刘代红:非血缘与亲缘单倍体造血干细胞移植进展

异基因造血干细胞移植(alloHSCT)是治疗恶性血液病及其他非恶性重症血液系统疾病有效乃至根治的方法｡需要接受alloHSCT的患者中,不足30％拥有人类白细胞抗原(HLA)相合同胞供者｡因此,同胞供者之外的移植技术得到快速发展[1]｡以下介绍非血缘供者造血干细胞移植(URDHSCT)与亲缘单倍体供者移植(haploHSCT)领域的主要进展,重点阐述移植预处理､移植模式及临床疗效｡

1 URDHSCT进展

在过去20年间,HLA高分辨基因学配型技术及遗传免疫学的进展有效地指导了适合供者的选择,全球供者库和巨大协作网络的建立为寻求适合的供者提供了便利,URDHSCT的数量飞速增长[2-3]｡随着移植技术的成熟和支持治疗的进步,移植现状已获得明显的改善,大量的临床研究显示URDHSCT达到了与同胞供者移植接近的疗效｡美国国家骨髓供者组织(NMDP)最新的统计数字显示,2012年接受alloHSCT的患者中,急性髓系白血病(AML)约占41％,急性淋巴细胞性白血病(ALL)约占17％,骨髓增生异常综合征(MDS)约占18％,淋巴瘤约占14％,慢性粒细胞白血病(CML)约占4％,其他类型白血病约占6％｡

1.1 URDHSCT清髓预处理后治疗恶性血液病疗效接近同胞全合移植 URDHSCT主要适用于缺乏同胞供者的中高危AML患者,其疗效接近同胞供者移植并显著优于大剂量化疗｡国际骨髓移植登记组织(CIBMTR)近期公布了AML患者比较HLA相合同胞供者移植(624例)､HLA8/8相合URDHSCT(1193例)和HLA7/8相合URDHSCT(406例)的结果[4]｡表明接受HLA8/8相合与HLA7/8相合URDHSCT患者的长期生存与接受同胞供者移植的患者相似｡欧洲血液与骨髓移植组(EBMT)急性白血病工作组的一项大样本单因素分析研究比较了不同预处理方案对移植疗效的影响,清髓预处理后同胞移植的3年无病存活(DFS)率优于HLA8/8相合URDHSCT(56％对47％,P>0.05)｡将上述超过10000例不同疾病分期的AML患者的临床试验研究结果进行分析显示,同胞供者移植和URDHSCT患者3年平均总存活(OS)率分别为47％和46％,其疗效接近并与单中心的研究结果一致[5]｡

URDHSCT治疗成人ALL的疗效也接近于同胞全合供者移植｡EBMT的一项研究分析了5000余例接受移植的成人ALL病例,第一次完全缓解期(CR1)的患者接受清髓预处理方案后,同胞供者移植和URDHSCT的5年OS率分别是55％和54％(P=0.57);第二次完全缓解期(CR2)患者接受清髓预处理方案的同胞供者移植和URDHSCT的5年OS率分别是34％和40％(P=0.46)｡本研究5000余例接受移植的成人ALL的结果显示,同胞供者移植的3年OS率为39％,URDHSCT3年OS率为37％[6]｡CIBMTR公布的2000—2010年接受移植的成人ALL(包括HLA相合同胞供者移植3513例和URDHSCT3600例)早期患者接受同胞供者和URDHSCT的3年OS率分别为51％和48％,疾病中期患者的3年OS率分别为34％和33％,进展期患者3年OS率则分别为20％和18％[7]｡

对于MDS患者来说,去除患者年龄和疾病状态因素影响之后,URDHSCT的疗效也已接近HLA相合同胞移植的水平｡CIBMTR公布的2000—2010年接受移植的MDS(包括HLA相合同胞移植2157例和URDHSCT2550例)早期患者中同胞供者和URDHSCT的3年OS率分别为51％和50％,疾病进展期患者的3年OS率分别为48％和38％｡EBMT一项719例年龄>50岁的MDS患者接受同胞供者(555例)和URDHSCT(164例)的研究结果表明,年轻非血缘供者(<30岁)比同胞供者和年龄较大URDHSCT的5年OS率都高,分别为40％､33％和24％(P=0.04)[8]｡这既证实了供者年龄对于移植预后的影响,又显示了haploHSCT在年龄方面的优势｡在NMDP登记的URDHSCT中CML加速期和急变期移植数量从1987—1995年至2003—2006年无明显减少,甚至其占CML总数的比例呈上升趋势｡NMDP的一项数据表明,慢性期CML患者诊断后第一年内行HLA相合的URDHSCT的5年DFS率为46％ ~61％,与HLA相合的同胞供者移植相似[9]｡

