第二十章 造血干细胞移植

造血干细胞移植（hematopoietic stem cell transplantation，HSCT）是指对病人进行全身照射、化疗和免疫抑制预处理后，将正常供体或自体的造血细胞（hematopoietic cell，HC）注入病人体内，使之重建正常的造血和免疫功能。HC包括造血干细胞（hematopoietic stem cell，HSC）和祖细胞（progenitor）。HSC具有增殖、分化为各系成熟血细胞的功能和自我更新能力，维持终身持续造血。HC表达CD34抗原。

经过60余年的不断发展，HSCT已成为临床重要的有效治疗方法，全世界每年移植病例数都在增加，移植病人无病生存最长的已超过30年。1990年，美国E.D.Thomas医生因在骨髓移植方面的卓越贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖。

【造血干细胞移植的分类】

按HC取自健康供体还是病人本身，HSCT被分为异体HSCT和自体HSCT（auto-HSCT）。异体HSCT又分为异基因移植（allo-HSCT）和同基因移植。后者指遗传基因完全相同的同卵孪生者间的移植，供受者间不存在移植物被排斥和移植物抗宿主病（graft-versus-hostdisease，GVHD）等免疫学问题，此种移植概率不足1%。按HSC取自骨髓、外周血或脐带血，又可区分为骨髓移植（bone marrow transplantation，BMT)、外周血干细胞移植（peripheral blood stem cell transplantation，PBSCT）和脐血移植（cord blood transplantation，CBT）。按供受者有无血缘关系而分为血缘移植（related transplantation）和无血缘移植（unrelated donor transplantation，UDT）。按人白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）配型相合的程度，分为HLA相合、部分相合和单倍型相合（haploidentical）移植。

【人白细胞抗原（HLA）配型】

HLA基因复合体，又称主要组织相容性复合体，定位于人6号染色体短臂（6P21），在基因数量和结构上具有高度多样性。与HSCT密切相关的是HLA-Ⅰ类抗原HLA-A、B、C和HLA-II类抗原DR、DQ、DP。如HLA不合，GVHD和宿主抗移植物反应（host versus graft reaction，HVGR）风险显著增加。遗传过程中，HLA单倍型作为一个遗传单位直接传给子代，因此，同胞间HLA相合概率为25%。过去HLA分型用血清学方法，现多采用DNA基因学分型。无血缘关系间的配型，必须用高分辨分子生物学方法。HLA基因高分辨至少以4位数字来表达，如A*0101与A*0102。前两位表示血清学方法检出的A1抗原（HLA的免疫特异性），称低分辨；后两位表示等位基因，DNA序列不一样，称高分辨。过去无血缘供者先做低分辨存档，需要时再做高分辨，现在中华骨髓库入库高分辨资料比例明显增加。

【供体选择】

Auto-HSCT的供体是病人自己，应能承受大剂量化放疗，能动员采集到未被肿瘤细胞污染的足量造血干细胞。通常情况下，allo-HSCT的供体首选HLA相合同胞（identical siblings），次选HLA相合无血缘供体（matched unrelated donor，MUD）、单倍型相合亲缘供体或脐带血干细胞。若有多个HLA相合者，则选择年轻、健康、男性、巨细胞病毒（cytomegalovirus，CMV）阴性和红细胞血型相合者。

过去我国实行独生子女政策，同胞供者日益减少，单倍型相合亲缘供体、MUD等替代供体逐步成为移植的主要干细胞来源，具体供体的选择应充分考虑病人的病情和移植风险，权衡利弊。中国造血干细胞捐献者资料库建立于1992年，截至2016年底，库容量已突破230万人份，累计捐献6000余例。

随着HLA配型等移植相关技术的提高，无血缘PBSCT的疗效已接近HLA相合同胞供体，但目前能找到相合供体的病人比例仍不足50%，且一般需耗时2～3个月。脐带血中的HC和免疫细胞均相对不成熟，故CBT对HLA配型要求较低，术后GVHD发生概率和严重程度也较低，但因细胞总数有限，血重建速度较慢，不植活者相对多，对大体重儿童和成人进行CBT尚有问题。单倍型相合亲缘供体移植为几乎每一位需要allo-HSCT的病人均提供了干细胞来源，十多年来获得了重大进展，在一定程度上解决了HLA屏障对供体的限制，我国造血干细胞移植工作者在这一技术体系的发展中作出了令人瞩目的成绩。

