无关供者脐带血干细胞移植概况

张昊，王福喜，武文杰，李茜，韩俊领

协和干细胞基因工程有限公司，天津 300384

1989年10月，Gluckman首次将脐带血用于治疗一名儿童患者的全血细胞减少症（范康尼贫血）。此后，脐带血逐渐成为大家所接受的造血干细胞来源而用于医疗。全球现存的脐带血资源相当丰富，自体与公共标本数达400 000份，而已用于临床移植的就达20 000份之多，日本、澳大利亚和加拿大的脐带血储存与应用都相当发达。2000年以来，自体脐带血储存业务在我国蓬勃发展，北京，天津、上海等城市都成立了供自体储存的脐血库。脐带血储存事业蒸蒸日上，为脐带血的应用打下了坚实的基础，越来越多的关注也随之而来[1-2]。

1 骨髓移植与脐带血移植治疗的比较

骨髓、脐带血（UCB）和外周血是现今临床移植所需造血干细胞的三大来源，其中骨髓在临床移植中应用最多，但约30%需要骨髓移植（BMT）的病人无法找到与之HLA配型相匹配的供者，所以脐带血以其来源可靠且丰富、价格低廉、配型要求较BMT低等特点越来越受到关注。Eapen[3]比较了503例无关供者（UD）脐带血移植（UD-UCBT）和282例全相合无关供者骨髓移植（UD-BMT），其中35例全相合脐血、201例1个位点不合脐血和282例2个位点不合脐血，在此基础上又将细胞数以3×107/kg为界分为高、低细胞数2组。结果表明，与UD-BMT相比，HLA全相合及1个位点不合高细胞数UD-UCBT移植相关死亡率相似；UD-UCBT和全相合UD-BMT的原发病复发率相似，且2个位点不合UD-UCBT复发率低于全相合UD-BMT；进一步比较了2个位点不相合UD-UCBT和全相合UD-BMT在6个月和12个月时的复发率，UD-UCBT仍低于UD-BMT；HLA相合UD-BMT、UD-UCBT，1个位点不合的低细胞数UD-UCBT、1个位点不合的高细胞数UD-UCBT和2个位点不合的UCBT的5年EP分别是38%、60%、36%、45%和33%。因此，与全相合UD-BMT相比，1或2个位点不合的UD-UCBT的5年LFS与8/8相合的BMT相似，全相合UCBT的LFS高于全相合UDBMT。大量询证医学资料[4]表明脐血移植治疗白血病作用更好，UCBT白血病复发率、无病生存率与长期生存率与BMT/PBCT相当，甚至更好。

脐带血的应用也有其要克服的困难。首先，每份脐带血标本的量有限，在治疗成人患者时存在细胞剂量偏低的劣势；其次，移植后患者的中性粒细胞和血小板中位时间明显长于骨髓移植，这也与脐带血造血干细胞相对原始，需要的分化过程更多有关。针对这些制约因素，很多应对及治疗方法也在不断发展之中。

2 异基因移植用脐带血的选择

在异基因脐带血移植中，如何选择供体标本是首先面临的问题，HLA配型的相合程度和细胞剂量是要考虑的2个因素。供者与受者的HLA配型相合程度会直接决定植入成功与否，也会对移植物抗宿主病（GVHD）有不同程度的影响。在骨髓和外周血干细胞移植中需要高分HLA配型，而在脐带血移植中一般只做HLA-A、-B、-DR位点的低分即可，这就大大增加了找到供者的可能。Delaney等研究发现，HLA-B位点的相合可缩短中性粒细胞和血小板的中位时间，而HLA-DR位点的相合可降低急性GVHD，高分结果与低分相比较对治疗没有影响[5]。因此，在考虑HLA相合时，在位点相合数相同的情况下，首先要考虑HLA-B和-DR位点的相合。

移植中输注的CD34+细胞剂量与生存率及移植相关死亡率明显相关，我们一般选择的CD34+细胞剂量为1×105～1.5×105/kg，或有核细胞剂量2×107/kg，最低有核细胞剂量1×107/kg，而随着配型相合度的降低，细胞剂量须相应升高。4/6相合的脐带血移植中细胞剂量要大于3×107/kg。表1给出了受配型相合度和细胞剂量所影响的脐带血选择优先顺序[6-7]。

3 脐带血扩增的临床应用

单份脐带血所含有的造血干/祖细胞（HSPC）数相对少，不能满足大体重儿童及成年人的需要。采用联合细胞因子、基质细胞共培养或灌注培养等方法，可在体外扩增脐带血HSPC，有望解决这一难题。其可能的机制在于外源性生长因子能阻止细胞凋亡，刺激细胞增殖；基质细胞能维持HSPC的自我更新能力，同时能促进植入及调节免疫；灌注培养方式能维持稳定的培养环境，及时补充营养物和移出代谢物，从而有利于细胞的扩增。在扩增细胞的同时应尽量减少干细胞的分化，维持其长期造血能力。

