14生物学通报2020年第55卷第10期
周谷成林瑞清
(福州外国语学校福建福州350007)
摘要造血干细胞移植技术在临床上的应用越来越广泛,是目前白血病等难治性疾病的重要方法之一,给广大患者带来了福音,但目前造血干细胞来源不足制约了其在临床上的广泛应用。介绍了造血干细胞移植与捐献的相关知识,包括造血干细胞移植的种类、临床应用、采集的 过程、捐献的流程及捐献对供体的安全性等,旨在提高对造血干细胞捐献的认识。
关键词造血干细胞移植人类白细胞抗原疾病造血干细胞捐献
中国图书分类号:R331.2 文献标识码:A
造血干细胞是血液系统中的具有长期自我更新能力和分化成各类成熟血细胞潜能的成体干细胞,主要存在于骨髓、外周血和脐带血中。造血干 细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation,HSCT)是指对患者进行放疗、化疗和免疫抑制预处理,彻底清除患者体内的病变细胞和降低免疫功能后,将自体或异体的
造血干细胞移植到其体内重建正常造血或免疫功能,从而达到目的的一种方法。目前,造血干细胞移植已广泛应用于恶性血液系统疾病(例如白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤)、非恶性难治性血液系统疾病(例如重型再生障碍性贫血、地中海贫血),以及自身免疫性疾病(例如,多发性硬化症、红斑狼疮)等的研究。随着研究的不断进步,一些阻碍造血干细胞移植的技术问题正在不断得到解决,造血干细胞移植技术在临床上的应用越来越广泛,给广大患者 带来了福音。目前,制约我国造血干细胞临床普及的一个重要原因是造血干细胞供体来源不足。
1造血干细胞移植的种类
依据造血干细胞取自患者本身还是健康供体,可分为自体造血干细胞移植和异体造血干细胞移植,后者又可分为同基因造血干细胞移植和异基因造血干细胞移植。同基因造血干细胞移植是指遗传基因完全相同的同卵孪生者之间的移植,与自体造血干细胞移植一样,供受体间不存在免疫排斥问题。目前,临床上主要的移植方式是异基因造血干细胞移植。
异基因造血干细胞移植的成败主要取决于供受体间的组织相容性。人类决定供、受体间组织相 容性的关键因子是H L A抗原(human lymphocyte antigen),其由一组被称为主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)的基因编码,H LA抗原就是人体的生物学“身份证”。人类 的MHC基因复合体位于6号染体短臂,是人类 多态性最丰富的基因系统,至2017年9月,已确定 的H LA等位
基因总数达到17 331个[\专家推算,人类能组合出33亿多种H LA分型,但由于种族之 间的H L A抗原是不同的,例如,某些H L A抗原是
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(E-mail:cuidf@scau.edu )
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黄种人或白种人特有的,并且基因是连锁的,不能 自由组合,所以,实际上H L A的分型并没有那么多,因此,在同种族的非亲缘关系足够多的人中到H LA相合是有可能的容量足够大的捐献库可极大提高供受体间H LA配型的相合率。
供受体之间H LA相合程度越高,发生免疫排 斥的概率就越低,移植的成功率也就越高。人类的 6号染体因其一条来自父亲,一条来自母亲,故 父母与子女的H L A基因相合性为50%(半相合),同一父母的兄弟妹之间H L A基因的相合性为100%的占25%,若是同卵双胞胎则是100%相同,即同基因移植,因此,比父母亲更合适的供体可能是兄弟妹。除此以外,患者叔、伯、姑及其子女都 有可能是半相合,所以在亲缘关系近的人中, 到H LA相合者的概率相对较高。
2造血干细胞移植的临床应用
造血干细胞移植在临床上显示了强大的应用前景,特别是在某些白血病的上已取得了非常好的疗效,很多难治性的疾病未来也有望通过造血干细胞移植技术得以治愈。
2.1白血病目前造血干细胞移植的主要适应症是白血病,白血病又称为“血癌”,是因造血过程中某一谱系的细胞失去分化成熟能力,造成异 常血细胞大量增生从而影响机体的正常造血功能所引起的疾病。白血病在儿童及35岁以下成人恶 性肿瘤中的致死率居首位。常见的白血病可分为急性白血病和慢性白血病,前者又可分为急性淋巴细胞白血病和急性髓系白血病,后者可分为慢性淋巴白血病和慢性粒细胞白
血病。一项临床研究发现,异基因造血干细胞移植急性淋巴白血病,平均随访18.5个月,总体生存率达65.6%!3】;另一项研究发现,在H L A全相合的情况下,急性髓 系白血病3年总体生存率可达87.5%,无病存活 率达75%4]。对于慢性粒细胞白血病,有研究发现,在慢性期进行异基因造血干细胞移植后,3年的总体生存率为91%,加速期也可达到59%,在 H L A全相合的情况下,慢性期进行的患者5年的总体生存率和和无病生存率分别为91.8% 和89.2%⑴;对于异基因造血干细胞移植慢性淋巴白血病5年的总体生存率可达到50%[6]。造血干细胞移植是目前白血病最有效的手段之一,很多以前通过化疗无法的白血病患者通过造血干细胞移植得以完全治愈。
