实用造血干细胞移植(第2版)
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第一节 不同供者来源的现状

一、国际现状
根据国际骨髓移植登记中心(IBMTR)2017年公布的最新数据,2016年美国HSCT例数超过23 000,其中自体HSCT例数在15 000左右,约占64%;异基因HSCT例数为8539,约占36%。根据欧洲骨髓移植登记组(EBMT)的资料,2016年欧洲HSCT例数为43 636,其中自体HSCT例数为22 806,占58%;异基因HSCT例数为16 507,占42%。
在异基因HSCT中,从供受者关系来看,IBMTR的数据显示,2016年美国非血缘关系HSCT约4000例,同胞HLA全相合HSCT约2500例,亲缘HLA不合移植约1500例,占11%,超过脐带血移植(500余例)。EBMT的资料显示,2016年欧洲非血缘关系HSCT约8000例,同胞HLA全相合HSCT接近6000例,亲缘HLA不合移植2000余例,脐带血移植400余例。世界范围内有超过2630万的非血缘志愿者登记,最大的登记中心NMDP拥有超过1300万的非血缘志愿者;已建立的脐带血库有超过30万份冻存的脐带血干细胞。
二、国内现状
根据CBMTR的数据,2017年共有102家医院进行了登记,完成HSCT例数8186例,其中自体HSCT 1576例,占19%;异基因HSCT 6601例,占81%。在异基因HSCT中,从供者来源来看,亲缘HLA不合移植3723例,占56%;同胞HLA全相合HSCT 1803例,占27%;非血缘关系HSCT 791例,占12%;脐带血移植284例,占4%。截止到2018年7月31日,中国造血干细胞捐献者资料库(中华骨髓库,CMDP)有2 508 307例的非血缘志愿者登记,捐献造血干细胞例数总计7507例。国家批准建立的脐带血库共有6个,有上万份冻存的脐带血干细胞。
三、各类供者来源的优缺点

(一)自体与同基因移植

自体与同基因移植的优点是几乎没有GVHD的风险,感染的几率也较异基因移植少得多;缺点是移植后复发率高,因此仅适用于多发性骨髓瘤、非侵袭性淋巴瘤、低中危急性髓系白血病和自身免疫病及某些实体瘤。恶性血液病接受自体移植治疗后往往需要采取进一步防止复发的措施,详见本书第六篇。

(二)HLA相合的同胞供者

在目前的移植模式下,HLA相合的同胞移植不植入率约1%~3%,重度GVHD发生率在10%以内,目前HLA相合的同胞仍是allo-HSCT供者的首选。但是,一方面同胞中HLA完全相合的几率是25%,由于我国实行计划生育政策,同胞间HLA相合的供者远远不能满足临床的需要;另一方面,随着对各供者选择的研究的深入,任何时候都首选同胞全合供者的传统法则正在并将不断面临挑战。

(三)HLA不合/单倍型相合的亲属供者

对无合适HLA相合同胞的患者,找到HLA一个位点不合的亲属供者的机会约为10%,1~3个位点不合亲属供者的机会几乎为100%。HLA不合亲属做供者的优点尤其表现在:干细胞方便易得、不受时间制约、如需要在移植后进行细胞治疗可以再次获得供者细胞。同非血缘骨髓或脐带血相比,HLA不合亲属供者作为造血干细胞来源具有以下特点:①供者来源更加广泛:几乎使所有需要移植的患者能够迅速找到供者;②成本低:建立及维持非血缘库需要大量投资,而亲属部分相合的供者则不需要特殊费用;③从伦理及技术上讲,具有更强的可操作性:由于亲情关系的存在,供者的意愿会更强;且当再次需要供者来源的干细胞或淋巴细胞,以解决植入不良及复发等时,操作性更强,有利于总体生存率提高。因此,HLA不合的HSCT越来越受到国内外学者的广泛重视和采用。
近年来,北京大学血液病研究所证实了健康供者体内应用G-CSF改变骨髓/外周血采集物细胞构成和功能,从而诱导免疫耐受,并将上述研究结果创造性地运用于临床非体外去除T细胞的移植,结合其他技术,建立了以G-CSF和抗胸腺免疫球蛋白(ATG)为基础的“北京方案”,成功跨越HLA不合免疫屏障,使HLA不合HSCT的无病生存率(DFS)达60%~70%,取得与HLA完全相合同胞HSCT相同的疗效,彻底解决了供者来源问题,迎来了“人人有供者”的时代。近5年来,HLA配型不合移植约占北京大学血液病研究所移植总数的75%。至2017年底完成HLA不合亲属供者HSCT 3800多例,其疗效不仅与HLA相合供者HSCT相同,而且排斥发生率也未见明显上升,总的急性GVHD发生率虽有一定程度增加,但在多因素分析中对GVHD发生率没有影响,且对重度急性GVHD或慢性GVHD的发生均无影响。该项新型的免疫耐受技术为血液恶性疾病的根治提供了良好的技术平台,是国际allo-HSCT领域具有原创的突破性进展,同时开创了细胞因子诱导免疫耐受成功进行allo-HSCT的先河。因此中国异基因HSCT治疗血液系统疾病专家共识推荐HLA不合亲属可作为常规供者。有关此技术体系的具体阐述详见第五篇第八章。

