2

 齋 藤 久美子

*2

古 川 照 美

*3

 北 宮 千 秋

*3

 木 田 和 幸

*3

木 立 るり子

*2

 對 馬 栄 輝

*2

 米内山 千賀子

*2

西 村 美 八

*3

 倉 内 静 香

*3

 大 津 美 香

*2

北 嶋   結

*2

 牧 野 美 里

*4

 赤 池 あらた

*3

小 枝 周 平

*2

 小 池 祐 士

*4

 成 田 句 生

*5

三 田 禮 造

*6

(2012 年 9 月 30 日受付,2012 年 12 月 11 日受理)

要旨:【目的】骨密度低下を予防する方法を検討するために,健常高齢者の骨密度と歩行速度の 関係を調べた。【方法】対象は青森県T町主催のことぶき大学を受講しており我々の測定に参加 した78名の高齢者(女性60名,男性18名)とし,身長,体重,BMI,骨密度及び新体力テスト の測定を実施した。【結果】骨密度の若年成人比較%の値が70%未満の骨粗鬆症の危険領域にい る者が,女性では女性全体の57%,男性は男性全体の39%を占めていた。新体力テストにおいて,

全体,男女ともにスティフネス指数と「 6 分間歩行」に有意な正の相関がみられた。【結論】こ の結果から骨密度が低い健常高齢者は骨密度が高い者に比べて歩行速度が遅いことが示唆され た。

キーワード:高齢者,骨密度,歩行速度

*1弘前大学大学院保健学研究科健康支援科学領域 老年保健学分野(院生)

〒036‑8564 青森県弘前市本町66番地 E‑mail:[email protected]‑u.ac.jp

*2弘前大学大学院保健学研究科健康支援科学領域 老年保健学分野

*3弘前大学大学院保健学研究科健康支援科学領域 健康増進科学分野

*4弘前大学大学院保健学研究科健康支援科学領域 障害保健学分野

*5弘前医療福祉大学作業療法学科

*6青森中央短期大学看護学科

【Original paper】

Optimum time from collection to cell separation of human

placental/umbilical cord blood for yield of mononuclear and CD34 + cells

Satoko E BINA

*1

, Masaru Y AMAGUCHI

*2

 and Ikuo K ASHIWAKURA

*2♯

(Received September 28, 2012 ; Accepted December 11, 2012)

Abstract

: The aim of this study was to clarify the association between time from collection to  cell separation of human placental/umbilical cord blood (CB) and the number of mononuclear  cells (MNC) and CD34+ cells.

:  A  total  of  182  CB  units  collected  from  a  single  hospital  were  analyzed  in  a  retrospective study using perinatal data for mothers and babies.

: Statistically signifi cant correlations were observed between time and MNC counts/g  of  CB.  When  CB  units  were  classified  into  <24  h  and  >24  h  groups,  the  number  of  MNC  detected in the >24 h group was markedly higher than those in the <24 h group. Whereas,  the  recovery  rate  of  CD34+  cells  from  MNC  obtained  in  the  <24  h  group  was  signifi cantly  higher  than  that  in  the  >24  h  group.  However,  no  diff erences  were  found  for  CD34+  cells. 

When CB units were classifi ed into four groups of 6 h periods, no signifi cant diff erences were  observed among groups. 

:  It  is  desirable  to  perform  cell  separation  within  24  h  after  CB  collection.  (172  words)

Key words:umbilical cord blood; mononuclear cells; CD34+ cells.

*1Sapporo Medical University Graduate Course in Midwifery, South2West15, Chou-ku, Sapporo, 060‑0062, JAPAN.

E‑mail: [email protected]

*2Department of Radiological Life Sciences, Hirosaki University Graduate School of Health Sciences

♯ correspouding author

   Placental/umbilical  cord  blood  (CB)  contains  multipotent  hematopoietic  stem/progenitor  cells1),  which  can  self-renew  and  differentiate  into  all  hematopoietic lineages throughout the lifetime of an  organism.  CB  is  a  promising  source  of  these  cells  because  the  collection  process  is  painless  and  non-invasive, causes no harm to the mother or newborn,  and  recovers  a  material  that  is  usually  discarded. 

