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名家谈诊疗
我如何选择异基因造血干细胞移植供者
中华血液学杂志, 2016,37(08): 643-649. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2016.08.003
摘要
引用本文: 常英军. 我如何选择异基因造血干细胞移植供者 [J]. 中华血液学杂志,2016,37( 8 ): 643-649. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2016.08.003
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异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)仍是恶性血液病有效乃至唯一的治愈手段[1,2,3,4,5,6,7,8]。然而,供者来源缺乏限制了allo-HSCT的广泛临床应用。近10年来,北京大学基于G- CSF和抗胸腺细胞球蛋白(ATG)诱导免疫耐受建立了体外去除T细胞的单倍型相合骨髓和外周血混合移植体系(被称为"北京方案")[9,10];该方案治疗中、高危急性髓系白血病(AML)和成人急性淋巴细胞白血病(ALL)的疗效均显著优于单纯化疗[1]。除"北京方案"外,其他两种主流单倍型相合移植模式为体外去除T细胞的单倍型相合移植(Haplo-HSCT)和移植后应用环磷酰胺诱导免疫耐受的移植模式(被称为"巴尔的摩方案")。随着单倍型相合移植在国内外的蓬勃发展,我们迎来了"人人都有移植供者的新时代"[1,6,8,11,12,13,14]。那么对于准备接受allo-HSCT的患者而言,如何选择合适的供者?同胞相合供者、无关供者、脐血、还是单倍型相合供者?此外,对于选择单倍型相合供者的患者而言,父母、子女、半相合的同胞以及旁系亲属都是潜在的候选供者,这些供者中谁最佳呢?本文作者从典型病例入手,结合临床实践及国内外相关领域的研究进展,详细阐述如何选择allo-HSCT供者。

一、临床病例

例1,男,48岁,体重75 kg,诊断:骨髓增生异常综合征难治性贫血伴原始细胞增多-2,国际预后积分系统(IPSS)2.0,无移植禁忌证。供者情况:无HLA相合同胞供者。查询到HLA相合无关供者1例(8/10相合),男,47岁。HLA 6/6相合脐血1份,有核细胞数为1.60×107/kg。同胞供者1:弟弟,42岁,与患者HLA单倍型相合(3/6);供者2:姐姐,50岁,与患者HLA单倍型相合(5/6)。子女供者:儿子,18岁,与患者HLA单倍型相合(4/6)。该例患者如何选择供者呢?

二、不同移植类型之间如何选择供者?

目前关于HLA相合同胞供者移植(HLA- matched sibling donor transplantation, MSDT)、无关供者移植(HLA- matched unrelated donor transplantation, MUDT)、脐血移植(UCBT)及Haplo-HSCT孰优孰劣的报道多为回顾性研究,循证医学证据仍有限[2,12,13,14]表1)。2006年北京大学团队首先报道Haplo-HSCT可以取得与MSDT相当的疗效[2];该团队随后的前瞻性、多中心临床试验显示Haplo- HSCT治疗AML和ALL与MSDT疗效相当[3,11]。目前多数研究赞同Haplo-HSCT与MSDT、MUDT和UCBT预后相同的观点[2,4,7,15,16]。尽管如此,国内外学者仍普遍赞同首选HLA相合同胞供者的观点,因为除考虑疗效差异外,不同移植类型之间供者选择时还要考虑不同移植模式之间的其他优缺点(表2)。

