造血干细胞移植基础知识

造血干细胞移植适应症造血干细胞移植迄今仍然是一种高风险治疗方法，目前主要用于恶性血液疾病的治疗，也试用于非恶性疾病和非血液系统疾病，如重症难治自身免疫性疾病和实体瘤等。（1）血液系统恶性肿瘤：慢性粒细胞白血病、急性髓细胞白血病、急性淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征等。（2）血液系统非恶性肿瘤：再生障碍性贫血、范可尼贫血、地中海贫血、镰状细胞贫血、骨髓纤维化、重型阵发性睡眠性血红蛋白尿症、无巨核细胞性血小板减少症等。（3）其它实体瘤：乳腺癌、卵巢癌、睾丸癌、神经母细胞瘤、小细胞肺癌等。（4）免疫系统疾病：重症联合免疫缺陷症、严重自身免疫性疾病。由于移植存在致命性合并症，因而非血液系统疾病的造血干细胞移植治疗还未被广泛接受。分类（1）按照采集造血干细胞的来源不同分为：骨髓移植、脐血移植、外周血造血干细胞移植等。（2）按照供体与受体的关系分为：自体骨髓移植/脐血移植/外周血造血干细胞移植、异体骨髓移植/脐血移植/外周血造血干细胞移植。异体移植又称异基因移植，当供者是同卵双生供者时，又称同基因移植。（3）根据供者与受者HLA配型相合程度，异体骨髓移植/脐血移植/外周血造血干细胞移植分为：HLA全相合移植、不全相合移植、单倍体相合移植。（4）根据供者与受者的血缘关系分为：血缘相关移植、非血缘移植即骨髓库来源供者。（5）根据移植前的预处理方案强度可分为：清髓性造血干细胞移植和非清髓性造血干细胞移植（减低预处理剂量的造血干细胞移植）。一般根据患者的疾病种类、疾病状态及预后、HLA配型结果及供者年龄等因素综合考虑来选择造血干细胞移植方式。目前异基因造血干细胞移植绝大多数为配型相同的同胞间、半相合父母与子女间、不全相合同胞间的移植，而随着全世界及我国骨髓库的增加，非血缘供者的异基因造血干细胞移植数量也在不断增加。不同移植类型各自优劣不同，自体造血干细胞移植的优点在于不受供者的限制，移植后不发生移植物抗宿主病，不需要使用免疫抑制剂，严重并发症较少，费用较低，缺点是复发率高。异基因造血干细胞移植治疗恶性疾病，植入的供者细胞有持久的抗肿瘤作用，复发率低，但严重并发症多，费用相对较高。HLA配型与造血干细胞移植骨髓移植成败的关键之一是人类白细胞抗原（HLA）配型问题，如果骨髓供者与患者(受者)的HLA不相合，便可能会发生严重的排异反应，甚至危及患者的生命。HLA遗传方式是从父母各得到“一串基因”，目前实验室常规进行检测的为A、B、C、DRB1等基因。父亲或母的两串HLA基因可随机分配给每一个子女。所以从理论上讲，父母和子女之间均为HLA半相合或单倍体相合，而子女之间1/4为全相合，1/2之间为半相合，1/4之间为不相合。目前HLA配型在同胞之间HLA全相合为首选。但由于防治排异反应的药物和方法的不断完善，亲属之间HLA不全相合移植GVHD发生率和全相合移植已无明显差异，亲属之间不完全相合（半相合）也可以选择。在无关人群之间，HLA相合的比例很低，通常数千分子一到数万分子一，需要建立供者HLA资料库，在大量的供者中去寻找。目前中华造血干细胞资料库已有140万人的HLA资料可供查询，对于亲属之间不能找到合适供者的患者约有60%以上可找到合适的供者而进行无血缘关系造血干细胞移植。但无血缘关系造血干细胞移植供受者之间HLA配型相合程度要求很高，需要全相合或几乎全相合的供者才能移植，否则可能会发生严重的排异反应而致生存质量严重下降或死亡。对于脐血移植，由于新生儿免疫发育的不成熟，脐血移植HLA配型相合要求较低，一般4/6相合即可移植，但需要细胞数较多的脐血或双份脐血同时移植。[2]造血干细胞移植前准备移植前患者的准备患者进入移植仓前，要进行全面查体，以了解患者疾病缓解状态、重要器官功能状态、有无潜在感染灶。患者需要在层流洁净病房住1-1.5月，需准备在洁净室内所用的生活用品，剃掉头发。