Accordingly,  CB  is  being  increasingly  used  as  an  alternative  source  of  cells  used  in  treating  patients  with diseases such as hematopoietic malignancies2,3).  Previous  reports  have  shown  that  the  clinical 

outcomes  of  CB  transplantation  are  generally  influenced  by  the  number  of  mononuclear  cells  (MNC) per CB unit transplanted. A reduction in this  n u m b e r   o f t e n   c a u s e s   s e r i o u s   i s s u e s   d u r i n g  transplantation  in  adult  primates,  even  though  the  hematopoietic stem cells present in CB have higher  proliferative  potential  than  that  of  bone  marrow  cells. Therefore, it is important to obtain and use CB  units that contain a suffi  cient number of MNC3,4−10).  A white paper released by the Japanese Cord Blood  Bank  recommends  that  CB  processing  should  start  within  24  h  after  CB  collection  and  be  applied  only  to samples containing >8×108 MNC11). However, it is  difficult  to  predict  the  number  of  nucleated/CD34+ 

cells  per  CB  unit  because  of  the  extremely  wide  variations in individual samples.

  Perinatal factors including birth weight, placental  weight,  gestational  age,  neonatal  sex,  the  mode  of  birth,  and  the  collection  and  length  of  the  umbilical  cord  generally  infl uence  the  cellular  content  of  CB  and the volume that can be collected12−16). However,  not much has been reported to date on the optimal  time  from  collection  of  CB  to  cell  separation.  The  association  between  time  from  CB  collection  to  cell  separation and the number of MNC and CD34+ cells  was analyzed in a retrospective study.

   This  study  was  approved  by  the  Committee  of  Medical  Ethics  of  Hirosaki  National  Hospital  (Hirosaki,  Japan)  and  the  Committee  of  Medical  Ethics  of  Hirosaki  University  Graduate  School  of  Medicine  (Hirosaki,  Japan).  Informed  consent  was  obtained from the mothers of all patients. During the  period  between  January  2009  and  February  2012,  CB units were collected at a single hospital (Hirosaki  National  Hospital,  Hirosaki,  Japan).  The  criteria  for  inclusion  were  low-risk  pregnancies,  singleton  gestations,  vaginal  deliveries,  and  neonates  born  without  requirement  of  resuscitation  or  immediate  rescue  procedures.  According  to  the  guidelines  of  the Tokyo Cord Blood Bank, the segment of CB was  double-clamped  immediately  after  neonatal  delivery  and  blood  was  obtained  from  the  umbilical  vein  before placental delivery (  collection). CB was  collected in a sterile collection bag that contained 28  mL  citrate‒phosphate‒dextrose  anticoagulant  (CBC-20; Nipro, Osaka, Japan) until the fl ow ceased. A total  of  301  CB  units  were  available  for  cell  separation  within 48 h of CB collection. Relevant perinatal data  including  maternal  age,  gestational  age,  duration  of  labor,  birth  weight,  Apgar  score,  and  umbilical  arterial  pH  were  obtained  from  the  pregnancy  charts.

  +

  MNC were separated using Ficoll-Paque. Twenty  milliliters  of  CB  was  diluted  2-fold  with  phosphate-

buff ered saline (PBS) (−) and 5 mM ethylenediamine-tetraacetic  acid  (EDTA;  Wako  Pure  Chemicals,  Tokyo,  Japan)  and  layered  onto  15  mL  Ficoll-Paque  (1.077  g/mL;  Amersham  Pharmacia  Biotech  AB,  Uppsala,  Sweden).  The  samples  weighed  300  g  and  were  centrifuged  for  30  min  at  room  temperature. 

