一、 概述
1、干细胞移植基本情况
造血干细胞移植首先要进行干细胞的分离采集。下图是病人正在床上躺着,医务人员用机器分离干细胞。分类细胞要到实验室进行处理,进行冻存。冻存以后还要回输。
干细胞移植的历史只有半个多世纪。最开始是采取的新鲜的骨髓。最早的干细胞治疗主要是用在核放射以后,病人的骨髓移植,后来才慢慢发展到治疗白血病,然后再发展到治疗淋巴瘤。
我国的干细胞移植是从1964年北京大学人民医院陆道培教授开始的。最早是用来治疗重症再障,患者是一位重症再生障碍性贫血的年轻人,经同基因移植治愈,至今仍健康存活。1981成功地完成了第1例异基因骨髓移植治疗急性白血病,该患者至今仍无病生存。此后,BMT在中国发展起来。2000年成功进行了第一例脐血干细胞移植。1995年我院成功地开始了第一例淋巴瘤的自体造血干细胞移植。如今,已在乳腺癌、肺癌、生殖细胞肿瘤等方面取得成功。至今,我院已经成功进行了100余例患者的自体移植,无一例因相关毒性死亡。
2、干细胞基本情况
干细胞(Stem Cell)译自英文“ stem ”,意为“树”、“干”和“起源”。类似于一棵树干可以长出树杈、树叶,并开花和结果等。
干细胞不是形态学的概念,而是功能的概念,它主要有两点,一是高度的自我更新。二是有多向分化潜能。高度的自我更新就是通过细胞的分裂可以维持自身细胞群的大小一致。干细胞池是稳定的。
根据干细胞的分化的潜能把干细胞主要是分成三大类。
(1)全能干细胞,就是胚胎干细胞,胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织和细胞的能力。
(2)成体干细胞,存在于胎儿及成人体内的不同器官,只能分化成所在器官的各类细胞。可用于再生医学,如造血干细胞移植、脑干细胞移植。成体干细胞存在于多种人体组织中。能产生几种不同的细胞。 包括①造血干细胞 ②间充质干细胞 ③神经干细胞 ④多潜能成体祖细胞
(3)肿瘤干细胞,兼有上述2种干细胞的特征。TSCs来源于干细胞、祖细胞或多向分化细胞,在多种因素作用下致基因突变,表现出无限增殖、转移、异质性。TSCs和正常干细胞有许多共性,提示来源于正常干细胞:自我更新、多向分化潜能;有类似的细胞表面标志;均有N otch、Wnt、Sonic hedgehog (Shh) 等3条细胞信号传导通路;有相似的归巢和迁徙途径。TSCs和正常干细胞不同是细胞表型相对幼稚化。如:造血干细胞表型 CD34+,CD38-,Thy-1+;而白血病干细胞CD34+,CD38-,Thy-1-。肿瘤干细胞的成功分离证明了肿瘤干细胞的存在,同时找到肿瘤恶变的源泉,为药物治疗明确了靶细胞。
这是个胚胎干细胞。它可以分化成内胚层、中胚层、外胚层,从而可以形成一个个体。
干细胞通过两种方式生长,一种是对称分裂——形成两个相同的干细胞。
另一种是非对称分裂——使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞;另一个保持亲代的特征,仍作为干细胞保留下来。
3、造血干细胞
骨的内腔含有红、黄骨髓。红骨髓中含有大量的造血干细胞,可分化成各种血细胞,包括红细胞、白细胞、血小板和免疫细胞,还可跨系统分化为各种组织细胞,因此是多功能干细胞。造血干细胞有两个重要特征:高度的自我更新或自我复制能力;可分化成所有类型的血细胞。
造血干细胞采用不对称的分裂方式。其中一个细胞仍然保持干细胞的一切生物特性,从而保持身体内干细胞数量相对稳定。而另一个则进一步增殖分化为各类血细胞,释放到外周血中,执行各自任务,直至衰老死亡。
4、造血干细胞移植