表1

文献报道的各种移植方式治疗血液病的临床疗效比较

表1

文献报道的各种移植方式治疗血液病的临床疗效比较

文献研究单位发表年代诊断例数移植类型TRM(%)复发(%)LFS(%)OS(%)备注
Yu等[13]南方医科大学2016HM96HRDT5年17.35年19.25年59.65年60.4单中心、回顾性研究
153MSDT5年26.45年26.85年58.85年64.6
106MUDT5年24.15年23.05年54.95年61.0
Wang等[11]北京大学、苏州大2016ALL103HRDT3年13.03年18.03年68.03年75.03期生物学特征随机、多中心研究
学、南方医科大学83MSDT3年11.03年24.03年60.03年69.0
Wang等[3]北京大学、苏州大2015AML231HRDT3年13.03年15.03年74.03年79.0多中心、前瞻性研究
学、南方医科大学219MSDT3年8.03年15.03年78.03年82.0
Ciurea等[14]美国多中心研究2015AML192HRDTMA 3年14.0MA 3年44.0NAMA 3年45.0多中心、回顾性研究
RIC 3年9.0RIC 3年58.0RIC 3年46.0
1 982MUDTMA 3年20.0MA 3年39.0NAMA 3年50.0
RIC 3年23.0RIC 3年42.0RIC 3年44.0
Mo等[18]北京大学2014儿童HM373HRDT2年19.92年18.02年64.02年66.6单中心、回顾性研究
37UCBT2年35.12年10.82年53.92年53.9
Luo等[5]浙江大学2014HM90MSDT5年4.75年34.05年63.65年77.2单中心、前瞻性研究
116MUDT5年22.05年21.25年58.45年63.5
99HRDT5年30.05年14.25年58.35年60.8
Bashey等[7]美国多中心研究2013HM53HRDT2年33.02年7.02年60.02年64.0多中心、回顾性研究
117MSDT2年34.02年13.02年53.02年76.0
101MUDT2年34.02年16.02年52.02年67.0
Chen等[12]第三军医大学2009HM46HRDT2年23.92年8.72年70.62年77.8单中心、回顾性研究
30MSDT2年19.22年9.62年72.22年76.5
52MCDT2年23.32年10.02年68.12年70.0
Xiao-Jun等[4]北京大学2009HM219HRDT2年13.02年15.04年67.04年74.0单中心、回顾性研究
78MUDT2年8.02年15.04年61.04年74.0

注:TRM:移植相关死亡;LFS:白血病无病生存;OS:总体生存;HM:恶性血液病;AML:急性髓系白血病;ALL:急性淋巴细胞白血病;HRDT:单倍型相合造血干细胞移植;MSDT: RLA相合同胞供者移植;MUDT:RLA相合无关供者移植;MA:清髓预处理;RIC:减低强度预处理;NA:原文没有提供数据;UCBT:脐血移植

表2

HLA相合同胞供者移植与其他移植方式的优缺点

表2

HLA相合同胞供者移植与其他移植方式的优缺点

指标MSDTMUDTUCBTHRDT
供者是否容易得到同胞供者中25%左右寻找周期长,少数民族人群中很难找到合适供者少数民族人群中很难找到合适供者几乎人人都有供者
费用供者费用低,1~2万元供者费用较高,3~5万元每份脐血2~3万元供者费用低,1~2万元
移植物质量(包括CD34+细胞等)受年龄等因素影响受年龄等因素影响不同脐血间差异大受年龄等因素影响
植入
GVHD较高较高
免疫重建较快
感染中度风险高风险高风险,尤其是病毒感染高风险,尤其是病毒感染
复发风险中等中等中等去除T细胞移植复发风险高,非去除T细胞移植有较强的GVL效应易获得
二次移植物a易获得不易获得不能获得

注:MSDT:HLA相合同胞供者移植;MUDT:HLA相合无关供者移植;HRDT:单倍型相合造血干细胞移植;UCBT:脐血移植;GVHD:移植物抗宿主病;GVL:移植物抗白血病效应。a:患者因复发等原因需要二次采集获得的干细胞采集物