The  buffy  coat  was  harvested  and  diluted  with  EDTA-PBS solution. To remove platelets, cells were  washed  twice  with  EDTA-PBS  and  centrifuged  at  100×g  for  10  min  at  4°C.  The  cells  were  then  resuspended  in  EDTA-PBS  at  4°C  and  counted  using  Türk  solution.  Following  the  manufacturerʼs  instructions,  magnetic  cell  sorting  (Miltenyi  Biotec,  Germany)  was  used  for  positive  selection  of  CD34+  cells.  Following  the  procedure,  the  proportion  of  C D 3 4+  c e l l s   r e c o v e r e d   f r o m   t h e   M N C   w a s  approximately  0.1%‑0.6%  and  the  purity,  as  determined  by  flow  cytometry,  was  80%‑95%.  Cell  viability was verifi ed using the trypan blue exclusion  method. CD34+ cells were not purifi ed when the CB  unit contained an extremely low number of MNC (<8 

× 107 cells) because of poor recovery.

  After normality tests, data were also analyzed by  univariate  analysis  using  the  Mann‒Whitney  -test,  Kruskal‒Wallis  test,  and  Spearman  rank  correlation  coeffi  cient  depending  on  the  distribution  pattern  of  the  data.  Descriptive  statistics  are  presented  as  arithmetic  median  (range).  Statistical  analysis  was  performed using SPSS 16.0 (SPSS Japan, Inc., Tokyo,  Japan),  and  Origin  (Origin  Lab,  Northampton,  MA,  USA)  for  Windows.    <  0.05  was  considered  signifi cant.

   Of  301  CB  units  collected,  182  were  used  for  analysis. Cases with gestational ages of <37 and 侒42  weeks, Apgar scores at 1 min of <7, or unknown or  missing  data  for  these  obstetric  factors,  caused  by  delay or no cell separation, were also excluded. The  m a t e r n a l   a n d   n e o n a t a l   c h a r a c t e r i s t i c s   a r e  summarized in Table 1. The characteristics of all CB  units  and  the  number  of  MNC  and  CD34+  cells  are  shown  in  Table  2.  The  median  net  weight  of  CB  units was 47.4 g ranging from 10.1 g to 118.7 g. The  median  values  of  total  MNC  and  CD34+  cells  were 

1.48  ×  108  and  1.03  ×  106  cells,  respectively.  The  median recovery percentage was 0.6% ranging from  0.1%  to  5.3%.  When  a  univariate  analysis  was  performed to determine the association between net  CB weight and the total number of MNC and CD34+  cells,  statistically  significant  correlations  were  observed  between  net  CB  weight  and  total  MNC  count (r = 0.70,   < 0.001) and total CD34+ cell count  (r = 0.24,   < 0.01; data not shown). Given that the  total number of MNC and CD34+ cells were aff ected  by  CB  volume  as  reported  previously17,18),  the  number of MNC and CD34+ cells per g of CB were  also  evaluated  (Table  2).  These  values  were  3.52  ×  106 cells and 2.13 × 104 cells, respectively. However,  no  significant  correlation  was  observed  between  these  values  and  the  maternal/neonatal  factors  except  for  umbilical  arterial  pH  (data  not  shown). 

These  findings  were  consistent  with  our  previous  f i n d i n g s1 7 ,1 8 )  a n d   t h o s e   o f   o t h e r   g r o u p s1 9 ,2 0 ),  confi rming that the CB samples used in the present  study were appropriate samples for investigation.

   Next,  the  time  from  CB  collection  to  cell  separation  for  182  CB  units  was  analyzed.  The  median  time  was  785  min,  ranging  from  80  to  2813 

min.  Significant  correlations  between  the  time  and  the  number  of  MNC  contained  per  g  of  CB  (Fig. 

1‑A)  were  observed.  In  contrast,  no  correlations  were  found  for  CD34+  cell  counts  per  g  of  CB  and  the  recovery  rate  of  CD34+  cells  from  MNC  (Fig. 

1‑B, C). When CB units were classifi ed by 24 h (284  min) intervals between collection and cell separation,  151  units  (83.0%)  fell  into  the  <24  h  group  and  31  units  (17.0%)  into  the  >24  h  group.  The  number  of  MNC detected in the >24 h group was signifi cantly  higher,  but  the  recovery  rate  significantly  lower,  than those in the <24 h group (Fig. 2). However, no  significant  differences  were  found  for  CD34+  cells. 

