
单倍体造血干细胞移植(haplo-HSCT)是目前治疗血液系统恶性疾病的一种既可靠又有效的热门选择。由于供、受者人类白细胞抗原(HLA)配型相合困难、我国独生子女家庭的普及,HLA相合的同胞供者(MSD)逐年减少等原因,使造血干细胞移植(HSCT)中供者选择受到极大限制。与其他类型供者移植相比,haplo-HSCT患者的生存结果未见逊色。笔者总结haplo-HSCT对不同血液系统恶性疾病的治疗效果、预处理方案和预防移植物抗宿主病(GVHD)的最新进展,并且进行综述。
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近年来,单倍体造血干细胞移植(haploidentical hematopoietic stem cell transplantation, haplo-HSCT)在血液系统恶性疾病的治疗方面越来越多地受到研究者的重视,haplo-HSCT的"北京方案"[1]也在国际移植领域逐步受到认可和肯定。目前,预处理和抗排异方案中新治疗药物和治疗方法的层出不穷,可进一步为克服haplo-HSCT中供、受体人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)差异所产生的同种异体反应提供帮助。此外,原发性移植物失败、免疫恢复延迟或移植物抗宿主病(graft versus host disease, GVHD)等haplo-HSCT后并发症的预防和治疗方面的研究亦有巨大进展。最新结果表明,haplo-HSCT可以提供与HLA匹配供体(包括亲缘和无关供者)移植相当的长期存活益处[1]。笔者将探讨haplo-HSCT对不同血液系统恶性疾病的治疗效果、预处理方案和GVHD预防的进展情况进行综述。
近年来,在无HLA相合的同胞供者(matched sibling donor,MSD)情况下,单倍体供者(haploidentical donor,HID)已越来越多地被用作急性白血病(acute leukemia,AL)患者进行造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplant,HSCT)的供体来源。Han等[2]研究标准危险急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)患者首次完全缓解(complete remission,CR)1后进行不同供者HSCT的疗效差别,结果显示,HID组(n=127)、MSD组(n=144)与匹配的无关供者(matched unrelated donors,MUD)组(n=77)患者的Ⅲ~Ⅳ度急性移植物抗宿主病(acute graft-versus-host disease,aGVHD)发生率(P=0.468),5年的累计移植相关死亡率(transplant-related mortality,TRM)(P=0.162),复发率(relapse incidence,RI)(P= 0.231),总体生存(overall survival,OS)率(P= 0.525),无病生存(disease-free survival,DFS)率(P=0.606)和3年无GVHD无复发生存(GVHD-free,relapse-free survival,GFRFS)率(P=0.847)比较,差异均无统计学意义。该结果提示,HID、MSD、MUD组患者的临床结局相似。最近,Shem-Tov等[3]对ALL成年患者CR1后接受不同供者HSCT的疗效进行比较的研究结果显示,HID组(n=136)与MUD组(n=809)的无白血病生存(leukemia-free survival,LFS)率,OS率,RI,非复发死亡(non-relapse mortality,NRM)率,aGVHD,慢性移植物抗宿主病(chronic graft-versus-host disease,cGVHD)的危险比(hazard ratio,HR)分别为1.1(P= 0.7),0.9(P= 0.4),1.35(P= 0.2),0.7(P=0.2),1.1(P=0.8)和0.8(P=0.2)。该结果再次证实,haplo-HSCT的临床效果或许可以与同胞全相合移植相媲美。在治疗费城染色体阳性ALL(Philadelphia chromosome positive acute lymphoblastic leukemia,Ph+ALL)方面,Gu等[4]对HID组(n=42)与MUD组(n=16)进行比较分析,结果显示,二者在OS、LFS、RI、NRM、aGVHD、cGVHD等方面比较,差异无统计学意义(P>0.05)。上述研究结果表明,haplo-HSCT是ALL有效、可靠的治疗选择。