【造血细胞的采集】

Allo-HSCT的供体应是健康人，需检查除外感染性、慢性系统性疾病等不适于捐献情况并签署知情同意书。造血干细胞捐献过程是安全的，不会降低供者的抵抗力，不影响供体健康，采集管道等医疗材料不重复使用，不会传播疾病。

1.骨髓  骨髓采集已是常规成熟的技术。多采用连续硬膜外麻醉或全身麻醉，以双侧髂后上棘区域为抽吸点。按病人体重，（4～6）×l0⁸/kg有核细胞数为一般采集的目标值。为维持供髓者血流动力学稳定、确保其安全，一般在抽髓日前14天预先保存供者自身血，在手术中回输。供受者红细胞血型不一致时，为防范急性溶血反应，需先去除骨髓血中的红细胞和（或）血浆。对自体BMT，采集的骨髓血需加入冷冻保护剂，液氮保存或-80℃深低温冰箱保存，待移植时复温后迅速回输。

2.外周血  在通常情况下，外周血液中的HC很少。采集前需用G-CSF动员（mobilization），使血中CD34⁺HC升高。常用剂量为G-CSF（5～10）μg/（kg·d），分1～2次，皮下注射4天，第5天开始用血细胞分离机采集。采集CD34⁺细胞至少2×l0⁶/kg（受者体重）以保证快速而稳定的造血重建。Auto-PBSCT病人采集前可予化疗［环磷酰胺(CTX)，依托泊苷(VP-16)等］进一步清除病灶并促使干细胞增殖，当白细胞开始恢复时，按前述健康供体的方法动员采集造血干细胞。自体外周造血干细胞的保存方法同骨髓。

3.脐带血  脐带血干细胞由特定的脐血库负责采集和保存。采集前需确定新生儿无遗传性疾病。应留取标本进行血型、HLA配型、有核细胞和CD34⁺细胞计数，及各类病原体检测等检查，以确保质量。

【预处理方案】

预处理的目的为：①最大限度地清除基础疾病；②抑制受体免疫功能以免排斥移植物。预处理主要采用全身照射（total-body irradiation，TBI）、细胞毒药物和免疫抑制剂。根据预处理的强度，移植又分为传统的清髓性HSCT和非清髓性HSCT（nonmyeloablative HSCT，NST）。介于两者之间的为降低预处理强度（RIC）的HSCT。在NST中，预处理对肿瘤细胞的直接杀伤作用减弱，主要依靠免疫抑制诱导受者对供者的免疫耐受，使供者细胞能顺利植入，形成稳定嵌合体（chimerism），继而通过移植物中输入的或由HSC增殖分化而来的免疫活性细胞，以及以后供体淋巴细胞输注（donor lymphocytes infusion，DLI）发挥移植物抗白血病（graft-versus-leukemia，GVL）作用，从而达到治愈肿瘤的目的。NST主要适用于疾病进展缓慢、肿瘤负荷相对小，且对GVL较敏感、不适合常规移植、年龄较大（＞50岁）的病人。NST预处理方案常含有氟达拉滨（fludarabine）。对大多数病人，尤其是年轻的恶性肿瘤病人仍以传统清髓性预处理为主。常用的预处理方案有：①TBI分次照射，总剂量为12Gy，并用CTX 60mg/（kg·d）连续2天；②静脉用白消安0.8mg/（kg•6h）连用4天，联合CTX 60mg/（kg·d）连用2天；③BEAM方案（BCNU+VP-16+Ara-C+Mel），用于淋巴瘤；④HD-Mel方案（Mel 200mg/m²），用于MM。自体移植和同基因移植治疗恶性病因无GVL作用，预处理剂量应尽量大些，且选择药理作用协同而不良反应不重叠的药物。