With  respect  to  these  differences,  the  white  blood  cell  population  in  CB  is  composed  primarily  of  mature  granulocytes  that  generally  account  for  approximately  55%‑65%  of  the  total  nucleated  cell  (TNC)  content21,22)  and  the  remaining  MNC  population  in  CB  (35%‑45%  of  TNC)  includes  monocytes,  lymphocytes,  and  CD34+  and  CD34  hematopoietic  stem/progenitor  cells23).  In  peripheral  blood or CB in vivo, granulocytes are “programmed” 

to die by apoptosis and generally do so within 12‑24  h after collection in vitro24−26). In contrast to mature  Factors n (%) Median   (range)

Maternal

Age(years) 30 (16―43)

Nulliparous 103 (56.6)

Gestational age (week) 39 (37―41) Total duration of labor (min) 459 (46―3011) Neonatal

Birth weight (g) 3064 (2038―4100)

Male 90 (49.5)

Umbilical arterial pH 7.32 (7.02―7.51) Umbilical arterial Base excess ‑3 (‑14―7) Placental weight (g) 550 (385―1200) Cord length (cm) 57.5 (35―90)

Table 1 Maternal and neonatal characteristics of 182 deliveries

Factors N Median (range) Net weight of CB (g) 182 47.4 (10.1―118.7) Total MNC (×106) 182 148.0 (3.15―705.0) MNC / g (×106) 182 3.52 (0.135―11.53) Total CD34 cells (×104) 132 102.6 (15.0―10000) CD34 cells / g (×104) 132 2.13 (0.36―13.26) Recovery percentage 132 0.59 (0.11―5.26)

Table 2 CB volumes and numbers of total MNC and CD34 cells

granulocytes, engrafting MNCs are not programmed  for  “self-destruction”  by  apoptosis  .  Although  the  precise  reason  for  the  differences  between  the  two  cell  types  is  not  clear  from  the  present  results  alone,  the  aforementioned  points  may  provide  an  explanation.  In  addition,  Solomon  et  al.  recently  reported  a  time-  and  temperature-dependent  decrease  in  viability  of  granulocytes,  monocytes,  lymphocytes,  and  CD34+  cells  in  CB  at  room  temperature27). Further studies are needed to clarify  the  effect  of  temperature  before  cell  separation,  because  we  did  not  consider  temperature  in  the 

present  analysis.  However,  all  151  CB  units  were  classifi ed  into  four  groups  of  6  h  intervals:  48  units  (31.8%) in <6 h; 26 units (17.2%) from 6 h to <12 h; 44  units (29.1%) from 12 h to <18 h, and 23 units (15.2%)  in  >24  h.  No  significant  differences  were  observed  among the four groups (Fig 3). 

   In  conclusion,  the  present  study  demonstrated  that  the  number  of  MNC  detected  per  g  of  CB  is  dependent  on  the  time  from  CB  collection  to  cell  separation, indicating that it is desirable to perform  cell separation within 24 h after CB collection.

0 720 1440 2160 2880

20 40 60 80 100 120

0 720 1440 2160 2880

2 4 6 8 10 12 14

0 720 1440 2160 2880

0 2 4 6

㼇㻯㼉 㼇㻮㼉

r=0.220 P=0.003

Mononuclear cells/g(x105 )

Time (min) 㼇㻭㼉

r=-0.082 P=0.351

CD34+ cells/g(x104 )

Time (min)

r=-0.176 P=0.043

Recovery percentage (%)

Time (min)

Figure 1 Correlation between time from CB collection to cell separation and the  number  of  MNC  and  CD34+  cells  contained  per  g  of  CB.  A  positive  correlation  is seen between time and number of MNC (n = 182) [A]. While, no correlations  were found for CD34+ cell counts per g of CB (n = 132) [B] and the recovery  rate of CD34+ cells from MNC (n = 132) [C]. 