(四)非血缘志愿供者

对无合适HLA相合同胞的患者,HLA相合的非血缘关系志愿供者是HSCT的另一选择。在过去几十年里,世界上许多国家已经建立了非血缘志愿供者骨髓资料库。但建立及维持志愿者骨髓库,国家及社会每年需花费大量资金(目前国家每年需拨款近1亿元人民币)。此外,非血缘供者的查询过程耗时长,使得许多急需治疗的患者无法在最适宜的时机接受移植,且并发症较多,总体疗效稍差。能否寻找到HLA相合的非血缘供者的概率差别较大,可能与以下几点有关:

1.库容大小

志愿者资料库越大,找到相合供者的机会越大。

2.受者HLA单倍体表型、种族的基因多态性

如果患者的HLA单倍体表型在人群中常见,找到合适供者的机会就越大。白种人找到相合供者的几率远远大于亚洲人和黑种人。

3.患者病情

容许寻找无关供者的时间越长,可能找到供者的机会越高。如果能查询到HLA相合的供者,从查询到移植大概需要3~6个月。所以非血缘关系供者对需要尽早移植的患者不如择期移植的患者更合适。对移植后复发高危的患者,需要采用细胞治疗或预防时,往往不能再次获得供者细胞。
尽管各单位报告的非血缘关系移植结果有所不同,一般认为与同胞相合的HSCT相比,GVHD发生率有所增加,生存率与前者相当或者逊于前者。

(五)脐带血

脐带血移植(UCBT)主要病例集中于儿童。非血缘脐带血具有易收集、查询迅速、HLA要求较低等优点(表2-2-1)。非血缘脐带血(UCB)与无关供者的骨髓或外周血干细胞相比具有两个明显的优势:冻存的脐带血很快就可以获得,可以更好地根据病情而不是根据何时获得无关供者来决定移植时机;但脐带血单个核细胞数量较低,限制了在成人和高体重患者中的应用,一旦移植失败或病情复发,因脐带血干细胞来源所限,不能进行再次移植或细胞治疗。所以HLA相合的非血缘移植和脐带血移植在恶性血液病治疗方面的成功应用也未能彻底改善造血干细胞来源困难的现状。移植物中细胞数量和HLA相合程度是影响UCBT疗效的关键因素。因而对于成人来说,利用双份脐带血来增加细胞数可能是其中一项可行的措施。因为UCBT对HLA相合程度要求低,使得大多数的患者都能查到4-6/6相合的脐带血。目前UCBT已经作为无合适供者患者的一个实用性选择,有些移植中心已经把UCBT作为儿童移植的首选。
四、各供者来源的对比研究结果
单倍型移植技术的进展使得供者来源缺乏问题得到根本解决,同时使得许多患者拥有不止一个供者,这意味着许多情况下面临供者选择的问题。供者选择也受到受者疾病和身体状态以及供者特征等多方面因素的影响。各供者来源的对比研究多为同期回顾性研究或前瞻对照研究,由于伦理和实际操作性问题,几乎没有随机对照研究。
表2-2-1 不同造血干细胞来源移植方式的优缺点

(一)自体、同胞全合与非血缘供者的比较

相关内容详见移植各论。

(二)脐带血与非血缘、亲属单倍型供者的比较

与无关供者BMT相比,在HLA相合程度相同的条件下,UCBT后GVHD的发生率低,同时又保留了GVL作用。一项对于<16岁白血病儿童的回顾性研究比较证明:6/6相合UCBT的5年DFS优于8/8相合骨髓移植,而5/6或4/6相合的UCBT的疗效与8/8相合骨髓移植相似,支持应用UCBT治疗儿童白血病。北京大学血液病研究所的单中心资料显示,单倍型移植治疗儿童急性白血病获得比UCBT更好的疗效:前者造血恢复优于后者,急性GVHD发生率较后者高,OS为65%vs. 50%( P=0.037),非复发死亡率(NRM)为20%vs.38%( P=0.010),复发率和LFS差异无显著性;对于高危患者,单倍体供者(HID)移植OS高于UCBT(52%vs.20%, P=0.037)。随后,北京大学血液病研究所与安徽省立医院进行了一项单倍型和UCBT治疗儿童高危ALL的同期对比研究,2年复发率分别为16.1%和24.1%( P=0.169),NRM分别为12.8%和18.8%( P=0.277),OS分别为82.0%和69.6%( P=0.071),LFS分别为71.0%和57.2%( P=0.040)。

