造血干细胞移植

俞受程 叶建平 刘家赵

1.解放军第三○七医院放疗科，北京100071；2.解放军第二炮兵总医院放疗中心，北京100088

随着以攻克癌症为目的的实验肿瘤学、血液学、细胞生物学和免疫学等基础医学研究的成果应用临床，促进了肿瘤的治疗和疗效的提高，除经典放、化疗外，使用以粒细胞集落因子（G-CFS）或粒细胞-巨噬细胞集落剌激因子（GM-CSF）所代表的细胞因子所进行的大剂量化疗和造血干细胞移植术+超大剂量化疗最具代表性。现应用造血干细胞移植治疗后，疗效明显提高。

1 造血干细胞移植的现状

造血干细胞从胚胎干细胞发育而来，其特征：①高度自我更新、有自我复制能力；②进一步分化为各系祖细胞；③可长期维持在非增殖状态；④随干细胞分化逐渐减弱和消失。

造血干细胞就其来源有4种，分别是骨髓（自体和异基因）、外周血液（自体和异基因）、脐带血和胎肝细胞（现已不采用）。骨髓作为造血干细胞来源，在基础研究和临床应用方面均有重要进展，尤其是自体造血干细胞移植，是当前实体瘤治疗中的重要研究内容。究其原因，系造血系统被瘤细胞侵犯相对较少，移植成功的几率较高，且无移植物抗宿主病（GVHD）发生。

提高肿瘤化疗剂量和强度是现代肿瘤内科治疗进展之一，已为各国学者所认可。但免疫功能低下、骨髓抑制，又是强烈化疗后不可避免的并发症，由此造成的严重感染和出血可导致患者死亡。造血干细胞移植正是解决这一重要问题的有效途径，它能使患者在强烈化疗后加速造血和免疫功能重建，缩短住院日期，拯救一部分标准化疗无效的患者。

2 造血干细胞移植（HBSCT）的方法

2.1 骨髓造血干细胞的采集

采集包括：①采集前准备；②采集所需之器械和药品准备；③骨髓采取。

2.2 外周血造血干细胞动员和采集

2.2.1 外周血干细胞（PBSC）动员 人体循环血（外周血）中造血干细胞的数量明显较自体骨髓细胞为少，远不能满足移植需要。动员剂的应用可使静止在骨髓中的造血干细胞进入外周循环血中，常用的动员剂有：①骨髓抑制性细胞毒（cytoreduction）药物；②细胞生长因子（如G-CSF）。迄今为止仍普遍应用大剂量化疗作为外周血干细胞移植（PBSCT）的动员手段。大剂量化疗+细胞生长因子不仅有动员造血干细胞的作用，同时亦有利于大量杀伤肿瘤细胞。细胞生长因子又可使粒细胞缺乏时间缩短，减少感染机会。

2.2.2 外周血干细胞采集 将由计算机控制循环血量的连续血细胞分离机管道的两端连接在患者的肘静脉或内踝静脉，注入ACD抗凝剂，沟通循环后，开动辅助泵，按血液成分的不同比重进行离心，就可以自动分离出各种不同的血液有形成份，把收集到的造血干细胞放入保存袋内备用。现在越来越倾向由骨髓造血干细胞采集向PBSCT过渡。采用外周血干细胞移植以代替骨髓干细胞移植（CBMSCT）是基于下列4个特点：①PBSCT不需麻醉及手术室，使用血细胞分离机可简便地分离出造血干细胞及其前驱细胞（progenitor cell），患者无痛苦；②因骨髓转移或接受放射线照射后不能从全身造血组织提取骨髓的病例也可分离；③具有在血液学上恢复早于BMSCT的优点；④有较少的肿瘤细胞污染，因而冒“复发”的风险亦较骨髓移植为少，目前肿瘤细胞对骨髓组织污染的处理有多种方法均在探索之中，包括理化和生物学检测[1]，这些在临床应用中都取得了一些成绩。

2.3 同种异基因造血干细胞采集

与自体骨髓或自体外周血采集方法完全相同。因造血干细胞为供者所提供，故不必冷冻保存，需要时对供者采集和对患者输入同步进行。但供受者之间造血干细胞的组织相容性抗原-人白细胞抗原（HLA）必须相合，即所谓配型。