0 20 40 60 80 100

120 P=0.006

>24 h

<24 h Mononuclear cells/g(x105 )

0 2 4 6 8 10 12 14

16 P=0.357

>24 h

<24 h CD34+ cells/g(x104 )

0 1 2 3 4 5 6 㼇㻮㼉 㼇㻯㼉

㼇㻭㼉

P=0.047

>24 h

<24 h

Recovery percentage(%)

Figure  2 Distribution  of  the  number  of  MNC  and  CD34+  cells  per  g  of  CB  and  the  recovery  rate  of  CD34+  cells  from  MNC  observed  in  the  <24  and  24‒48  h  groups. The number of MNC detected in the >24 h group (n = 31) is signifi cantly  higher than that in the <24 h group (n = 151) [A]. However, the recovery rate in  the <24 h group (n = 108) is signifi cantly higher than that in the >24 h group (n 

= 24) [C]. No signifi cant diff erence was observed for CD34+ cells [B].

   We  are  indebted  to  Dr.  Ayako  Tarakida,  Dr. 

Tomoka  Ogasawara,  Dr.  Mami  Manabe,  Dr.  Sei-ichi  Katagiri  and  Dr.  Takashi  Ozaki  of  the  Hirosaki  National Hospital for collecting the cord blood units.

  1)  Nakahata  T,  Ogawa  M:  Hemopoietic  colony-forming cells in umbilical cord blood with extensive  capability  to  generate  mono-  and  multipotential  hemopoietic  progenitors.  ,  70:  1324‑

1328, 1982.

  2)  Gluckman  E,  Rocha  V:  History  of  the  clinical  use  of  umbilical  cord  blood  hematopoietic  cells. 

, 7: 219‑227, 2005.

  3)  Laughlin  MJ,  Eapen  M,  et  al.:  Outcomes  after  transplantation of cord blood or bone marrow from  unrelated donors in adults with leukemia. 

, 351: 2265‑2275, 2004.

  4)  Gluckman E, Rocha V, et al.: Outcome of cord-blood  transplantation  from  related  and  unrelated  donors. 

Eurocord  Transplant  Group  and  the  European  Blood  and  Marrow  Transplantation  Group. 

, 337: 373‑381, 1997.

  5)  Rubinstein  P,  Carrier  C,  et  al.:  Outcomes  among  562  recipients  of  placental-blood  transplants  from  unrelated  donors.  ,  339:  1565‑1577,  1998.

  6)  Surbek  DV,  Visca  E,  et  al.:  Umbilical  cord  blood  collection before placental delivery during cesarean  delivery increases cord blood volume and nucleated  0

20 40 60 80 100

120 P=0.385 P=0.628 P=0.639

18-24 h 12-18 h 6-12 h

<6 h Mononuclear cells/g(x105 )

0 2 4 6 8 10 12 14 16

18-24 h 12-18 h 6-12 h

<6 h CD34+ cells/g(x104 )

㻜 㻝 㻞 㻟 㻠 㻡 㻢 㼇㻮㼉 㼇㻯㼉

㼇㻭㼉

18-24 h 12-18 h 6-12 h

<6 h

Recovery percentage(%)

Figure  3 Distribution  of  the  number  of  MNC  and  CD34+  cells  contained  per  g  of  CB  and  the  recovery  rate  of  CD34+  cells  from  MNC  observed  in  four  time-interval groups including <6 h (n = 48), 6 to <12 h (n = 36), 12 to <18 h (n =  44), and 18 to <24 h (n = 20). No signifi cant diff erence was observed between  groups.

cell  number  available  for  transplantation. 

, 183: 218‑221, 2000.

  7)  Eapen  M,  Rubinstein  P,  et  al.:  Outcomes  of  transplantation  of  unrelated  donor  umbilical  cord  blood  and  bone  marrow  in  children  with  acute  leukaemia:  a  comparison  study.  ,  369:  1947‑

1954, 2007.

  8)  Migliaccio  AR,  Adamson  JW,  et  al.:  Cell  dose  and  speed  of  engraftment  in  placental/umbilical  cord  blood  transplantation:  graft  progenitor  cell  content  is  a  better  predictor  than  nucleated  cell  quantity. 

 96: 2717‑1722, 2000.

  9)  Wagner  JE,  Barker  JN,  et  al.:  Transplantation  of  unrelated  donor  umbilical  cord  blood  in  102  patients with malignant and nonmalignant diseases: 

infl uence  of  CD34  cell  dose  and  HLA  disparity  on  treatment-related  mortality  and  survival.  ,  100: 1611‑1618, 2002.