人类发现肿瘤3000多年的历史,在动物、植物也有肿瘤发生。早期治疗方法是单纯手术,现在治疗方法为手术、放疗、化疗、生物治疗的综合治疗,化疗药物在50年代有HN、5-FU、CTX、MTX、6-TG;60年代 VCR、VLB、ADM、Arac、PDD; 80年代有耐药基因、新辅助化疗;90年代有单克隆抗体、分子靶向药物、紫杉醇、健择。
化疗使肿瘤治疗疗效大大提高、生存期延长。如乳腺癌5年生存率由单纯手术的22%提高到59%,骨肉瘤9%到40%。虽然化疗对淋巴瘤及一些血液系统肿瘤较好,但一些中晚期的淋巴瘤、实体瘤及复发难治的患者的近期治疗效果、长期生存仍不满意。近30年发展起来的造血干细胞移植联合大剂量化疗/放疗给患者带来了生命的曙光,可成为治疗或治愈某些恶性肿瘤最有效的方法,基因治疗最理想的途径。
实际上干细胞移植就是一个超大剂量的化疗,肿瘤是全身性疾病,化疗较其它方法更能杀灭体内的肿瘤细胞。化疗药物的剂量与其杀伤肿瘤细胞的作用成正相关。即药物剂量增加,疗效增加。最大限度地杀伤微小残留病灶,减少肿瘤复发。 给予肿瘤患者超大剂量的化疗或放疗,最大限度地杀伤肿瘤细胞。同时,也杀伤了人体的正常细胞,而最易受到侵犯的正常细胞是骨髓中的造血细胞。极易危及患者生命。再给予造血干细胞输入,重建其造血及免疫功能。
造血干细胞存在于骨髓、外周血、脐带血、胎肝。造血干细胞的来源、移植细胞数、体外保存方法影响治疗的有效性及安全性。自体有自体骨髓移植(autologous bone marrow transplantation, auto-BMT)和自体外周血干细胞移植(autologous peripheral blood stem cell transplatation, auto-PBSCT);异体有异基因骨髓移植(allogeneic bone marrow transplantation, allo-BMT)和异基因外周血干细胞移植(allo-PBSCT)、脐血干细胞移植(cord blood stem cell transplatation, CBSCT)。
造血干细胞移植分类及利弊见下表。
自体外周血造血干细胞移植占自体移植的90%,其优势有自体来源方便;采集好:刺激因子、血细胞分离机的应用;与骨髓相比,外周血混入瘤细胞机会少;痛苦小、经济;造血、免疫功能重建早。不足之处是易复发, 无GVHD。
造血干细胞移植适应证:
(1)恶性疾病:①恶性血液病:急非淋,急淋,慢粒,毛白多发性骨髓瘤,非霍奇金淋巴瘤,霍奇金淋巴瘤;②恶性实体瘤:乳腺癌,卵巢癌,神经母细胞瘤,肺癌,恶性黑色素瘤,其它实体瘤。
(2)非恶性疾病:①造血系统疾病:再障,骨髓纤维化,阵发性睡眠性血红蛋白尿;②遗传性疾病:先天性免疫缺陷病,先天性造血异常;③自身免疫性疾病。
造血干细胞移植治疗肿瘤的主要对象主要是对放、化疗比较敏感的晚期肿瘤,常规治疗无效、复发、难治或高度恶性的病例。患者应具备的条件有肿瘤对化疗或放疗敏感;化放疗的毒性主要在骨髓;体内瘤负荷最少时;移植物少含或不含肿瘤细胞;年龄小于60、一般状况好,无重要脏器功能损害;无严重或未控制感染;无严重精神障碍。
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二、造血干细胞移植基本程序、预处理方案及并发症的防治
1、造血干细胞移植基本程序
上图是干细胞移植的基本流程。病人首先要进行干细胞动员,然后就进行分离采集,把干细胞采集以后保存起来病人进行大剂量化疗,保存的细胞回输回去,然后重建病人的造血后免疫的功能,这是干细胞治疗的基本流程。