如果没有同胞相合供者,再考虑选择其他类型供者。2009年北京大学黄晓军教授报道MUDT与Haplo-HSCT后,两组患者2年移植相关死亡(TRM)率及复发率差异有统计学意义,MUDT组患者的4年无病生存(LFS)率和总体生存(OS)率分别为61%和74%,Haplo-HSCT组的LFS和OS率分别为67%和74%[2,4]。随后第三军医大学Chen等[12]和浙江大学黄河教授团队Luo等[5]均证实了上述发现。最近,南方医科大学刘启发教授团队的研究也显示MUDT和HRDT后,两组患者的OS率分别为61%和60.4%(P=0.371)[13]。美国的多中心研究表明MUDT和Haplo-HSCT后2年OS率分别为67.0%和77.8%[7]。最近,Ciurea等[14]美国学者证实无论应用清髓预处理还是减低剂量预处理的"巴尔的摩方案"都可取得与MUDT相当的疗效。但是,对于无同胞供者的移植患者来说,选择HLA完全相合的无关供者还是单倍型相合供者尚存争议;多数学者认为应首选全相合的无关供者。选择无关供者还要HLA位点不合对移植预后的影响。最近一项荟萃分析纳入13项研究,13 446例患者,结果发现接受HLA 10/10相合MUDT患者的OS率显著优于接受9/10相合MUDT的患者(HR=1.27, 95% CI 1.12~ 1.45,P<0.001)[17]。因此,对于无关供者而言,应首先选择HLA 10/10相合的供者。

脐血是HSCT的另一来源。Mo等[18]发现"北京方案"治疗儿童恶性血液病的疗效优于UCBT。Brunstein等报道Haplo-HSCT后1年LFS和OS率分别为48%和62%,UCBT后为46%和54%。日本学者Konuma等[16]以无GVHD/复发生存(Graft-versus-host disease/relapse-free survival, GRFS)为终点比较了MSDT、MUDT和UCBT的疗效,作者发现UCBT组与MSDT组疗效相当(HR= 1.33;P=0.28),显著优于MUDT组(HR=1.96;P= 0.01)。此项回顾性研究结果尚需前瞻性、多中心研究证实。目前,全球Haplo-HSCT数量快速上升,UCBT的数量呈现下降趋势。因此,国内外学者选择其他供者首先考虑的是无关供者和单倍型相合供者,其次是脐血。

基于上述结果笔者提出了HLA相合同胞供者和其他供者的选择原则(图1)。需要注意的是依据上述原则选择供者时还应考虑以下因素:①现有资料证实供者特异性抗HLA抗体(DSA)与MUDT和UBCT后的移植排斥发生密切相关[19,20];多数学者赞同将DSA作为供者选择的参数之一。②各中心的优势和特色,例如美国马萨诸塞州综合医院的特色是UCBT,所以当没有同胞相合供者时,Ballen等[21]优先考虑UBCT;而北京大学血液病研究所团队优先考虑Haplo-HSCT。③考虑东西方人群的差异,例如西方国家供者选择时考虑供受者之间巨细胞病毒(CMV)血清学是否相合,但我国人群CMV血清学阳性率在90%以上,这一点无需考虑。此外,国内学者应积极开展多中心合作,寻找与移植预后相关的生物学特性或标志,建立符合我国国情的HSCT供者选择原则。

图1
同胞相合供者移植和其他移植供者的选择原则

无论选择同胞相合、无关供者还是脐血都应考虑ABO血型是否相合这个因素

图1
同胞相合供者移植和其他移植供者的选择原则

综上所述,对于例1的供者选择问题,由于患者没有HLA 10/10相合无关供者,且笔者所在单位以Haplo-HSCT为特色和优势技术,因此建议选择单倍型相合供者进行移植;但患者有3个单倍型相合供者(胞弟、胞姐、儿子)可以选择,应该选择哪个供者呢?

三、谁是Haplo-HSCT的最佳供者?

