Plazentarestblut (PRB) und Knochenmark (KM) als Quellen hämatopoetischer Stammzellen zur allogenen Stammzelltransplantation

Abstract

Umbilical cord blood (UCB) contains a high number of hematopoietic progenitor cells, which can be used for a HLA-identical transplantation. To proof the usefulness of this source of stem cells for transplantation we compared the cellular composition of 19 specimen of bone marrow of healthy donors (BM) and 23 of UCB. We determined the cell number, the frequency of CD34 ⁺ progenitor cells and the CFU-GM as well as the T- and B-cell-subsets by means of flow cytometry and in vitro culture methods. The T-cell content was higher in UCB than in BM while the B-cell number was lower. The CD34 ⁺ progenitor number per ml was 2.9 fold higher in BM than in UCB, but the frequency and the proliferative capacity of the CFU-GM progenitor cells in the CD34 ⁺ population was 8.6 fold higher in UCB than in BM. First clinical trials have demonstrated the usefulness of UCB for allogeneic stem cell transplantation in children. It is possible to harvest 80-100 ml UCB per placenta containing 1,2 × 10⁹ nucleated cells with 9,7 × 10⁵ (4-15 × 10⁵) CFU-GM.

Zusammenfassung

Plazentarestblut (umbilical cord blood, PRB) enthält eine hohe Anzahl hämatopoetischer Stammzellen, die für allogene HLA-identische Transplantationen bei Kindern verwendet werden können. Wir haben Knochenmarkproben (KM, n=19) gesunder Spender und PRB (n=23) hinsichtlich ihrer zellulären Zusammensetzung, der Frequenz an CD34 ⁺-Zellen, der CD34- Subsets und CFU-GM verglichen. Mittels Zweifarbendurchflußzytometrie wurden die Marker CD19, CD2, CD3, CD34, CD34/HLA-DR, CD34/38, CD34/33 bestimmt. Die CFU-GM wurden mit einem klonogenen Assay ermittelt. Wir fanden im PRB einen erhöhten Anteil an T-Zellen bei erniedrigtem B-Zell-Gehalt im Vergleich zum KM. In letzterem finden sich 2,9mal mehr Progenitor (CD34 ⁺ )-Zellen als im PRB. Der Anteil der unreifen CD34 ⁺-Zellen sowie der CFU-GM ist im PRB höher als im KM. Es ergibt sich eine CFU-GM/ CD34 ⁺-Ratio, die auf ein 8,6fach höheres Proliferationspotential des PRB hinweist. Wie auch erste klinische Erfahrungen zeigen, ist PRB für eine allogene Transplantation im Kindesalter geeignet. Unter optimalen Bedingungen lassen sich 80-100 ml PRB je Plazenta gewinnen. Bei einem Zellgehalt von durchschnittlich 12,4×l0⁶/ml (4,1-19,7 ×10⁶) stehen je Transplantat 1,2 × 10⁹ Zellen mit 9,7 × 10⁵ (4-15 × 10⁵) CFU-GM zur Verfügung. Bei der Betreuung von Kindern mit malignen Erkrankungen, in deren Verlauf eine allogene KMT erforderlich sein könnte, sollte bei Bekanntwerden einer erneuten Schwangerschaft der Mutter an die Möglichkeit einer Transplantation von Stammzellen aus PRB gedacht werden.