【植活证据和成分输血】

从BMT日起，中性粒细胞多在4周内回升至＞0.5×l0⁹/L，而血小板回升至≥50×l0⁹/L的时间多长于4周。应用G-CSFμg/（kg•d），可缩短粒细胞缺乏时间5～8天。PBSCT造血重建快，中性粒细胞和血小板恢复的时间分别为移植后8～10天和10～12天。CBT造血恢复慢，中性粒细胞恢复时间多大于一个月，血小板重建需时更长，约有10%的CBT不能植活。而HLA相合的BMT或PBSCT，植活率高达97%～99%。GVHD的出现是临床植活证据；另可根据供、受者间性别，红细胞血型和HLA的不同，分别通过细胞学和分子遗传学（FISH技术）方法、红细胞及白细胞抗原转化的实验方法取得植活的实验室证据。对于上述三者均相合者，则可采用短串联重复序列（STR）、单核苷酸序列多态性（SNP）结合PCR技术分析取证。

HSCT在造血重建前需输成分血支持。血细胞比容≤0.30或Hb≤70g/L时需输红细胞；有出血且血小板小于正常或无出血但血小板≤20×l0⁹/L（也有相当多单位定为≤10×10⁹/L）时需输血小板。为预防输血相关性GVHD，所有含细胞成分的血制品均须照射25～30Gy，以灭活淋巴细胞。使用白细胞滤器可预防发热反应、血小板无效输注、GVHD和HVGR、输血相关急性肺损伤，并可减少CMV和EBV及HTLV-Ⅰ的血源传播。

【并发症】

HSCT的并发症及其防治，是关系移植成败的重要部分。并发症的发生与大剂量放化疗的毒副作用及移植后病人免疫功能抑制、紊乱有关。虽然多数并发症病因明确，但在某些并发症，多种因素均参与疾病发病过程。此外，病人可同时存在多种并发症表现。Allo-HSCT的并发症发生概率和严重程度显著高于auto-HSCT。

（一）预处理毒性

不同的预处理产生不同的毒副作用。早期毒副作用通常有恶心、呕吐、黏膜炎等消化道反应，急性肝肾功能受损、心血管系统毒性作用也不少见。糖皮质激素可减轻放射性胃肠道损伤。口腔黏膜炎常出现在移植后5～7天，严重者需阿片类药物镇痛，继发疱疹感染者应用阿昔洛韦和静脉营养支持，一般7～12天“自愈”。移植后5～6天开始脱发。氯硝西泮或苯妥英钠能有效预防白消安所致的药物性惊厥。美司钠（mesna）、充分水化、碱化尿液、膀胱冲洗和输血支持可以防治高剂量CTX导致的出血性膀胱炎。

移植后长期存活的病人也可因预处理发生晚期并发症，主要包括：①白内障：主要与TBI有关，糖皮质激素可促进其发生；②白质脑病：主要见于合并CNSL而又接受反复鞘内化疗和全身高剂量放、化疗者；③内分泌紊乱：甲状腺和性腺功能降低、闭经、无精子生成、不育、儿童生长延迟；④继发肿瘤：少数病人几年后继发淋巴瘤或其他实体瘤，也可继发白血病或MDS。

（二）感染

移植后由于全血细胞减少、粒细胞缺乏、留置导管、黏膜屏障受损、免疫功能低下等原因，感染相当常见。常采取以下措施预防感染：①保护性隔离，住层流净化室；②无菌饮食；③胃肠道除菌；④免疫球蛋白输注支持；⑤病人、家属及医护人员注意勤洗手、戴口罩等个人卫生。移植后感染一般分为3期，早期为移植后1个月内，中期为移植后1个月到100天，晚期为移植100天后，各期感染的特点和致病菌有所差别。后期病人的感染险取决于免疫功能的恢复水平。

1.细菌感染  移植早期病人易感因素最多，发热可能是感染的唯一表现，通常没有典型的炎症症状和体征。治疗应依照高危粒细胞缺乏病人感染治疗指南，尽早进行广谱、足量的静脉抗生素治疗，并及时实施血培养或疑似感染部位的病原学检查，根据感染部位或类型、病原学检查结果和所在医疗单位细菌定植和耐药情况进行调整。移植中后期病人骨髓造血功能虽基本恢复但免疫功能仍有缺陷，尤其是存在GVHD、低免疫球蛋白血症的病人仍有较高的感染风险。