1.2减低剂量预处理(RIC)在URDHSCT中的应用 RIC方案在URDHSCT中的应用显著降低了移植相关死亡率(TRM)的发生,越来越多的老年及移植前有共患病的患者获得机会移植｡由NMDP公布的近20年非血缘供者移植数据显示,接受标准剂量预处理的移植患者的100dTRM在1996—1998年､1999—2002年､2003—2006年分别为36％､28％和16％,而接受RIC的移植患者在这3个时期的100d移植相关病死率分别为42％､20％ 和17％｡随着移植相关并发症发生率和病死率的下降,接受非血缘供者HSCT患者的OS率从2003年的42.2％上升至2007年的51.5％,在5年间上升了10％左右｡

EBMT急性白血病工作组研究表明,在接受减剂量预处理的AML患者中,同胞供者移植和URDHSCT患者DFS率均为54％[5]｡其5000余例alloHSCT治疗成人ALL的分析中,CR1接受减剂量预处理方案的两者5年OS率均为54％(P=0.23);CR2接受减剂量预处理方案的两者5年OS率相似(19％对18％,P=0.17)[6]｡

1.3小结 URDHSCT在血液系统恶性疾病治疗中的成功实施,拓宽了异基因移植供者的来源｡随着全球供者库的建立和完善､HLA配型技术的进步､移植并发症防治和支持治疗的进展,URDHSCT数量有了快速的增长且临床疗效日益提高,目前已成为根治多种血液系统恶性疾病的主要治疗措施｡针对不同的患者和疾病特征选择最佳的移植时机和移植方案以提高患者的长期无病生存和生存质量,将是移植医生持续的专业努力方向｡

2 haploHSCT进展

需要接受alloHSCT的患者如果不具备同胞供者,仅仅依靠URD库仍无法解决这一供者匮乏问题,URD较长的查询时间限制了它在急需移植患者中的应用;人类脐带血虽然容易获得,但有核细胞数量少､植入延迟等局限性使其不能满足大体重儿童和成人的需要｡目前,亲缘单倍体相合供者已成为造血干细胞的另一个重要来源｡近年来,haploHSCT已在世界范围内成功开展,结束了供者来源缺乏的时代,并用于多种恶性､非恶性血液病及其他疾病的治疗[10]｡

2.1体外去T细胞单倍体移植方式的进一步完善体外去T细胞的单倍体移植方式曾经是单倍体移植的一种主流模式,较多用于治疗高危恶性血液病｡2010年报道的欧洲一项多中心研究显示,接受体外去T细胞haploHSCT治疗儿童难治复发的恶性血液病预计5年DFS率为27％｡多因素分析显示在大移植中心进行移植具有较好的DFS率[11]｡德国图宾根大学的研究人员主要采用体外去除CD3+与CD19+细胞进行haploHSCT[12],其报道的61例恶性血液病移植病例中,9例植入失败,中位随访869d,其OS率为26％｡该团队近期发现输注白介素(IL)15刺激的移植物安全､可行,能促进移植后的造血快速重建｡目前该团队正在探讨体外去除CD3/CD19细胞的单倍体相合移植模式后T细胞重建规律及其对改善移植预后具有的重要意义,以及阐明回输IL15刺激的移植物能否促进免疫重建｡