目前,随着haplo-HSCT技术的进步,能使几乎所有急性髓细胞白血病(acute myeloid leukemia, AML)患者临床获益。Rashidi等[5]对获得CR1的AML患者接受haplo-HCST的临床效果进行研究,结果显示,HID组(n=336)和MSD组(n=869)在OS率(P=0.15)、LFS率(P=0.50)、NRM(P=0.16)、RI(P=0.90)和Ⅱ~Ⅳ度aGVHD发生率(P=0.98)比较,差异无统计学意义,但是HID组患者cGVHD发生率较MSD组的(1年cGVHD:22%比48%;3年cGVHD:26%比56%)显著降低(P<0.001),并且该降低效应与预处理强度及移植物来源无关。Salvatore等[6]研究发现,对于中危AML患者,与MSD组(n=1888)相比,HID组(n=122)有较低的LFS率(P<0.01)、OS率(P<0.01)、GFRFS率(P<0.05)和较高的GVHD发生率(P<0.05)、NRM(P<0.01);对于高危AML患者,HID组(n=63)和MSD组(n=581)的LFS率、OS率和GFRFS率比较,差异无统计学意义(P>0.05),HID组RI较MSD组显著降低(P=0.06);中危和高危HID组患者中Ⅱ~Ⅳ级aGVHD发生率均较高。这提示,对于高危AML患者,采用HID与MSD进行HSCT的临床结局相似,获得CR1的AML患者HSCT仍应首选MSD。此外,关于MUD和HID选择,最近Perales等[7]研究结果显示,对于≥50岁的AML患者,更推荐供者年龄<40岁的MUD,而非HID;虽然MUD组和HID组的5年OS率(42%和32%)比较,差异无统计学意义(P=0.1),但是相比MUD组,HID组有较高的死亡率(P=0.04)和复发率(P=0.04),并且当移植物为骨髓时,HID组的cGVHD患病率更高(P<0.001)。Fraccaroli等[8]采用haplo-HSCT治疗30例高危、复发/难治性AML患者和3例骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes, MDS)患者的研究结果显示,患者1年、3年NRM均为15%,1年、3年OS率分别为56%和48%,DFS率分别为49%和40%,3年GFRFS率为24%,合并cGVHD、无复发生存率(chronic GVHD and relapse-free survival,CRFS)可达29%,可见haplo-HSCT可提供高抗白血病活性,同时具有毒性反应小和患者耐受性良好的特点。Brissot等[9]招募1 578例复发/难治性AML患者进行HSCT,并且将其按供者类型分为HID组(n=199),MUD组(n=1 111)和9/10相合无关供者(unrelated donor,UD)组(n=383),3组患者2年LFS率分别为22.8%、28%和22.2%,OS率分别为29.3%、34.7%和27.6%,RI分别为52%、46.3%和51.1%,NRM分别为25.3%、25.7%和26.7%,3组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。因此,对于高危、复发/难治性AML患者,HID可替代MSD;而对于中危、无MSD来源的AML患者,HID也是可靠、有效的供者选择。
Haplo-HSCT已成为重度再生障碍性贫血(severe aplastic anemia,SAA)的有效治疗方法。SAA年轻患者在缺乏MSD时,推荐采用HID[10,11]。Xu等[12]研究采用匹配的相关供者(matched related donors,MRD)和HID行HSCT治疗再生障碍性贫血(aplastic anemia,AA)患者的区别,结果显示,HID组(n=89)较MRD组(n=69)有更高的1年Ⅱ~Ⅳ度aGVHD发生率(30.3%比1.5%,P<0.001),Ⅲ~Ⅳ度aGVHD发生率(10.1 %比1.5%,P=0.026)和cGVHD发生率(30.6%比4.4%,P<0.001),但二者1年广泛cGVHD发生率(3.4%比0%,P=0.426),3年OS率(86.1%比91.3%,P=0.358)和3年无失败生存(failure-free survival,FFS)率(85.0%比89.8%,P=0.413)比较,差异无统计学意义。Li等[13]研究也发现,HID组(n=116)较MRD组(n=119)有更高的aGVHD(46.55%比12.61%,P<0.001)和cGVHD发生率(26.96%比7.21%,P<0.001),以及更低的OS率(71.93%比83.19%,P<0.05)和死亡风险(P<0.05)。这虽与Xu等[12]部分研究结果矛盾,但是其生存率结果仍相似。因此,若AA患者经免疫治疗无效并且无MSD,仍然可考虑选择HID治疗。