2.病毒感染  移植后疱疹类病毒感染最为常见。单纯疱疹病毒感染应用阿昔洛韦5mg/kg，每8小时1次静脉滴注治疗有效。预防时减量口服。为预防晚期带状疱疹病毒激活（激活率为40%～60%），阿昔洛韦可延长使用至术后1年。EBV和HHV-6感染也不少见，并分别与移植后淋巴细胞增殖性疾病和脑炎密切相关。

CMV感染是最严重的移植后病毒性感染并发症，多发生于移植后中晚期。CMV感染的原因是病人体内病毒的激活或是输入了CMV阳性的血液制品。对供受体CMV均阴性的病人，必须只输CMV阴性的血液。CMV病可表现为间质性肺炎（interstitial pneumonia，IP）、CMV肠炎、CMV肝炎和CMV视网膜炎。对其治疗除支持治疗外，还需抗CMV病毒治疗，可选药物有更昔洛韦、膦甲酸钠。

3.真菌感染  氟康唑400mg/d口服预防用药大大降低了白念珠菌的感染。但近年来其他类型真菌感染的发生率明显增多，侵袭性真菌感染，尤其是曲霉菌、毛霉菌感染的治疗仍相当有挑战性。根据诊断结果可选择伊曲康唑、伏立康唑、卡泊芬净、米卡芬净、两性霉素B等药物。

4.卡氏肺孢子虫病  移植前一周起即预防性服用复方磺胺甲噁唑（SMZco），每天4片，每周用2天至免疫抑制剂停用，可显著预防肺孢子虫病。

（三）肝窦阻塞综合征（sinusoidal obstruction syndrome，SOS）

因血管内皮细胞损伤，移植可导致SOS、植入综合征、毛细血管渗漏综合征、弥漫性肺泡出血和血栓性微血管病等各类临床综合征。SOS，原称肝静脉闭塞病，其临床特征为不明原因的体重增加、黄疸、右上腹痛、肝大和腹水。发病率约10%，确诊需肝活检。主要因肝血管和窦状隙内皮的细胞毒损伤并在局部呈现高凝状态所致。高峰发病时间为移植后2周，一般都在1个月内发病。高强度预处理、移植时肝功能异常，接受了HBV或HCV阳性供体的干细胞是SOS的危险因素。低剂量肝素[100U/（kg·d）]持续静滴30天和前列腺素E₂、熊去氧胆酸预防SOS有效。SOS的治疗以支持为主，包括限制钠盐摄入，改善微循环和利尿治疗，轻、中型SOS可自行缓解且无后遗症，重型病人预后恶劣，多因进行性急性肝衰竭、肝肾综合征和多器官衰竭而死亡。

（四）移植物抗宿主病（GVHD）

GVHD是allo-HSCT后特有的并发症，是移植治疗相关死亡主要原因之一，由供体T细胞攻击受者同种异型抗原所致。产生GVHD需3个要素：①移植物中含免疫活性细胞；②受体表达供体没有的组织抗原；③受体处于免疫抑制状态，不能将移植物排斥掉。即使供、受者间HLA完全相合，还存在次要组织相容性抗原不相合的情况，仍有30%的机会发生严重GVHD。产生GVHD的危险因素包括：供、受体间HLA相合程度，有无血缘关系，性别差异，年龄，基础疾病及其所处状态，预处理方式，GVHD预防方案，移植物特性，感染，组织损伤等。

GVHD可分为急性GVHD（acute GVHD，aGVHD）和慢性GVHD（chronic GVHD，cGVHD）两类，经典aGVHD发生于移植后100天内，cGVHD发生于100天后。但目前认为GVHD的判定除依据发生时间外，更应强调临床表现（表6-20-1）。aGVHD主要累及皮肤、消化道和肝脏这3个器官，表现为皮肤红斑和斑丘疹、持续性厌食和（或）腹泻、肝功能异常（胆红素、ALT、AST、ALP和GGT升高）等。组织活检虽有助于确诊，但临床诊断更为重要，不能因等待辅助检查而延迟治疗。