2.4 造血干细胞采集数量及其活性测定

造血干细胞移植成功之一，在于输入干细胞的数量及其活性。由于采集干细胞数量受各种因素制约，采集次数每例均不一致。骨髓采取一次完成，而外周血采取一般需3～5次，主要根据所收集的单核细胞（MNC）、GM-CFU和CD34+细胞（早期造血祖细胞）数量而定。测定GM-CFU集落数需1周以上时间，不能及时发现外周造血干细胞（PBSC）峰值的到来，而检测外周血中CD34+细胞数量能迅速估计PBSC产值，故有人主张以CD34+细胞作为采集干细胞的数量标准。移植所需的干细胞阈值，大多数学者认为MNC需＞2×108/kg（2×108～ 8×108/kg），CFU-GM ＞ 0.5×105/kg（0.5×105～1.0×105/kg），而CD34+细胞至少在5×106/kg以上时，即可停止采集。

2.5 关于CD34+细胞

目前已经清楚CD34+细胞是分子量为115 000的高糖基化膜蛋白，主要存在于各系幼稚的造血细胞（造血祖细胞），部分为骨髓基质细胞和少量造血细胞表面。CD34+细胞指的是一个群体，各系造血干细胞大部分存在于此群体内。它具有很多亚型，往往呈现出非均一性。凡不表达CD34+抗原的细胞就无形成集落的能力，因而不能重建造血功能。凡表达CD34+、CD38-细胞这一抗原的组分细胞，可能是更为幼稚的造血干细胞，也就是维持长期造血的启动细胞。CD34+细胞及其亚群的比例在骨髓中最高，外周血中最低，脐带血来源的CD34+细胞及其亚群造血增殖能力最强。如能纯化CD34+细胞，这对了解造血干细胞的增殖，分化和移植后的造血恢复将有重要意义。采用自体外周血移植时难免会将少量肿瘤细胞回输给患者，增加复发的机会，利用CD34+细胞富集仪可以清除瘤细胞，达到净化外周血的目的。

2.6 造血干细胞保存和回输

按标准的操作程序进行：①采集后直接回输；②4℃冰箱内保存，采集后必须在3 d内回输，以维持其增值功能；③液氮内保存，保存时间可达数月之久。

2.7 各种动员剂效果

由于使用动员剂的种类，时间和剂量不一，各学者报告虽有差异，但其产率基本相似，均能满足移植要求。Stiff[2]报道13例小细胞肺癌，分别进行了自身骨髓移植和自体外周血干细胞移植。表1显示单纯用诱导化疗作为动员剂，两组提取的有核细胞数量相一致，均能满足移植需要。

表1 外周血和骨髓液分离采集后有核细胞产率比较

Schwartzberg[3]报告用化疗药物和G-CFS作为动员剂观察乳腺癌，恶性淋巴癌及实体瘤共500余例的动员效果。分组很细，其结论是化疗+G-CFS动员效果最佳。

2.8 应用动员剂后的并发症

白细胞和血小板下降是化疗后常见的症状，一般在1～2周后降至最低值。细菌培养可检出G+和G-细菌。其他可见黏膜炎、腹泻、出血性膀胱炎、全身不适等症状，尤以注射大剂量CTX（7 g/m2）时更为严重。其他如恶心、呕吐、乏力常见，肝功异常和神经系统损害发生率低。

2.9 肿瘤细胞侵犯骨髓和污染外周血

造血系统内肿瘤细胞侵犯，这在白血病，恶性淋巴瘤以及多发性骨髓瘤患者中颇为常见。在实体瘤患者中，其被肿瘤细胞污染的程度与疾病类型、临床分期、进展程度、移植前有否化疗（可视作为体内净化）、动员造血干细胞的方法和移植造血干细胞的数量有关。有证据表明[4]，对晚期播散的实体瘤患者特别是神经母细胞瘤患者，在进行造血干细胞移植后约50%最终死于肿瘤复发，这可能与侵犯的瘤细胞未被彻底净化有关。

MOSS的实验表明：从外周血中采集的造血祖细胞被肿瘤细胞污染的程度明显的比骨髓为少，尤其在治疗后采集效果更好。Elias等[5]还发现APBSCT组血象回升比ABMT明显加快，从而减少了感染发生的机会和成分输血的次数。

3 造血干细胞移植在恶性肿瘤治疗中的应用

3.1 病种的选择

主要对象为放、化疗敏感的晚期癌症，常规治疗无效，复发或高度恶性的病例。病种除了白血病外还应包括恶性淋巴瘤，乳腺癌和儿童神经母细胞瘤等患者。此类文献材料甚多，而生殖系统肿瘤、小细胞肺癌等实体瘤报告较少。病情处在CR1和CR2状态时进行移植，效果最佳。无肿瘤负荷，可以减少并发症的发生，临床恢复顺利。