2.2非体外去T细胞单倍体移植的进展

2.2.1北京大学血液病研究所模式的全貌及拓展非体外去T细胞的单倍体相合移植具有移植后免疫重建较快､无须特殊仪器设备､费用消耗小等优点,北京大学血液病研究所的工作在此领域领世界之先｡2012年第54届美国血液学年会上来自中国､西班牙､美国､意大利､巴西等国家的学者都报道了其非体外去除T细胞的单倍体相合移植结果,论文数量明显超过体外去除T细胞的单倍体移植方式,预示着非去除T细胞的移植模式可能在今后成为haploHSCT的主流模式｡北京大学血液病研究所最近报告了756例急性白血病患者非体外去T细胞haploHSCT的长期随访结果,以国际上单中心最大宗连续病例再次确认了这一移植模式的安全性与疗效[13]｡这一体系同样成功地用于治疗CML及MDS｡此外,在2012年报道的haploHSCT与同胞全合移植治疗高危急性白血病的比较研究中发现,haploHSCT组具有低复发率､高存活率优势｡两组2年累计复发率分别为26％和49％(P=0.008),3年DFS率分别为42％和15％(P=0.029)[14]｡这种结果可能得益于haploHSCT后较强的移植物抗白血病(GVL)效应,单倍体移植除了在上述恶性血液病的治疗中展示的稳定疗效及安全性之外,还被创新性地用于治疗再生障碍性贫血(AA)[15]｡其世界首创的预处理方案包含:马利兰(Bu)3.2mg/(kg· d),移植前第7天(-7d)~-6d;环磷酰胺(Cy)50mg/(kg·d),-5~-2d;兔抗人胸腺细胞球蛋白(ATG)2.5mg/(kg·d),-5~-2d｡研究中2006年1月至2011年3月19例AA患者全部获得供者植入;血小板的累计植入率为(84.21±10.53)％,100d､1年､2年TRM分别为(10.5±7.1)％､(27.3±10.4)％ 和(35.4±12.0)％;中位随访746d,OS率为64.5 ｡

鉴于目前国内外还没有关于haploHSCT治疗AA的公认移植物来源､预处理方案以及移植物抗宿主病(GVHD)预防方案,这一临床结果意义极大,提示对于1个疗程免疫抑制剂治疗失败,且缺乏HLA相合同胞或无关供者的重症AA患者而言,haploHSCT是一种可以考虑的选择｡新近的临床研究提供了haploHSCT后有关感染情况的数据｡移植后100d巨细胞病毒(CMV)血症的发生率为64％,CMV相关肺炎的发生率为4％｡2007年1月至2008年12月接受单倍体移植的恶性血液病患者中,移植后40d､1年和3年侵袭性真菌感染的累计发生率分别是8.25％､13.1％和13.4％[16]｡为探索患者疾病､人口学参数及一般状况对移植临床结果的影响,最近,北京大学血液病研究所回顾性分析了HSCT共患病指数(HCTCI)对单倍体相合移植预后的影响,发现积分为0~2分组患者的复发率和TRM(11.59％和15.93％)显著低于积分≥3分组(23.23％和34.3％),OS率也显著升高(78.05％比55.45％)｡另外,还观察了急性白血病移植前危险因素对移植预后的影响[17]｡上述来自同一中心的资料显示,HCTCI积分以及根据细胞遗传学异常､初诊时的白细胞(WBC)计数以及诱导治疗反应制定的危险分层积分系统均能很好的预测单倍体移植的预后,从而有助于筛选预后不良的高危人群,及早采取干预措施以改善这些患者的移植预后｡

总之,北京大学血液病研究所建立的非体外去T细胞的单倍体相合移植体系不仅成功跨越了HLA屏障,解决了移植排斥等问题,使单倍体相合移植成为该中心的移植常规,同时将适应证扩展至AA等非恶性血液病的治疗｡这一移植模式的已经得到国内外学者的广泛认可｡

2.2.2 非体外去T细胞单倍体移植模式在欧美的应用 新近,意大利和以色列等报道了一项采用非体外去T细胞单倍体相合移植治疗急性白血病的多中心研究,患者接受单倍体相合粒细胞集落刺激因子(GCSF)动员的骨髓作为移植物,移植后预计3年OS率为45％[18]｡这项临床结果提示非体外去T细胞单倍体相合移植模式不仅应用于中国人群可成功跨越HLA屏障,也同样适用于高加索人群,说明这一移植模式具有临床应用的普遍意义｡最近,美国的一项多中心研究比较了体外去T细胞单倍体相合移植(TCD)和非去T移植(TCR)的疗效差异｡两组患者预处理方案相同,TCR组1年慢性GVHD的发生率及TRM均低于TCD组,实际DFS率和OS率(30％､64％对50％､21％)更高｡