表1 移植用脐带血选择优先原则

体外扩增方法包括液体培养扩增、基质共培养扩增、持续灌注扩增。现有Ⅰ/Ⅱ期临床试验表明，应用体外扩增的脐血细胞进行移植是安全的，但未能像预期一样加快植入速度；另外，由于缺乏特异性标记，尚不能对扩增后的细胞进行必要追踪，因而还无法确定扩增的脐血造血干/祖细胞在长期造血重建中具体的作用机制。人脐血造血干/祖细胞扩增的起始培养细胞、维持HSPC自我更新和扩增的最佳细胞因子组合及细胞内信号途径等也尚未明确[8]。

4 双份脐带血移植

在单份脐带血不能满足6/6或5/6位点相合，且在4/6相合情况下不能满足＞3.5×107/kg的情况下，我们考虑采用双份脐带血移植的办法。首先要选择一份与受者相合位点最多且细胞剂量最大的脐带血，另一份在满足以上条件的基础上，还要尽量与已选出的标本HLA配型相合，且输注的最小细胞剂量＞1.5×107/kg[9]。在移植过程中，2份标本输注的时间间隔一般为3～5 h，且间隔时间的长短对移植效果没有影响[10]。移植3个月后，通过DNA检测可以观察到造血是由1份标本独立完成的，我们假设在移植初期2份标本在造血重建中都起作用，而一段时间后，另一份被慢慢排斥掉了[11]。

Eurocord等[12]比较了双份UCBT（dUCBT）与单份UCBT（sUCBT）在缓解期急性白血病患者中的疗效。在中性粒细胞恢复方面，两者之间无明显差异；然而，急性GVHD的发生率dUCBT高于sUCBT；2年非疾病复发相关死亡率两者相似，但dUCBT的复发率低于sUCBT；2年无病生存率dUCBT高于sUCBT。多因素分析表明，dUCBT具有较高的急性GVHD发生率和较低的疾病复发率，在第一次完全缓解阶段进行UCBT，dUCBT具有较高的2年无病生存率。dUCBT患者的复发率低，提示dUCBT可能会获得更强的移植物抗白血病（GVL）效应。

5 非亲缘脐血与骨髓共输注

在亲缘HLA不全相合骨髓移植中，脐带血的共输注可以帮助解决移植相关性合并症的问题。北京道培医院在2003年6月至2007年1月对29例亲缘半相合骨髓移植患者进行了脐带血共输注，与同期移植的29例未加脐血的患者比较，严重GVHD发生率在加脐血组显著降低且具有统计学差异[13]。

脐血辅助移植后最终仅有一个移植物来源的细胞长期植入。用变性高效液相色谱等技术结合聚合酶链反应扩增短串联重复序列对8例接受HLA配型半相合的亲缘造血干细胞与无血缘脐血混合移植后患者的嵌合状态进行动态检测，发现移植后14～60 d，8例混合移植患者的脐血均被排斥而逐渐转为完全供者细胞嵌合状态，表明作为第3方细胞源的UCB只在体内短暂植入，最终会被排斥，只有植入潜能占优势的那一份移植物最终获得持久植入[14]。

6 嵌合体的检测

受体在接受异体或异种移植物后其体内存在着供体细胞，而在移植物内存在着受体细胞，这种供、受体细胞相互移行、相互存在的现象称为嵌合现象。脐带血移植后，受者的中性粒细胞和血小板的生长滞后于骨髓或外周血干细胞的移植，这样就延长了我们判断移植是否成功的时间，从而失去了挽救移植失败的最佳时机。异基因的嵌合体一般在移植后14～18 d即可检测出来，可能出现3种结果：①完全嵌合体：血液中受体细胞消失，完全由供体的血细胞取代，此时供者细胞占据受者的骨髓或外周血＞97%；②混合嵌合体：受体的血细胞是由供体和受体的骨髓共同提供的，供体细胞与受体细胞共存于受体，可同时检测到供体与受体基因，供者细胞占2.5%～97%；③患者基因型：供体血细胞消失，此时只能检测到患者的基因型，提示移植失败[15]。

Moscardó等发现，清髓处理的71位患者在移植14 d后，嵌合体供者DNA含量在65%以上者，97%均实现了造血重建，而低于65%者只有2%实现了重建；同时，具有混合嵌合体患者的血小板植入也低于完全嵌合体患者[16]。脐带血嵌合体的定量检测对阐明植入机制、预测移植失败和疾病复发有重要意义，能有效指导移植后免疫抑制剂的调整和及早的挽救治疗，从而改善移植结果，提高患者的生存率。

7 结语

由于脐血来源广泛及其自身特殊的免疫学特性，其作为新的造血干细胞移植的供源具有极大优势和潜力，我国成立的多家脐带血库对该资源的积累和保护意义重大。如今在临床上采用最多的是脐带血辅助半相合骨髓移植的治疗，而脐带血移植的重建治疗相对较少，这主要是由其细胞数较低所造成的，但在体重较轻的儿科患者中，脐带血细胞剂量的劣势有所降低，体外扩增与双份脐血移植的不断发展也为其应用带来了更广阔的前景。

除造血重建之外，脐带血细胞在皮肤创伤的修复、脑神经细胞损伤修复等方面同样具有应用前景。

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