最近,Xu等[14]研究发现,不同亲缘关系(父、母、同胞和后代)供者haplo-HSCT的OS率(86.6%±2.5%、87.1%±4.9%、84.3%±3.9%、92.2%±5.1%)或FFS率(82.8%±2.7%、86.7%±5.1%、80.8%±4.2%、92.5%±5.1%)比较,差异无统计学意义(P= 0.706、0.508);患者病史短(<12个月,P=0.032),体能状态好[美国东部肿瘤协作组(Eastern Cooperative Oncology Group, ECOG)评分为0~1分,P=0.000],单个核细胞计数达(6~10)×108 /kg(P=0.005)以及男供女关系(P=0.023)均与更好的OS有相关关系。总之,父亲、母亲、兄弟姐妹和孩子都是SAA患者的合适HID。
包括haplo-HSCT在内的异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)是目前可能治愈原发性骨髓纤维化(primary myelofibrosis,PMF)的唯一方法。但是由于芦可替尼已成为中国专家共识、美国国立综合癌症网络(the National Comprehensive Cancer Network NCCN)及欧洲肿瘤内科学会(Europe′s leading medical oncology society ESMO)推荐的PMF一线治疗药物,因此,allo-HSCT治疗PMF研究相对较少。早期Ballen等[15]对289例PMF患者接受不同供者HSCT的疗效进行比较,MSD组(n=162)、MUD组(n=101)、HID组(n=26)5年OS率分别为37%、30%和40%,3组比较,差异无统计学意义(P=0.940)[15]。Raj等[16]分析2009-2015年56例接受haplo-HSCT治疗的PMF患者的疗效,结果显示,2年原发植入失败(primary graft failure, PGF)累积发生率为9%,继发植入失败累积发生率为13%,移植后100 d时Ⅱ~Ⅳ度和Ⅲ~Ⅳ度aGVHD累积发生率为28%和9%,1年cGVHD累积发生率为45%,但1年、2年OS率分别为61%和56%,1年、2年PFS率分别为58%和43%,2年RI为19%,2年NRM为38%,因此,haplo-HSCT也是PMF患者的可靠治疗选择之一。
由于严重的GVHD和较高的NRM,allo-HSCT或异基因骨髓移植(allogeneic blood or marrow transplantation allo-BMT)在多发性骨髓瘤(multiple myeloma MM)治疗中的应用受到限制,haplo-HSCT治疗MM的研究数据更是有限[17]。近期,Sahebi等[18]采用haplo-HSCT治疗MM患者的研究结果显示,2年PFS率为17%,OS率为48%,移植后2年时复发或疾病进展(progression of disease。PD)的累积发生率为56%,1年NRM为21%;移植100 d时Ⅱ~Ⅳ度aGVHD累积发生率为39%,2年cGVHD发生率为46%;疾病状态、患者性别、预处理强度、受体/供体性别不匹配和巨细胞病毒(cytomegalovirus, CMV)状态对PFS率、OS率或NRM均无影响(P>0.05)。Castagna等[19]分析30例接受过单次HID-HSCT治疗的MM患者的临床效果,结果显示,移植后18个月时复发或PD率与NRM分别为42%和10%,Ⅱ~Ⅳ度aGVHD发生率为29%,18个月时cGVHD发生率为7%, 18个月PFS率和OS率分别为33%和63%,移植时耐药导致PD发生率较高(耐药者与化疗敏感者分别为55%和33%,P=0.05),这也解释MM的耐药与其较低的18个月PFS率(耐药者与化疗敏感者分别为9%比47%,P=0.01)和OS率(耐药者与化疗敏感者比例分别为45%比74%,P=0.03)相关。由此可见,haplo-HSCT治疗MM具有可行性,但是其疗效和安全性仍需进一步研究结果证实。