移植前供者的准备供者移植前需做全面查体，以了解重要器官功能有无缺陷、有无感染性疾病。目前多数供者需要采集骨髓加外周血干细胞，因此采髓前2周供者需要自体备血400-800ml。造血干细胞移植的预处理在造血干细胞移植前，患者须接受一个疗程的大剂量化疗或联合大剂量的放疗，这种治疗称为预处理（conditioning），这是造血干细胞移植的中心环节之一。预处理的主要目的为：(1)为造血干细胞的植入腾出必要的空间；(2)抑制或摧毁体内免疫系统，以免移植物被排斥；(3)尽可能清除基础疾病，减少复发。根据疾病和所进行的造血干细胞类型不同，所选择的预处理方案的侧重点各有不同。恶性血液病目前常用的预处理方案有：①Cy/TBI(环磷酰胺+全身照射)；②Bu/Cy（马利兰+环磷酰胺）；③Bu/Flu（马利兰+氟达拉宾）等，尚可在这些基础方案中增加药物或调整用药剂量。在HLA半相合或无关供者造血干细胞移植的预处理方案中通常加用抗胸腺细胞球蛋白或抗淋巴细胞球蛋白。再生障碍性贫血进行异基因造血干细胞移植的预处理方案多选择大剂量环磷酰胺联合抗胸腺细胞球蛋白。白血病自体造血干细胞移植可选用上述某种预处理方案，但恶性淋巴瘤自体移植常用的预处理方案为CBV(环磷酰胺+卡莫司汀+依托泊苷)或BEAM(卡莫司汀+依托泊苷+阿糖胞苷+美法仑)。多发性骨髓瘤自体造血干细胞移植的预处理方案多选择大剂量马法兰。根据预处理强度的不同，可分为清髓性预处理和减低剂量的预处理方案。清髓性方案主要通过联合应用多种化疗药物进行超大剂量的化疗，有时配合以放疗来达到预处理的目的。这种预处理方式能够最大限度的清除体内的残留病灶以减少基础疾病的复发，但由于毒性作用较大而增加移植相关死亡率。因此对于多数耐受性较好，特别是年轻的恶性疾病患者主张清髓性预处理方案进行造血干细胞移植。经过多年的不断改进，目前Cy/TBI和Bu/Cy成为临床中最为经典的清髓性预处理方案，二者在长期生存率方面没有明显的差别，对于急性淋巴细胞白血病患者推荐含有TBI的预处理方案。减低预处理剂量的预处理方案所应用的化疗和放疗剂量都比较小，其主要目的是抑制受者的免疫反应，便于供者的细胞植入，以形成供受者嵌合体，并通过供者淋巴细胞输注逐步变为完全嵌合体，发挥移植物抗肿瘤作用。此种预处理方案的毒性作用较小，受者内脏器功能受损较少，主要适用于疾病进展缓慢、肿瘤负荷相对较小、年龄大或重要脏器功能异常而不适合常规移植的患者。减低预处理剂量的预处理方案中的化疗药物主要是免疫抑制作用较强药物，如氟达拉滨及抗胸腺细胞免疫球蛋白，放疗剂量可低至2Gy。由于预处理后残存的肿瘤细胞较多，免疫抑制作用较弱，可能影响供者干细胞的植入，同时增加了移植后基础疾病复发的机会。此外，移植后供者淋巴细胞输注也可能给这类患者带来更多的移植物抗宿主病等问题，还需要更进一步的探索。[3]造血干细胞的动员、采集与回输骨髓采集1）骨髓采集的方法：供者术前注意休息，保持良好的精神状况。还应加强营养，但不要食油腻食物，以防骨髓血中脂肪过多，造成骨髓血回输困难。采集骨髓血前一天需住院，住院当天晚上进半流食，麻醉师将进行相关检查，告知麻醉期间的相关问题及注意事项，供者签署麻醉知情同意书。采集骨髓血前12h应禁食、禁水。供者进入手术室，经硬膜外麻醉后采集骨髓血，整个采集骨髓血的过程约需1－2小时。采集点一般为两侧髂后上棘和髂前上棘，采集方法遵循一个部位多方向、多层面的穿刺原则。注射器要预先加入含肝素的RPMI1640细胞培养液，所采集骨髓实际上是血液与骨髓的混合液，又称为“骨髓血”。采集骨髓血后供者回病房应去枕平卧休息6小时，先不要进食喝水。4小时后可喝少量的水。骨髓血采集量以其含的有核细胞数和患者的体重决定，单独异基因骨髓移植所需要的有核细胞数最好达到3×108/kg以上，所采骨髓血液的总量约0.5-1升。由于采集的骨髓里有一些骨髓小颗粒，需要采取过滤并压碎措施，以防骨髓血输注时发生肺栓塞。常用的过滤方法包括针头过滤和不锈钢网过滤。