3.2 选择标准

①年龄在60岁以下；②一般状况尚可，KPS在80分以上；③心、肝、肾、肺等重要脏器功能无严重损害；④无严重或未控制的感染；⑤无严重药物过敏史；⑥无严重精神障碍史；⑦妊娠妇女禁忌；⑧儿童亦可进行造血干细胞移植。

3.3 造血干细胞移植前大剂量放、化疗方案的实施（移植预处理）

血液系统恶性肿瘤和实体瘤患者因病种不同，对放、化疗的敏感程度各异，很难用统一的模式进行治疗。即使是同一疾病，也因年龄、病变程度、骨髓侵犯与否、造血功能状态和既往治疗情况的差异，所采取的方案亦不相同，但可把过去各病种标准的常规治疗处方略作修改，加大剂量（常规量的5～8倍）或采取联合放、化疗作为超大剂量方案的参照。方案实施后，除了及时回输所采集的造血干细胞外，支持治疗极其重要，洁净病房的隔离、无菌饮食、皮肤沐浴、肠道消毒、抗生素和抗病毒药物的使用。血液制品的输注以及水电解质平衡等，都是移植治疗过程中缓解和控制肿瘤的重要保证，使患者顺利度过极期。已经证实白血病和恶性淋巴瘤能够用超大剂量化疗结合异体或自身造血干细胞移植而治愈。在实体瘤中亦存在剂量效应关系，可以使某些晚期实体瘤患者延长无病生存期。

4 临床应用概况

造血干细胞移植在临床应用上有半个世纪之久，发展很快。早期在血液肿瘤方面取得良好成绩，逐渐扩大到实体瘤治疗。主要应用在乳腺癌、恶性淋巴瘤、卵巢癌、多发性骨髓瘤和儿童神经母细胞等方面，其他如小细胞肺癌、软组织肉瘤、头颈部肿瘤等报告甚少，个别病种尚在探索之中。

4.1 白血病的异基因骨髓移植

异基因骨髓移植（allogeneic bone marrow transplantation,Allo-BMT）在当前白血病的治疗中占有重要地位。Allo-BMT是对患者进行超大剂量放化疗预处理后，将健康骨髓中的造血干细胞植入患者体内，使其造血及免疫功能获得重建的治疗方法。BMT始于20世纪50年代，Mathe在1963年首先报告了1例白血病用Allo-BMT成功的病例。70年代以后，世界各地相继建立了一批BMT中心，成立了一些国际性的BMT协作组织，国内大城市亦相继建立了骨髓库。到目前为止在世界范围内完成的Allo-BMT及Syn-BMT病例已超过数万例。307医院[6]亦完成上百例患者的治疗。Allo-BMT治疗各类白血病的长期无病生存率平均大约在50%左右。各医院都采取超大剂量化疗以彻底杀灭骨髓中的瘤细胞，个别单位再加用全身照射（TBI）。

4.2 白血病造血干细胞移植并发症

4.2.1 移植物抗宿主病（GVHD） 白血病细胞往往含有多种不同抗原，成分亦比较复杂，因此当输入供体的造血干细胞时，一旦HLA型不合往往发生移植物抗宿主病，严重时可致命。其临床表现主要集中在皮肤、肝脏和肠道。目前已有很多方法可减轻GVHD发生。

4.2.2 消化道毒性反应 包括恶心、呕吐、腹泻、口腔炎、舌炎、食道炎和口腔溃疡等，一般发生在BMT两周以内，多数患者经对症处理可逐步自愈。

4.2.3 BMT后的感染 由于患者的造血及免疫功能极度低下，再加以免疫抑制剂的应用，患者发生感染的危险性极大。在病期不同阶段感染的病原菌亦有所差异。早期感染以细菌为主。中期则表现为病毒感染（以巨细胞包涵体病毒CMV最为多见）常合并水痘带状疱疹病毒（VZV）。霉菌感染在BMT后期亦是常见的并发症之一。这与患者粒细胞缺乏，长期应用广谱抗生素，中心静脉导管的设置，黏膜屏障的破坏等因素有关。