人体外周血中造血干细胞的数量远远不能满足移植的需要。需要用动员剂使静止在骨髓中的造血干细胞进入外周血,经血细胞分离机进行分离,获得足够数量干细胞,冻存备用。动员方案主要有三类: ①CTX 1.5g/m2 × 2d~3d ,总量 4~7g/m2; ②VP16 2.0g/m2;③马法兰 140mg/m2。
成年人( 18 ~ 45 岁)的骨髓量一般在 3000 克 左右,大部存于骨髓腔。成人一例采集量为 50 — 200ml 造血细胞悬液,采集次数不超过 2 次。外周血:一般每次循环血量不少于 10000ml/D 。连续3D。 MNC:2~8×108/kg, CD34+ 2~8×106/kg。
采出来的细胞是不是干细胞主要是做CD34的阳性率。新发现AC133这一类糖可以检测,目前还没有在临床上常规开展。
2、预处理方案。
(1)超大剂量化疗药应满足下列条件:
①该药对所治肿瘤有较好疗效
②临床及实验研究提示该药有明显量效关系
③预处理的药物剂量明显高于常规剂量
④与其它药物组合无叠加的毒性反应。主要毒性在骨髓
⑤其它药物联合无交叉耐药
(2)难治HD 、中高恶性 NHL、 T-NHL、 T/NK
①CBV:
CTX 1.5g/m2×4d,
BCNU 300mg/m2×1d,
vp16 300mg/m2×3d,
②BEAM:
BCNU300mg/m2×1d,
vp16 100mg/m2×4d,
Arac200mg/m2×4d,
Melp140mg/m2×1dPPT46—46
(3)干细胞回输
回输时间、回输前抗过敏、快速回输。
回输后,造血干细胞能自动定居在患者骨髓内,利用造血干细胞的不断自我复制及分化能力,补救超大剂量化疗中受损的骨髓,重建造血及免疫功能。
造血功能重建的标准:粒细胞 〉0.5×109/L,血小板 〉2 0×109/L或白细胞 〉1.0×109/L, 血小板 〉0.5×109/L
造血功能重建时间:异基因骨髓移植 8~30天;自体骨髓移植14~23天;自体外周血造血干细胞移植11~16天;脐血干细胞移植22~56天。
除了造血功能重建以外还需要免疫功能重建。免疫功能包括T细胞、B细胞等等这些功能呢,它的在重建的时间大约需要一年左右的时间,让这个造血时间重建更快一些可以做一些细胞的治疗,比如DLI、CIK。
无菌环境的维持是非常重要的。入仓前患者准备:过去采用房间用肥皂水、清水擦洗-洗必泰-高孟酸钾+福尔马林熏蒸-通风;现在采用0.5%的过氧乙酸20~30ml/m2 3、移植并发症的预防。
并发症常见的主要是感染、还有出血性膀胱炎、移植物抗宿主病,抗宿主病主要是在异基因移植里发生,跟自体移植没有关系。自体移植主要是感染和出血性膀胱炎。
(1) 感染
原因很多,肿瘤淋巴瘤免疫低,然后有放化疗,还用了很多免疫抑制类的药物,此外如粘膜破坏、深静脉置管、血象为零。感染的发生率可高达50~60%,主要是细菌和真菌感染。
任何部位的感染都可导致严重的败血症而致患者死亡。败血症多发生在移植后3周内。病原菌主要是大肠杆菌、绿脓杆菌、肠杆菌、金葡等。病毒感染常见的是巨细胞病毒(CMV)、带状疱疹病毒。真菌感染常见的是念珠菌、曲霉菌。
感染的防治需要做到:预防性用药:包括胃肠道、全身用药;保护性隔离;刺激因子的应用;针对性治疗。
HSCT一旦发生感染,来势凶猛,发展迅速。粒细胞减少+绿脓杆菌败血症+治疗不及时,48小时内死亡率可达70%。一旦发热38℃,除外输血、输液,应考虑感染,查找感染灶,留取培养,予足量高效光谱抗生素。
(2)出血性膀胱炎
出血性膀胱炎因为大剂量环磷酰胺在体内肝脏代谢产生副代谢产物丙烯醛,与膀胱粘膜结合,引起粘膜的损伤而致。所以防治原则要水化、利尿、碱化尿液,要用尿路的保护剂等等。