(三)亲属单倍型与同胞全合、非血缘供者的比较

在非体外去T的单倍型移植模式下,不论是北京方案还是移植后环磷酰胺(PTCY)方案,单倍型移植取得了与同胞全合和非血缘移植相同的疗效。北京大学血液病研究所的资料显示,HID或非血缘供者(URD)移植后Ⅱ~Ⅳ度急性GVHD分别为47%和31%( P=0.033),慢性GVHD无统计学差异( P=0.17);移植相关死亡率(TRM)和复发率分别为20% vs.18%( P=0.98)和12% vs.18%( P=0.12);四年OS和LFS分别为74% vs.74%( P=0.98)和67%vs.61%( P=0.74)。对儿童高危白血病的治疗,HID也取得了和同胞全相合供者(ISD)同样的疗效。有意思的是,同一单位的研究发现,HID移植后健康相关生活质量(HRQoL)的评估优于ISD移植,体现在前者体能和精神情感评分高于后者。黄河等报道单倍体相合HSCT与非血缘移植治疗恶性血液病,4年OS分别为64.2%和67.5%。
随后,对于单倍型和全合供者的比较,北京大学血液病研究所牵头进行了一系列疾病特异性的多中心前瞻、对照研究。结果显示,单倍体及同胞全合移植治疗中高危AML-CR1的3年LFS分别为74%和78% ( P=0.34),从而确立了单倍型移植的一线治疗地位。同样,单倍型移植和同胞全合移植治疗ALL(前瞻)和MDS(全国登记组资料)的疗效相当,证实在没有同胞全合供者的情况下,单倍型移植可以作为最佳的替代供者选择。并且,北京大学血液病研究所单倍型移植与EBMT非血缘移植治疗恶性血液病的配对研究数据显示:HID或URD移植后重度急性GVHD分别为9.2%和9.4%( P=1.0),慢性GVHD无统计学差异( P=0.39);TRM和复发率分别为13.8% vs. 15.7%( P=0.96)和12.7% vs. 24.0%( P=0.08);OS和LFS分别为78.2% vs. 63.2%( P=0.15)和73.5% vs. 60.3%( P=0.15)。
对于难治/复发AL,北京大学血液病研究所的单中心回顾数据显示,单倍型移植获得比同胞HLA全合移植更好的抗白血病作用:HID或ISD移植后Ⅱ~Ⅳ度急性GVHD分别为49% vs. 24%( P=0.014),慢性GVHD无统计学差异;TRM和复发率分别为34% vs. 38%( P=0.85),和26% vs. 49%( P=0.008);3年OS和LFS分别为42%比20%( P=0.048)和42% vs.15%( P=0.029)。随后,这一结论在移植时微小残留病阳性的AML患者中得到了印证,即单倍型移植与同胞HLA全合移植相比,降低了复发率,提高了生存率。
单倍型移植不仅治疗恶性血液病取得了与全合移植相同的疗效,而且对于SAA,北京大学人民医院牵头的全国多中心前瞻研究显示,不论是作为二线治疗还是作为一线治疗,也同样取得了与同胞全合移植相同的疗效。
五、供者选择的普遍原则
在非体外去T的单倍型移植模式下,不论是北京方案还是移植后环磷酰胺(PTCY)方案,多项研究证实,其临床预后不受HLA不合位点数的影响;这表明根据HLA不合位点数选择供者的传统观点已经不再适合单倍型移植模式。因此,非HLA因素,如供者年龄、性别、供受者关系、供者特异性抗体(DSA)、血型以及NK细胞同种反应性等在供者选择方面的作用越来越受到国内外学者的关注。

(一)供者年龄

非血缘供者要求18~45岁。NMDP的资料显示,重度急性GVHD的发生率随着供者年龄的增加而增加,供者年龄每增加10岁,相对危险度增加1.08( P=0.002)。在“北京方案”中,北京大学血液病研究所单中心1210例的回顾数据显示,与年龄>30岁的供者相比,年龄≤30的供者移植后GVHD、NRM降低、OS提高;且发现对年龄≤30的供者进行采集容易获得高剂量的CD34 +细胞和CD3 +CD4 -CD8 -T细胞,而且证实移植物中高剂量的CD34 +细胞加速血小板植入,CD3 +CD4 -CD8 -T细胞有助于降低移植后急性GVHD的发生率。随后,1199例的单倍型( n=685)和同胞全合( n=514)移植治疗AL的多中心前瞻数据,发现年龄<30岁的患者和年龄≤40岁的供者移植后NRM降低、OS提高。年龄对异基因移植(包括单倍型)预后的影响也被IBMTR(包括PTCY模式)、EBMT及韩国学者证实。