近年,美国约翰· 霍普金斯大学医学院的Luznik等[19-20]采用大剂量Cy选择性去除同种反应性T细胞诱导免疫耐受的方法进行单倍体相合骨髓移植治疗血液病,也取得了较好的疗效｡这一模式在移植后第3天(+3d)~+4d给与Cy50mg/(kg·d)｡在报道的66例患者中9例发生移植排斥,接受1次或2次Cy[每次50mg/(kg·d)]进行GVHD预防患者的1年广泛性慢性GVHD的累计发生率为分别为25％和5％,提示回输移植物后两剂Cy预防能显著降低慢性GVHD发生率｡中位随访245d,1年和2年的实际存活率为46％和36％｡该中心后续研究发现移植后Cy应用可能可以消除供受者之间HLA不合对GVHD和DFS的不利影响｡

2.3 单倍体相合移植和其他移植方式的临床结果比较 作为HLA相合同胞供者､无关供者及脐血移植外的一种在世界范围内开展的新的移植方式,单倍体相合移植与其他移植方式之间的疗效优劣近年来备受关注｡2006年北京大学血液病研究所发表在Blood上的论文在alloHSCT历史上首次展示了单倍体相合移植与HLA相合同胞供者移植可以取得相当的长期无白血病存活(LFS)和OS率[21]｡随后,该课题组又在《临床癌症研究》杂志上发表论文,证实了单倍体相合移植可以取得与HLA相合无关供者移植相当的疗效[22]｡这些结果陆续被国内外学者的研究所证实,从而确立了单倍体相合移植在alloHSCT领域的地位｡Chen等[23]比较了46例接受HSCT患者和52例接受ATG患者的临床结果,进一步证实我国单倍体移植与同胞HLA相合移植可以取得相当的疗效｡最近,乔治亚州立大学的研究人员同样证实了这一结论｡Liu等[24]以单倍体､同胞全合和无关供者移植治疗91例慢性期CML的疗效,同胞全合移植组的OS率和LFS率高于另两类供者移植组,可能与单倍体组样本小(只有13例)及回顾性分析有关｡

美国血液和骨髓移植学会(ASBMT)的一项多中心研究比较了单倍体移植与双份脐血移植的疗效｡这一研究的重要意义在于利用多中心研究证实了单中心研究的结果,即同样采用RIC方案的前提下,单倍体､无关脐血和无关供者移植可以取得相近的疗效,尽管是回顾性研究,但为今后供者的选择提供了借鉴[25]｡西班牙学者回顾性分析了67例接受alloHSCT的急性白血病患者,其中38例接受无关供者脐血移植(UCBT)､29例接受单倍体相合移植,同样发现单倍体移植可以获得与脐血移植相当的疗效｡

2.4 小结及展望 迄今为止,还没有随机对照研究比较单倍体相合移植和无关供者移植的临床疗效｡然而,国内外单中心和(或)多中心的回顾性比较表明,两者移植疗效基本相当,因此,对于没有HLA相合同胞供者又需要在限定时间内进行移植的患者而言,亲缘单倍体移植是可行､合理的选择｡亲缘单倍体移植模式的临床研究正在不断深化｡如何在移植前从众多候选亲属中选择出最佳供者,对取得良好疗效具有重要意义｡近年来,关于供者年龄､供受者之间KIR不合､母亲来源的HLA抗原不合以及供受者之间HLA不合位点的数量对移植预后的影响备受关注,可能成为单倍体供者选择的重要依据｡北京大学血液病研究所启动了GCSF动员的单倍体相合外周血干细胞以及单倍体相合的GCSF预激的骨髓和外周血混合移植的随机､对照临床试验(NCT01617473)以明确哪种移植物更具优越性;深入研究移植后白血病复发机制的工作正在进行｡总之,非去除T细胞单倍体相合移植体系的完善将极大的提高移植疗效,造福广大的恶性血液病患者｡