2）血型不合骨髓的处理：①供者和受者ABO血型主要不合时（即供者有受者不具备的血型抗原），采集的骨髓需应用羟乙基淀粉等方法进行去除红细胞的处理，以免出现急性溶血反应。处理后所得血浆中富含骨髓细胞，而红细胞输回供者。②供者和患者ABO血型次要不合时（即供者具有受者不具备的血型抗体），当供者的血型抗体滴度高于1:256时，可能导致不同程度的溶血。此时最简便的方法是离心弃去部分血浆。③供者和受者ABO血型双向不合时，按上述两种方法处理。3)骨髓输注:上述骨髓血均有外周静脉或中心静脉输入，所用输血器中不应有过滤网。异基因骨髓应尽量在采集后6小时内输完，冻存的自体骨髓应在40℃水浴快速解冻后尽快输注。由于骨髓中的脂肪可能引起肺栓塞，所以每袋的最后10ml应留在输液袋内弃去。用肝素抗凝的骨髓输注时要输以相当量的鱼精蛋白，每100单位肝素需1mg鱼精蛋白。外周血造血干细胞采集在人体稳态情况下，外周血造血干细胞数量很少，不能采集到满足造血干细胞移植所需的足量的造血干细胞。通常在大剂量化疗后血象恢复期或体内应用细胞因子如G-CSF后外周血中可有高比例的造血干细胞，我们称这一过程为“造血干细胞动员”，动员到外周血的造血干细胞通过血细胞分离机进行采集，可获得足够数量的造血干细胞，以满足临床移植所需。造血干细胞的采集在血液细胞分离室进行。采集外周血干细胞的技术人员一般在供者的肘静脉处进针。静脉血进入一次性使用的密闭分离管中，经血细胞分离机，将需要的造血干细胞收集到贮血袋中，其余的血液成分经另一血管回到供者体内。每次采集过程一般需要4小时左右，医生将根据每次采集的细胞数来决定采集次数。一般采集1-2次。1)自体外周血造血干细胞的采集g/kg，用5-7天或直至外周血干细胞采集终了。所得到的细胞加入冷冻保护液后程序降温，于低温保存，回输时方法同骨髓输注。动员的方案主要有：①抗肿瘤化疗药：如大剂量Cy或大剂量阿糖胞苷；②各种重组人造血生长因子如G-CSF、GM-CSF等；③细胞毒药物和造血刺激因子联合应用：这是目前临床上最常用的方法。一般G-CSF或GM-CSF在大剂量化疗结束后24-48小时或白细胞计数降至低谷时开始应用，每日5-102）异基因外周血造血干细胞的采集与回输g/kg，分两次应用；动员后的第5-7天进行采集，一般采集2-3次，采集单个核细胞应在4-6x108/kg，CD34+细胞应在2x106/kg以上。采集的造血干细胞应尽快回输或-80℃或液氮中保存。供者单用G-CSF动员，每日5-10植活标准和植活鉴定植活标准：回输造血干细胞后，血细胞持续下降然后再回升，当中性粒细胞连续3天超过0.5×109/L，为白细胞植活；在不进行血小板输注的情况下，血小板计数连续7天大于20×109/L为血小板植活。植活鉴定：可根据供、受者之间性别、红细胞血型和HLA的不同，分别通过细胞学和分子遗传学（FISH技术）方法、红细胞及白细胞抗原转化的实验方法获得植活的实验室证据。对于上述三项均相合者，则可采用短串联重复序列（STR）、单核苷酸序列多态性（SNP）结合PCR技术分析取证。造血干细胞移植后的输血为确保受者安全，应维持血小板不低于20×109/L，对有活动性出血或需要进行有创性操作时，血小板应维持在50×109/L以上。血红蛋白应维持在70g/L以上。最好采用成分输血。为避免输血后的GvHD，所有血制品必须先进行放射（15-20Gy）以灭活T淋巴细胞，或用白细胞过滤器以去除淋巴细胞，这种做法同时能避免白细胞相关的输血反应及减少巨细胞病毒传播的危险性。对于ABO血型不合的患者，血型小不合，移植后可选用供者型或O型红细胞及受者型血小板，直至血型转为供者型。ABO血型大不合，移植后可选用受者型红细胞和供者型血小板，直至血型转化，也可全部输O型红细胞及AB型血小板。对于大小均不合的患者，可输O型红细胞和AB型血小板。移植物抗宿主病（GVHD）预防移植物抗宿主病（GvHD）是异基因造血干细胞移植术后的主要并发症，是由供者T淋巴细胞受到受者抗原刺激后活化进而攻击受者组织和器官而产生损伤，