4.2.4 出血性膀胱炎（hemorrhagic cystitis HC） 发生率虽很低，绝大多数是由于预处理中大剂量环磷酰胺的代谢产物-丙烯醛（acrolein）对膀胱黏膜的毒性作用所引起。患者出现尿频，尿痛血尿等膀胱刺激症状。需大剂量输液，碱化尿液，应以预防为主。

4.2.5 肝静脉闭塞症（HVOD） 其是骨髓移植大剂量化、放疗处理相关的严重并发症和死亡原因。HV0D发病机制目前尚不清楚，普遍认为由细胞毒作用所致。临床表现为肝区痛、肝大、水肿、腹水乃至黄疸等，最后引起各脏器衰竭。因此其预防重于治疗。

4.2.6 间质性肺炎（IP） 其亦是BMT后早期严重并发症之一。发病率在35%～40%之间，近年来有所降低，其发生原因多数与感染有关。临床表现主要是进行性呼吸困难、紫绀、低氧血症，因此控制感染、采用分次TBI等可以有效减少IP的发生。

4.2.7 其他并发症 移植后晚期可出现白质脑病，这与TBI和颅脑照射有关，亦与髓鞘内注入MTX或Ara-c相关联，远期激发恶性肿瘤，儿童发育受阻，男女性功能减退都有可能。

鉴于ALLO-BMT带来的并发症严重，处理亦较为棘手，在20世纪90年代末期非清髓性异基因外周造血干细胞移植治疗恶性血液病开始兴起，它具有预处理强度轻，并发症少，安全性高，疗效好等优点，备受国内外学者广泛关注。艾辉胜等[7]研究报告其显著增加。

4.3 恶性淋巴瘤的造血干细胞移植

恶性淋巴瘤无论是霍奇金淋巴瘤（HD）或非霍奇金瘤病（NHL）都是造血干细胞移植合适的病种。

4.3.1 病例选择标准 ①中高度NHL的CR1、CR2或复发病例；②HD第Ⅲ期（复发或耐药）或第Ⅳ期（无骨髓侵犯）的患者。

4.3.2 HD-C（大剂量化疗）预处理方案组成 目前常用的药物有CTX、VP-16、BCNU、Ara-c等主要以烷化剂为主，包括TBI。药物的组成必须满足以下要求：①药物存在明显的剂量—效应关系；②标准用量时主要毒性限制因素是骨髓毒性；③大剂量应用时骨髓毒性不严重；④药物间毒性无明显增加，而疗效有相乘效果；临床有可能增加5倍以上的剂量。全淋巴区照射（TLI）也是预处理方案组成之一。预处理目的是为了增加抗肿瘤作用。采用烷化剂为主的原因：①烷化剂的剂量限制因素是骨髓抑制，在造血干细胞移植支持下可加大剂量。②烷化剂的抗肿瘤作用与剂量有依赖关系。③烷化剂之间无交叉耐药。

4.3.3 HD-C结合造血干细胞移植疗效 1978年Appelbaum首先报道1例进展性NHL采用ABMT获得成功，开创了HD-C+ABMT治疗淋巴瘤之先例。其在1983年采用HD-C+APBSCT治疗1例晚期（Ⅳ期）NHL，经长期随访一直健在获临床“痊愈”属国内首例报告。以后国内外学者相继有报道[8-10]。最后的结论是HD-C结合ABMT或APBSCT能治疗某些用低剂量无法治疗的进展性恶性淋巴肿瘤。不论是CR率和无病生存率均有所提高。

4.4 儿童肿瘤——神经母细胞瘤

儿童肿瘤2/3为神经母细胞瘤，少数为泌尿生殖系统肿瘤和脑肿瘤。儿童肿瘤的特点是具有很陡峭的剂量反应曲线，急性毒性的发生与年龄有关。此病早期难以诊断，加以恶性程度极高，发展迅速，早期即有转移，很快产生耐药，因此高剂量化疗结合造血干细胞移植受到人们的重视，根据欧洲BMT组、儿童癌症研究组、儿科肿瘤组分别统计[11]。5%～15%死于并发症，50%复发，其余患者缓解期可高达5年多。

4.5 乳腺癌——造血干细胞移植

乳腺癌是妇女最常见的恶性肿瘤，采用常规的手术，放、化疗及内分泌治疗可使50%左右的患者治愈。因此乳腺癌采用HD-C+ABMT或APBSCT选择对象，定格在①初治的Ⅲ期，Ⅳ期及炎性乳腺癌，常规化疗达CR者；②复发乳腺癌对常规诱导化疗方案敏感（达CR或PR）者；③Ⅱ期腋窝淋巴结转移10个以上者。HD-C预处理方案以烷化剂为主，剂量比常规用药大2～10倍，疗效见表2。表2显示，在无病生存期、2年无病生存期、2年生存率方面HD-C组明显优于常规化疗组，从而为HD-C治疗乳腺癌提供了有利的临床证据。