表6-20-1  移植物抗宿主病的分类

aGVHD的临床严重程度分Ⅰ～Ⅳ度（表6-20-2，表6-20-3）。Ⅰ度不需全身治疗，Ⅱ～Ⅳ度影响生存及预后，需迅速积极干预。aGVHD治疗效果不理想，因此，其预防就显得更为重要，主要方法有两种：免疫抑制剂和T细胞去除。常用的药物预防方案为环孢素（CsA）联合甲氨蝶呤（MTX）。CsA通过对钙调磷酸酶的作用而阻断IL-2的转录，从而阻断IL-2依赖性的T细胞增殖和分化。CsA先用2～4mg/（kg·d）静脉滴注，待消化道反应过去后改为口服，维持血药浓度在150～250ng/ml。血清肌酐＞177μml/L（2rng/dl）时需停药；移植40天后每周减少CsA剂量5%，—般至少应用6个月。MTX 15mg/m²于移植后1天，10mg/m²于3天、6天和11天，共静脉滴注4次。此外，他克莫司（tacrolimus，FK-506）、吗替麦考酚酯（mycophendate mofetil，MMF）、ATG等也可作为预防用药。从移植物中直接去除T细胞也是有效预防GVHD的方法，但可增加植入失败、移植后复发和感染风险。

表6-20-2  急性移植物抗宿主病时组织器官的受累程度

表6-20-3  急性移植物抗宿主病的临床分级

重度aGVHD治疗较困难。首选药物为甲泼尼龙1～2mg/（kg·d）。其他二线药物有ATG、抗T细胞或IL-2受体的单克隆抗体、抗肿瘤坏死因子抗体、MMF、FK-506、西罗莫司等。

移植后生存期超过6个月的病人，20%～50%合并cGVHD。cGVHD好发于年龄大、HLA不全相合、无血缘移植、PBSCT和有aGVHD者。cGVHD可累及全身所有器官和组织，临床表现类似自身免疫病。治疗以免疫抑制为主，但需预防感染。

【移植后复发】

部分病人移植后复发，复发概率与疾病危险度分层、移植时本病状态和移植类型等因素有关。多数复发发生于移植后3年内，复发者治疗较困难，预后也较差。移植后监测病人微小残留病灶水平，对持续较高水平或有增高的高危病人及时调整免疫治疗强度、联合DLI、输注CAR-T等治疗有可能降低复发率。二次移植对少数复发病例适合。

【主要适应证】

HSCT的适应证随HSCT技术的日益成熟和相关疾病治疗的发展进步在不断调整中。目前，病人年龄上限逐渐放宽，NST几乎不受年龄限制。病人具体移植时机和类型的选择需参照治疗指南和实际病情权衡。

1.非恶性病  ①SAA：对年龄＜50岁的重或极重型再障有HLA相合同胞者，宜首选HSCT。②PNH，尤其是合并AA特征的病人。③其他疾病：HSCT能够治疗先天性造血系统疾病和酶缺乏所致的代谢性疾病，如Fanconi贫血、镰形细胞贫血、重型珠蛋白生成障碍性贫血、重型联合免疫缺陷病等；对难治性获得性自身免疫病的治疗也在探索中。

2.恶性病  ①造血系统恶性疾病：HSCT，尤其是allo-HSCT，是血液系统恶性肿瘤的有效治疗手段，具体详见各病有关章节。一般而言，AML、ALL、MDS多采用异体移植；淋巴瘤、骨髓瘤多采用自体移植，但也可进行异体移植。②对放、化疗敏感实体肿瘤也可考虑做auto-HSCT。

【生存质量及展望】

HSCT的成功开展使很多病人长期存活。大多数存活者身体、心理状况良好，多能恢复正常工作、学习和生活。10%～15%的存活者存在社会心理问题，cGVHD是影响生存质量的主要因素。由于我国独生子女家庭众多，因此研究开展无血缘关系供体移植、单倍型相合亲缘供体移植及脐带血干细胞移植意义重大。随着移植技术的不断改进及相关学科的不断发展，HSCT必将能治愈更多的病人。