2.2自身免疫病造血干细胞移植在自身免疫疾病方面也取得较好效果。系统性红斑狼疮是一种累及多脏器的发病机制复杂的自身免疫性炎症性结缔组织病。在一项临床研究中,27 例接受造血干细胞的严重该病患者,最终有效病例24例,其中21例在移植后6个月缓解,10 年总生存率和缓解生存率均为86%[7]。造血干细胞移植还应用于多发性硬化症、溃痛性结肠炎、幼 年时发性关节炎等自身免疫病[8]。
2.3遗传性疾病造血干细胞移植也是许多遗传性疾病的有效途径,例如,由T淋巴 细胞功能缺陷导致机体免疫力显著下降的原发性免疫缺陷病,造血干细胞移植就是目前主要的根治方法,有资料显示,移植后存活率达到90%以上。造血干细胞移植也应用于遗传性骨髓衰竭综合征、遗传性代谢疾病等遗传性疾病[9]。
此外,造血干细胞移植在临床上还广泛应用于乳腺癌、卵巢癌、小细胞肺癌、神经母细胞瘤、睾丸癌、脑瘤、骨肉瘤、横纹肌肉瘤、胃癌、结肠癌等实体瘤及脑血管病、心血管病等多种疾病的研究,随着对造血干细胞生物学特性研究的进一步深人,造血干细胞移植的适应症的研究还在不断增多。
3 造血干细胞的采集方式
造血干细胞依据组织来源可分为骨髓造血干细胞、外周血造血干细胞和脐带血造血干细胞。胳 带血造血干细胞来源方便,但细胞数量偏少,难以 满足成年人造血干细胞移植的需要。骨髓造血干细胞通常采用从髂后上棘抽取骨髓的方式采集,这种方式对供体身体有一定的损害,这是早期造血干细胞移植采集造血干细胞的方式,也称骨髓移植,目前临床上的这种方式已很少应用。外周血 造血干细胞是目前临床上主要的造血干细胞来源。外周血造血干细胞移植相对于骨髓造血干细胞移植有以下优点:①采集造血干细胞较简便,供 者不需住院、麻醉,安全无痛苦;②对于有骨髓转移或骨髓已接受放射造成损害的患者也可采集造血干细胞;③采集到的造血干细胞量更多,造 血系统及免疫功能重建比骨髓移植更快,植人率高;④短期内可重复分离。由于人体外周血中的造血干细胞浓度远低于骨髓,因此,需要在捐献前对
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供体注射造血干细胞动员剂,刺激骨髓造血干细胞大量分裂并转移到外周血中。当外周血中的造血干细
胞数量达到足够数量时,即可通过血细胞分离机将造血干细胞从供体血液中分离出来,供 患者使用。
4 捐献造血干细胞的安全性
造血干细胞具有很强的复制分裂能力,捐献 造血干细胞后,短期内血液中的各种血细胞就可恢复到原来水平。整个采集过程是由专业医护人员在一个符合医疗安全要求的环境中进行,所有 器材经过严格的消毒。动员剂的注射可能会使部分供体出现一些不适症状,虽然有部分人在注射造血干细胞动员剂后的一段时间内,会出现程度不同的不适症状,但是,经过对世界上数万例和国内数千例外周血造血干细胞捐献者的观察,个别 不适症状的出现是短暂的,停药或采集结束后,不 适症状会逐渐消失。目前,还没有观察到注射造血干细胞动员剂的严重副作用,也没有远期副作用%]。相对来说,早期采集骨髓的方式对供体身体可能存在一定的损伤风险,因为抽取骨髓是一个需要麻醉的微型手术,存在麻醉意外和针刺意外的风险。但总的来说,捐献造血干细胞对供体的身体基本无影响,是安全的。
5 捐献流程
对于异基因造血干细胞移植来说,供、受体间 H LA相合程度越高,移植的成功率就越高,目前约 有25%~30%的白血病患者能到H L A相合的亲缘供者,其他患者需要在造血干细胞捐献库中寻与其H L A匹配的供体。在无亲缘关系人中到H L A全相合供体的概率约为0.01%~0.001%,库容越大,患者到合适供体的希望就越大。截至 2020年4月30日,中华骨髓库中登记的志愿者人数已达2 811 721
人次,实际发生捐献9 596例,约0.0034%,患者申请查询人数86 593人,可见 绝大多数患者尚无法到合适的供体。动员更多的人加人到中华骨髓库中的造血干细胞志愿捐献者库,可为患者带来更大的生存希望。年龄在18~45周岁,身体健康,符合献血条件,家人同意,都可申请加人中华骨髓库。若想加人中华骨髓库,只需在具有接受捐献造血干细胞登记条件的献血点或造血干细胞捐献者资料库管理中心及其分支机构指定的地点,填写《志愿捐献造血干细胞同意书》和《造血干细胞捐献登记表》及相关资料,并留下用于进行H L A分型等项目检测用的血
样(8〜10 m L左右),造血干细胞捐献者资料库管
理中心及其分支机构会尽快将血样送至中华骨髓
库指定的实验室进行H L A分型等项目的检测,并 将合格的志愿捐献者信息和H L A分型检测数据
等资料,录人中国捐献造血干细胞志愿捐献者资
料库,等待需要进行造血干细胞移植的患者检索
配型。中华骨髓库目前主要采用外周血造血干细
胞的采集方式。更多信息可在中华骨髓库网站(/)中了解。
随着生命科学的发展,以及干细胞研究的不
断深人,造血干细胞移植的临床适应症在不断增多,造血干细胞的临床应用也越来越广泛。而造血 干细胞供需矛盾日渐显现。希望有更多人能成为
造血干细胞的捐献者,为患者减轻疾病痛苦,提供 更多的生存希望。
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