北京大学资料显示接受"北京方案"治疗的恶性血液病患者,其临床预后不受HLA不合位点数的影响[22];美国约翰霍普金斯大学的Luznik教授以及国内任汉云教授、黄河教授团队的工作相继证实了该结论[5,23,24];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相合移植模式。因此,非HLA因素,如DSA、供者性别、年龄以及NK细胞同种反应性等在Haplo-HSCT选择方面的作用越来越受到国内外学者的关注。

1.DSA:

Ciurea等[25]发现与DSA阴性患者相比,DSA阳性[平均荧光强度,(MFI)>1 500]患者Haplo-HSCT后移植排斥的发生率显著增加(5%对75%,P=0.008)。Gladstone等[26]发现接受"巴尔的摩方案"治疗的患者,DSA的阳性率为15%,也与移植排斥密切相关。在"北京方案"中,Chang等[27]发现DSA MFI≥10 000与移植排斥密切相关,DSA MFI≥ 2 000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。对于血清DSA阳性的患者应该更换供者。目前,不同中心更换供者依据的DSA MFI阈值不同。笔者所在单位的阈值是对于DSA MFI≥10 000的患者而言,必须更换供者,对于DSA MFI≥2 000的患者而言,可以考虑更换供者,也可以考虑进入临床试验。对于无供者可更换的患者,可以考虑应用血浆置换、静脉人血免疫球蛋白、利妥昔单抗和硼替佐米等方法[28]。遗憾的是,国内外学者对DSA阳性HSCT患者进行处理的循证医学资料有限。因此,急需开展前瞻性、多中心临床研究以寻找DSA阳性的最佳处理方案。

2.供者年龄和性别:

在"北京方案"中,Wang等[22]发现与年龄>30岁的供者相比,年龄≤30岁的供者移植后非复发相关死亡率(NRM)降低、OS率提高。有趣的是,该团队不仅发现对年龄≤30岁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[29],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[30]。年龄对Haplo-HSCT预后的影响也被韩国学者证实,他们发现年龄>40岁的患者移植后Ⅱ~Ⅳ度急性GVHD的发生率显著增加[31]。尽管浙江大学及美国约翰霍普金斯大学团队都未发现供者年龄对Haplo-HSCT预后的不良影响,但由于随着年龄的增长,克隆性造血的发生率显著增加,后者增加血液恶性肿瘤的风险[32]。因此,笔者强烈建议选择年轻的单倍型相合供者。

对于女性供者而言,年龄大意味着有过妊娠史,其对移植预后会产生负面影响。在非体外去除T细胞(T cell replete, TCR)的Haplo-HSCT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[5,24]。北京大学团队的临床研究显示男性供者移植后NRM低、生存好。鉴于潜在生存获益的优点,应该优先选择男性供者。

3.ABO血型:

在allo-HSCT过程中,供受者血型涉及到相合、主要不合、次要不合以及主次不合。ABO血型主要不合的供者应该选择性去除红细胞,次要不合的患者应该去除采集物中的血浆。由于移植物体外处理不可避免地引起细胞丢失,尤其是CD34+细胞,后者是影响造血重建的重要因素之一。因此,Haplo-HSCT中,ABO血型选择的优先顺序应该是相合、次要不合、主要不合。

4.杀伤免疫球蛋白样受体(KIR)不合与NK细胞同种反应性:

NK细胞在病毒和肿瘤免疫监视中发挥重要作用,其表面表达抑制性受体和活化性受体,NK细胞活化和功能发挥取决于其表面抑制和活化两类受体之间的平衡。由于KIA和HLAⅠ类抗原基因位于不同染色体,NK细胞需要一种耐受机制以阻止同种反应性NK细胞的产生,即NK细胞通过其表达的抑制性受体识别HLAⅠ类抗原才能获得功能,这一过程称为"NK细胞被教育";只有被教育过的NK细胞才能识别自身抗原,避免发生自身免疫反应和(或)疾病。