 10)  Larghero  J,  Rea  D,  et  al.:  Prospective  flow  cytometric  evaluation  of  nucleated  red  blood  cells  in cord blood units and relationship with nucleated  and  CD34(+)  cell  quantification.  ,  46: 

403‑406, 2006.

 11)  http://www.j-cord.gr.jp/ (2012‑09‑22)

 12)  Shlebak  AA,  Roberts  IA,  et  al.:  The  impact  of  antenatal  and  perinatal  variables  on  cord  blood  haemopoietic  stem/progenitor  cell  yield  available  for  transplantation.  ,  103:  1167‑1171,  1998.

 13)  Sparrow  RL,  Cauchi  JA,  et  al.:  Influence  of  mode  of  birth  and  collection  on  WBC  yields  of  umbilical  cord blood units.  , 42: 210‑215, 2002.

 14)  Jones  J,  Stevens  CE,  et  al.:  Obstetric  predictors 

of  placental/umbilical  cord  blood  volume  for  transplantation.  , 188: 503‑509,  2003.

 15)  Askari  S,  Miller  J,  et  al.:  Impact  of  donor-  and  collection-related variables on product quality in ex  utero cord blood banking.  , 45: 189‑194,  2005.

 16)  Omori  A,  Manabe  M,  et  al.:  Influence  of  obstetric  factors on the yield of mononuclear cells, CD34+ cell  count and volume of placental/umbilical cord blood. 

s, 36: 52‑57, 2010.

 17)  Omori  A,  Takahashi  K,  et  al.:  Maternal  and  neonatal  factors  associated  with  the  high  yield  of  mononuclear  low-density/CD34+  cells  from  placental/umbilical  cord  blood.  ,  215: 23‑32, 2008.

 18)  Omori  A,  Manabe  M,  et  al.:  Influence  of  obstetric  factors on the yield of mononuclear cells, CD34+ cell  count and volume of placental/umbilical cord blood. 

, 36: 52‑57, 2010.

 19)  Ballen  KK,  Wilson  M,  et  al.:  Bigger  is  better: 

maternal  and  neonatal  predictors  of  hematopoietic  potential of umbilical cord blood units. 

, 27: 7‑14, 2001.

 20)  Nakagawa  R,  Watanabe  T,  et  al.:  Analysis  of  maternal  and  neonatal  factors  that  influence  the  nucleated  and  CD34  cell  yield  for  cord  blood 

banking.  , 44: 262‑267, 2004.

 21)  De  Alarcón  PA,  Werner  EJ:  Normal  values  and  laboratory methods. In: De Alarcón PA, Werner EJ. 

(ed)  Neonatal  hematology,  pp.406‑430,  Cambridge  University Press, Cambridge, 2005.

 22)  Geaghan  SM:  Hematologic  values  and  appearances  in  the  healthy  fetus,  neonate,  and  child. 

, 19: 1‑37, 1999.

 23)  Broxmeyer HE, Smith FO: Cord blood hematopoietic  cell transplantation. In: Appelbaum FR, Forman SJ,  Negrin  RS,  Blume  KG.  (ed)  Thomasʼ  hematopoietic  cell  transplantation,  3rd  ed,  pp550‑564,  Blackwell  Publishing, Oxford, 2004.

 24)  Colotta  F,  Re  F,  et  al.:  Granulocyte  transfusions  from  granulocyte-stimulating  factor-treated  donors: 

also  a  question  of  cell  survival?.  ,  82:  2258,  1993.

 25)  Dale  DC,  Liles  WC,  et  al.:  Renewed  interest  in  granulocyte transfusion therapy.  , 98: 

497‑501, 1997.

 26)  Dale  DC,  Liles  WC,  et  al.:  Granulocyte  colony-stimulating  factor:  role  and  relationships  in  infectious diseases.  , 172: 1061‑1075, 1995.

 27)  Solomon M, Woff ord J, et al.: Factors infl uencing cord  blood  viability  assessment  before  cryopreservation. 

, 50: 820‑830, 2010.

ドキュメント内 保健科学研究_第3号 (ページ 71-78)