自进入21世纪以后，由于对乳腺癌发病机制的深入了解和许多药物的问世以及移植所造成的并发症使人们对乳腺癌治疗的理念发生改变，造血干细胞输注仅仅作为一种恢复造血功能的一种手段而已。

表2 SWOG传统化疗对照组与HD-c+ABMT治疗组Ⅲ期乳腺癌的疗效比较（历史性对照）

4.6 小细胞肺癌

由于小细胞肺癌对化疗药物敏感，增加剂量强度，疗效随之提高。这在临床治疗和实验肿瘤中均已得证实，故小细胞肺癌亦是造血干细胞移植+强烈化疗的适应证。目前有少量散在文献报道，疗效难以定论[12]。

4.7 卵巢癌

卵巢恶性肿瘤占妇科肿瘤的第3位，患病初期症状很少，确诊时已属晚期。目前对进展期卵巢癌（FIGO分类Ⅲ或Ⅳ期）采用紫杉醇加DDP治疗获得稳定疗效。应用造血干细胞移植可作为后期强化治疗[13-14]，是一种可望延长其生存期的有效治疗方法。

4.8 多发性骨髓瘤

多发性骨髓瘤多见于老年人，常规治疗效果极差。如果采用造血干细胞移植，CR率可达30%～50%，加大化疗剂量，强化巩固治疗缓解期可长达数年。毒性表现主要是进行性肾功能衰竭和感染。Bjorkstrand[15]指出，超大剂量放化疗结合造血干细胞移植可使极大部分骨髓瘤患者获得长期CR。

4.9 其他实体肿瘤

这类肿瘤包括的范围广泛，但适合于造血干细胞移植的患者有限，对睾丸肿瘤、黑色素瘤、头颈部瘤、软组织肉瘤等皆有过散在性的报道[16]，并在一定程度上改善其预后。

5 脐带血移植

脐带血代替骨髓进行造血干细胞移植是近年来又一重大进展。因其有明显特点而受到重视：①脐带血来源方便；②采集过程简单；③含有丰富的造血干细胞及其前体细胞；④增殖能力强，免疫活性较弱，容易克服组织相容性障碍；⑤对供者（新生儿和产妇）无任何影响。临床已开始应用多年，主要用于小儿白血病，取得满意的效果。自20世纪90年代以后，欧美各国已相继建立起脐血库。

脐带血移植有以下几个特性：①脐血移植后能够持久重建造血功能；②脐血中造血干/祖细胞的数量可以满足儿童及部分体重较低成人的需要；③脐血移植后造血恢复较骨髓移植慢；④脐血移植GVHD发生率及严重程度均较低。

脐带血含量（造血干细胞）丰富，但总数较少。脐带血所面临的问题：①单个胎盘脐带血干细胞数量有限；②极易污染母亲淋巴细胞发生致命的GVHD占3%；③易肿瘤复发；④发生遗传性疾病有较高的危险性。

6 造血干细胞移植研究的展望

近半个世纪来，造血干细胞移植的实验与临床研究迅速发展，从骨髓移植，外周血干细胞移植到脐带血的应用，有两个飞跃，然而移植本身亦带来了一系列急待解决的难题。

与异体造血干细胞移植相比，自身造血干细胞（骨髓和外周血）不受供体限制，并发症少，特别是GVHD基本不发生，尤其对单子女家庭有着特殊的意义，存在的问题是肿瘤复发率高，今后方向应朝向：①体外净化移植物中残留肿瘤细胞；②诱导移植物抗肿瘤效应；③调整预处理方案。减少与移植物有关的并发症。防止肿瘤疾病的复发，提高实体肿瘤患者的生存率。

异基因造血干细胞移植重点应放在：①移植物抗宿主病；②病毒和各种细菌感染的防止；③加强骨髓库和脐血库的建立。造血干细胞移植术正在迅猛发展，对这一新疗法如何在造血系统疾病和实体瘤的治疗中应用，怎样评价其有效性，尚需经过实验，研究和临床实践的考验，这正是肿瘤医生所肩负的重任。

略，如有需要请与作者联系）