跟自体移植没有关系的并发症是( )。
A. 感染 | ||
B. 出血性膀胱炎 | ||
C. 移植物抗宿主病 |
正确答案:C
解析:并发症常见的主要是感染、还有出血性膀胱炎、移植物抗宿主病,抗宿主病主要是在异基因移植里发生,跟自体移植没有关系。
(3)移植物抗宿主病(GVHD)
发生机理:①与供体与受体之间的免疫遗传学差异有关。包括主要组织相容性复合体(MHC)和现代技术不能检测的次要组织相容性抗原。它由6号染色体短臂P21区基因编码。一般认为如果HLA1-2个位点不合, GVHD发生约50%;HLA 2-3个位点不合, GVHD发生约80%
②其它:供体的T细胞、女性、年龄较大。
GVHD分成急性和慢性的,临床表现急性主要为皮肤、肝脏、胃肠道损害;慢性主要累及多器官,类似自身免疫性疾病,如进展性全身性硬化、系统性红斑狼疮、风湿性关节炎,最易累及的是皮肤、肝脏、眼、口咽部。
GVHD的预防和治疗主要目前主要是用MTX、CsA、肾上腺皮质激素、抗胸腺球蛋白、去除移植物中T淋巴细胞、联合用药。
GVHD是一把双刃剑,在产生GVHD时同时产生GVT/GVL,GVHD是一个仍在研究的问题。
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三、干细胞移植治疗恶性淋巴瘤
1、适应证
复发难治的HD;DLBCL一线治疗后的巩固治疗,治疗复发的DLBCL;FL一线治疗后的巩固治疗,治疗复发/难治的FL;高度侵袭性NHL(T细胞淋巴瘤)
一项关于霍奇金式淋巴瘤的研究,复发难治的有494例,接受自体的干细胞移植。
5年生存率大概是20%左右,干细胞移植还是提高了总体的生存。
干细胞移植对付患难治病人如果是能够达到完全缓解的情况下去做移植疗效就比较好,如果是你过分缓解他的生存就差一些,如果是他压根就治疗化疗效果就不好,那耐药的病疗效就是非常不满意的。
所以霍奇金式淋巴瘤做干细胞移植是提高了5年的总体生存,对于难治的复发的病人可以考虑做自体的干细胞移植。
对于非霍奇金式淋巴瘤主要是治疗复发的难治的霍奇金式淋巴瘤,用的是CBV的方案。观察5年的总生存能够达到48%接近50%,总体生存还是提高了。
另外一个报道,它是治疗高度恶性的B细胞淋巴瘤。入组的条件是①对常规化疗不能CR(无效不入组)②Ⅲ/Ⅳ③大肿块≥10CM④LDH(乳酸脱氢酶)增高。
入组了33例病人,中位随诊了122个月(10年),总体的生存79%。
和常规化疗相比,干细胞移植能够延长化疗敏感的而复发难治的弥漫大B细胞淋巴瘤的总的生存和无病生存,可以作为一线后的巩固治疗,也可以作为复发难治病人的治疗。 干细胞移植治疗滤泡性淋巴瘤,来自于美国Anderson的一个报道。
与常规化疗相比,能延长FL的DFS和OS。
ASCT后复发的主要原因是淋巴瘤细胞对高剂量化疗的耐受和干细胞采集物有瘤细胞污染。
提高疗效的策略是病例筛选,剔除化疗耐药者;净化采集物,清除瘤细胞污染;移植后维持治疗,控制微小残留病灶。
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虽然干细胞的研究及应用不断取得新的突破,为我们疾病的治疗不断地带来希望。但是,它毕竟是一个新的领域,尤其是它的临床应用要慎重。应严密注意它的有效性及安全性。最近的一项研究发现,间充质干细胞在治疗心肌梗塞时,将参与心肌瘢痕的形成。 |
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