清髓性预处理(myeloablative conditioning,MAC)方案和降低强度的预处理(reduced-intensity conditioning,RIC)方案都可作为移植后环磷酰胺(post-transplantation cyclophosphamide PT-CY)haplo-HSCT的有效选择[20]。但是,Yang等[21]研究结果显示,采用RIC方案后,HID组(n=2 677)比MUD+MSD组(n=8 682)的Ⅱ~Ⅳ度aGVHD发生率(31.396%比87.26%)和NRM率(13.236%比62.32%)更高(P=0.001、0.034)。这提示,haplo-HSCT预处理时不推荐采用RIC方案。抗胸腺细胞球蛋白(antithymocyte globulin,ATG)是预处理方案的重要组成部分。Chang等[22]对拟接受haplo-HSCT的处于第1次或第2次CR状态下的AL、第1次或第2次慢性期(chronic phase CP)的慢性髓系白细胞(chronic myeloid leukemia CML)和原始细胞小于20%的MDS患者采用MAC方案+不同剂量ATG进行预处理的研究结果显示,10 mg/kg ATG组(n=112)比6 mg/kg ATG组(n=112)5年cGVHD累积发生率(56.3%比75.0%)和中、重度cGVHD发生率(30.4%比56.3%)更低(P= 0.007,<0.0001),GRFS率(41.0%比26.8%)更高(P=0.008),但是感染相关死亡率亦增加(14.3%比7.1%,P= 0.084);二者疾病复发率(13.4%比12.8%)和NRM(17.0%比11.6%)比较,差异无统计学意义(P= 0.832、0.263)。最近,Dulery等[23]在PT-CY haplo-HSCT背景下使用TBF方案预处理,即噻替派+白消安和氟达拉滨,结果显示,NRM、RI、OS率、DFS率和GFRFS率分别为20%、22.5%、67%、58%和51%;加用ATG(P=0.03)和低剂量(5 mg/kg)噻替派(P=0.005),可降低Ⅱ~Ⅳ度aGVHD的发生率。这提示,合适剂量的TBF方案疗效确切可靠,可供血液系统恶性疾病患者接受haplo-HSCT的预处理方案选择。
Haplo-HSCT最初在20世纪50年代后期出现,由于具有严重GVHD、TRM高发的特点,其临床应用受到限制,此后,随着T细胞去除法及PT-CY方案的出现,这一格局逐渐被改变。去除T细胞法应用于拟接受HSCT的血液系统恶性疾病患者,会增加移植物排斥、白血病复发和感染并发症的发生几率,总体疗效的改善却极为有限,而且需要特殊设备,因此该方法目前在临床应用较少。
PT-CY方案通过对移植早期因HLA不合产生的快速增殖的同种异体反应的T细胞发挥促凋亡作用,但是可赦免常规T细胞、保护未分化的造血细胞及干细胞,PT-CY方案可相对地保护供者记忆T细胞并帮助免疫重建[24,25]。单独使用PT-CY方案可导致较高的严重aGVHD发生率,甚至是严重致死性、激素耐药的GVHD[26]。
Mussetti等[27]研究结果显示,PT-CY haplo-HSCT中使用外周血干细胞(peripheral blood stem cells, PBSC)与Ⅱ~Ⅳ度aGVHD发生率增加相关(P=0.05),移植物中CD3+细胞含量越高,cGVHD发生率越高(P=0.01)。因此,该研究者建议应根据移植物中CD3+细胞含量调整GVHD的预防方案,尤其是使用PBSC作为移植物时。
最近,Yang等[28]对拟接受haplo-HSCT的32例恶性血液病患者使用低剂量ATG (5 mg/kg)+低剂量PT-CY ( 50 mg/kg)方案作为GVHD的预防方案,同时结合无关的脐带血输注,结果显示,移植后第100 d时,Ⅱ~Ⅳ和Ⅲ~Ⅳ度aGVHD的CI分别为19.4%(95%CI:5.5%~33.3%)和6.9%(95%CI:0~16.3%)。该结果还显示,移植后1年RI、DFS率和OS率分别为25.1%(95%CI:7.3%~42.9%),59%(95%CI:33.3%~84.7%)和78.4%(95%CI:63%~93.8%);移植后第180 d,CMV和EB病毒再激活的CI分别为37.5%(95%CI:19.8%~55.2%)和40.6%(95%CI:22.6%~58.6%)。上述结果表明,采用低剂量ATG+低剂量PT-CY作为GVHD的预防方案,疗效可靠,值得借鉴。
为研究haplo-HSCT下使用兔源ATG对预防GVHD的最佳剂量,Lin等[29]按兔源ATG剂量分为7.5 μg/kg组(n=240)和10.0 μg/kg组(n=240)的研究结果显示,2组患者EB病毒DNA阳性的1年发生率分别为20.7%和40.0%,CMV DNA阳性的1年发生率分别为73.4%和83.4%,差异均有统计学意义(P<0.001、0.038);2组患者Ⅱ~Ⅳ度aGVHD的100 d累积发生率(27.1%比25.4%)、2年cGVHD发生率(34.6%比36.2%)、3年OS率(69.5%比63.5%)和3年DFS率(62.2%比60.3%)比较,差异无统计学差异(P=0.548、0.814、0.308、0.660)。该结果提示,haplo-HSCT下使用7.5 μg/kg ATG,可以在减少EBV、CMV感染的同时,并未增加GVHD发生率。