在TCR Haplo-HSCT模式中,Ruggeri等[33]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移植物抗白血病作用;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,Huang等[34]发现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。Zhao等[35]则发现KIR不合导致的复发增加与移植后NK细胞的功能发育密切相关。最近,苏州大学的吴德沛教授团队报道KIR基因不合与良好预后相关[36],然而,入组的病例数较少,其结果需要大样本临床研究进一步验证。因此,笔者推荐在我国仍应考虑选择KIR相合的供者进行Haplo-HSCT。

5.非遗传母系抗原不合:

当供者和受者遗传的父系HLA单倍型相同时,被视为非遗传母系HLA抗原(non- inherited maternal antigen, NIMA)不合;当供者和受者遗传的母系HLA单倍型相同时,被视为非遗传父系HLA抗原(NIPA)不合[37]。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[38]。在TCR Haplo-HSCT过程中,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。日本学者Kanda等[39]发现NIMA不合供者移植后虽然发生中重度慢性GVHD,但少有患者发生对免疫抑制剂的依赖。因此,在TCR Haplo-HSCT中,应该首先选择NIMA不合的同胞供者[22]

6.供受者之间的亲缘关系:

单倍型相合移植时代的到来使得父母、子女以及旁系亲属都可能成为移植供者,这些供者与受者之间存在或近或远的亲缘关系。当有多个供者时,我们应该如何依据亲缘关系进行选择呢?Wang等[22]发现:①与母亲相比,父亲供者移植后具有低GVHD和NRM率,生存提高;②儿童供者移植后急性GVHD发生率低;③姐姐作为供者预后差于父亲供者;④与NIMA不合的同胞供者相比,母亲供者移植后急慢性GVHD发生率、NRM增高。Zhang等[40]发现旁系供者移植后,白血病无病生存和OS虽然与直系亲属无关系,但2年广泛型慢性GVHD发生率明显增加。因此,供受者关系选择的先后顺序是儿童、同胞、父亲、母亲或旁系亲属。

综上所述,鉴于国内移植中心普遍采用含ATG的TCR Haplo-HSCT,笔者建议可按照如下原则选择合适的供者(图2)。另外,还需要考虑的是:①影响预后的因素因Haplo-HSCT模式不同而异,选择供者时应考虑供者选择时的移植模式;②随着移植并发症处理以及支持治疗等手段的不断改进,某些影响预后的供者特征可能会失去对移植预后影响的价值,国内外学者还会发现新的供者特征。因此,应用发展的眼光看待供者选择原则并不断更新。

图2
单倍型相合供者的选择原则

TCR Haplo-HSCT:非体外去除T细胞的单倍型相合移植;HLA:人类白细胞分化抗原;NIMA:非遗传母系抗原;KIR:杀伤免疫球蛋白样受体

图2
单倍型相合供者的选择原则

基于上述和DSA检测结果(例1体内存在针对胞姐和胞弟的抗体,MFI值分别为5 638和8 500),笔者所在单位对例1作出的单倍型相合供者选择的结果是:儿子。尽管DSA、年龄以及ABO血型对预后的影响是国内外学者公认的,但有些因素(如KIR等)在不同的移植模式下对预后的影响不同;因此,对例1的供者选择而言,不同的中心可能会存在一定的差异,这是仁者见仁智者见智的事情。

四、结语与展望

目前,MSDT、MUDT、UCBT以及Haplo-HSCT等使供者来源呈现多样化,移植患者不仅迎来了"人人都有供者"的时代,而且可能面临多个备选供者。尽管allo-HSCT后仍面临急慢性GVHD、复发、感染以及植入不良等各种问题和挑战,但选择合适的供者已经是分层治疗、改善移植预后重要环节之一。因此,结合影响预后的供者因素选择合适的供者应成为各移植中心的常规,并成为临床试验的组成部分。虽然仍有不少未知因素,但利用现有供者选择知识、结合个体化的预处理方案、适合的移植物、危险分层指导的GVHD和复发防治策略,努力实现allo-HSCT治疗个体化,必将极大改善移植预后,大幅提升我国在该领域的学术地位,造福广大恶性血液病患者。

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