(二)供者性别

很多研究显示,供受者性别不同增加急性GVHD的发生率,尤其是女供男更为突出。对于女性供者而言,年龄大还意味着有过妊娠史,其对移植预后也会产生负面影响。在非体外去T的单倍型模式中,国内外多个团队的资料均显示女性供男性增加移植后Ⅱ~Ⅳ度急性GVHD的发生风险。北京大学血液病研究所的上述临床研究显示男性供者移植后GVHD、NRM低,OS高。鉴于潜在生存获益的优点,应该优先选择男性供者。

(三)ABO血型

ABO血型对移植终点的评估存在争议,没有统一结论。CIBMTR的数据显示,双向ABO不合的移植重度急性GVHD的发生率明显增加(相对危险度1.869, P=0.006);EBMT的数据显示,小不合急性GVHD发生率高( P=0.04),而大不合OS降低( P=0.09);但其他登记组研究未能复制出此结果。在上述1199例的单倍型和同胞全合移植治疗AL的多中心前瞻数据中,大不合及双向不合NRM高,OS低。

(四)基于供受者年龄、性别、血型相合为核心的供者选择积分体系

在上述1199例单倍型和同胞全合移植治疗AL-CR1前瞻、多中心临床研究中发现:①供受者年龄偏大、女性供男性、供受者ABO血型不合为TRM的3个危险因素,与是否为HLA全合无关;②累积0~1个、2个、3个危险因素的TRM分别为8%、15%和31%,3年LFS为78%、74%和58%;③危险积分高的全合同胞供者移植疗效差于危险积分低的单倍型供者。从而建立了以供受者年龄、性别、血型相合为核心的积分体系,对HLA全合同胞始终作为首选造血干细胞供者的经典法则提出挑战。

(五)供受者亲属关系

单倍型相合移植时代的到来使得父母、子女、半合同胞以及旁系亲属都可能成为移植供者,常常有多个供者。在上述北京大学血液病研究所单中心1210例的回顾数据中发现:①年轻、男性供者移植组“TRM低、OS高”;②父亲较母亲供者组“GVHD低、TRM低、OS高”;③子女较同胞供者组“GVHD低”;④父亲较年长的姐姐供者组“TRM低、OS高”;⑤非母系遗传抗原(NIMA)不合同胞较父亲、非父系遗传抗原(NIPA)同胞供者组“GVHD低”,从而建立了单倍型移植供者“优化选择法则”。北京大学血液病研究所的数据还显示,旁系供者移植后,LFS和OS虽然与直系亲属无显著统计学差异,但2年广泛性慢性GVHD发生率明显增加。因此,供受者关系选择的先后顺序是子女、同胞、父亲、母亲或旁系亲属。在上述1199例的单倍型和同胞全合移植治疗AL的多中心前瞻数据中,对于年龄大于50岁的患者,同胞全合供者与子女供者相比,TRM更高,OS更低。

(六)DSA

在非体外去T的单倍型移植模式下,不论是北京方案还是PTCY方案,多项研究证实,DSA阳性与移植排斥密切相关。在“北京方案”中,常英军等发现DSA MFI≥10 000与移植排斥密切相关,DSA MFI≥2000与植入不良密切相关;无论移植排斥还是植入不良都是导致预后差的重要原因之一。

(七)NIMA/NIPA

小鼠模型研究发现CD4 +CD25 +调节性T细胞参与NIMA不合诱导的免疫耐受形成。在单倍型移植中,多个研究证实NIMA不合的供者移植后Ⅱ~Ⅳ度急性GVHD的发生率显著低于NIPA不合的供者。北京大学血液病研究所的研究发现,CD4 +CD25 +调节性T细胞重建在NIMA移植后更快,并与其更低的GVHD相关。因此,应该优先选择NIMA不合的同胞供者。

(八)杀伤免疫球蛋白样受体(KIR)不合与NK细胞同种反应性

在不同的移植模式下研究结论不同。意大利的学者发现供者来源的同种反应性NK细胞由于供受者之间的KIR不合而被活化,活化的NK细胞发挥三种作用:①通过杀伤预处理残留的白血病细胞发挥GVL作用;②通过杀伤受者骨髓中的T和(或)NK细胞,促进植入;③通过杀伤受者体内的APC降低移植后GVHD发生率。然而,在“北京方案”中,KIR不合(NK同种反应性)导致移植后GVHD发生率增加、复发增加、预后差。