最近Wang等[30]研究haplo-HSCT中联合使用低剂量PT-CY方案与ATG预防GVHD的疗效情况,结果显示,与单用ATG组(n=125)相比,PT-CY方案+ATG组(n=114)中Ⅲ~Ⅳ度aGVHD的100 d累积发生率(5%比18%)和NRM(6%比15%)均显著降低(P=0.003、0.045);2组患者2年RI分别为13%和14%,OS率分别为83%和77%,差异无统计学意义(P=0.62、0.18)。此外,PT-CY方案+ATG组患者GRFS显著提高(63%比48%,P=0.039);与ATG组相比,PT-CY方案+ATG组的Ⅱ~Ⅳ度aGVHD(P=0.036)、Ⅲ~Ⅳ度aGVHD(P=0.006)、cGVHD(P=0.047)、NRM(P=0.014)较低,GRFS率较高(P=0.021),但粒细胞和血小板恢复较慢(P<0.001)。总之,ATG预防单倍体移植的GVHD效果明显,并能改善患者生存情况。
皮质激素是治疗GVHD最好的一线治疗方案。根据发生GVHD的患者对皮质激素的早期反应,可以筛选出长期预后良好的患者。GVHD二线治疗方法包括西罗莫司,吗替麦考酚酯(霉酚酸酯),白细胞介素-2受体抗体和光疗等。下面简要介绍治疗haplo-HSCT所致的GVHD的几种药物。
鲁索替尼(ruxolitinib)是口服的Janus激酶(Janus kinase,JAK)1/2抑制剂,目前被批准用于成年人PMF。有研究结果显示,鲁索替尼挽救治疗激素耐药的GVHD效果显著,对激素耐药的aGVHD患者和cGVHD患者的总体缓解率分别为81.5%和85.45%[31,32]。尽管鲁索替尼对JAK1/2具有高度选择性,但是其对JAK3和酪氨酸蛋白激酶(tyrosine Kinase,Tyk)2也有明显亲和性。因为这4个JAK家族成员掌握近40种细胞受体信号通路,因此鲁索替尼可能不同程度影响许多其他细胞因子信号通路,可导致偏离目标的效应或改变其治疗效果。
帕克替尼(pacritinib)是一种多激酶抑制剂,具有抗JAK2的强效活性,在不同啮齿动物模型中,帕克替尼可显著降低GVHD和异种皮肤移植物排斥,并维持供体抗肿瘤效应。Betts等[33]研究结果显示,JAK2是allo-HSCT或实体器官移植后控制同种异源反应、促进诱导性调节性T细胞(induced Treg,iTreg)反应的治疗靶标之一。在allo-HSCT后使用帕克替尼与标准免疫抑制相结合的Ⅰ/Ⅱ期aGVHD预防试验正在积极研究中(https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02891603)。因此,这种方法在GVHD和实体器官排斥预防中具有直接逆转性意义。有研究数据还显示,与帕克替尼相比,鲁索替尼会诱导严重的免疫抑制,并且可能会牺牲抗肿瘤活性所需的CTL功能[33,34]。Choi等[35]发现,干扰素γ受体(interferon-γ receptor, IFN-γR)和白细胞介素6受体(interleukin-6, IL6R)双重抑制后,可近完全消除HLA不合的allo-HSCT模型产生的GVHD,并且在主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex, MHC)不合的allo-HSCT模型中发现,IFN-γR/IL-6R和下游JAK1/JAK2是阻止GVHD、加强保护移植物抗白血病效应(graft versus leukemia, GVL)效应、帮助多系造血恢复的靶点。巴瑞克替尼(baricitinib)是一种可抑制JAK1、JAK2和下游IFN-γR/IL-6R表达的双重抑制剂,能完全阻止GVHD,通过保留JAK3-STAT5信号分子而增殖常规T细胞,下调CXCR3和辅助性T细胞(helper T cell,Th)1 ,Th2细胞,保留抗原提呈细胞刺激后产生的T细胞增殖,移植宿主抗原提呈细胞(antigen presenting cells,APC)上HLA Ⅱ类、CD80/86和细胞程序性死亡-配体1(Programmed cell death 1 ligand 1,PD-L1)的表达,并且可以逆转已经产生的GVHD,发挥治疗和保护的作用。尤其值得关注的是,巴瑞克替尼能增强GVL,可能与下调肿瘤PD-L1表达有关[35]。
Haplo-HSCT在血液系统恶性疾病治疗中取得令人振奋的效果,成功结束供者来源匮乏的时代,但是haplo-HSCT仍需进一步探索,以提高治疗的疗效和安全性。随着科技的发展和研究的不断深入,随着各种新药的问世,在不久的将来haplo-HSCT有望为血液系统肿瘤的治疗带来更多希望。
所有作者均声明不存在利益冲突





















