一、造血幹細胞移植的概念
造血幹細胞（hemapoietic stem cell，HSC）是一種成體幹細胞，是造血與免疫系統的起始細胞。HSC的顯著特點之一是表達CD34+ 抗原，它在正常骨髓中含量甚少，約佔有核細胞的1％-2％，而在外周血中含量更少，約為單個核細胞的0.1％。理論上講只要有一個HSC，即可能形成完整的造血與免疫系統。臨床上為了安全地在短期內重建一個遍佈全身並具有一定功能的血液和免疫系統，則需要獲得相當數量的造血幹細胞才能進行成功的移植。
造血幹細胞移植（hemapoietic stem cell transplantation，HSCT）即從供者體內取出一定數量的造血幹細胞作為移植物，用一定劑量的化療和（或）放療組成的預處理方案，清除受者有病的造血與免疫系統，即清除受者體內的腫瘤細胞、異常的克隆細胞及異常的發病機制，再將採集的供者的造血幹細胞回輸移植到受者體內，重建受者造血和免疫系統，從而達到治療疾病的目的。迄今為止，造血幹細胞移植已經成功挽救了數以萬計的患者的生命。
造血幹細胞移植是一項系統工程，是在20世紀50年代逐步發展壯大成為血液學、腫瘤學、移植免疫學、細胞生物學、放射生物學、器官移植學等多學科交叉的獨特的邊緣學科。自1958年Mathe首先對核事故受害者實行骨髓移植之後，隨著人類組織相容性抗原（HLA）配型和移植技術的進步，以及支持治療的改善，造血幹細胞移植得到迅猛發展。以往的“骨髓移植”也早已被“造血幹細胞移植”新概念所取代。
二、造血幹細胞移植的分類
造血幹細胞移植按照供者可分為自體移植（Auto－）、同卵雙生間的同基因移植（Syn－）、同種異基因移植（Allo－）；同種異基因移植又分為同胞供者（sibling donor）移植和非血緣供者（unrelated donor）移植。
造血幹細胞移植按照造血幹細胞的來源器官可分為骨髓移植（BMT）、外周血造血幹細胞移植（PBSCT）、胎肝細胞移植（FLT）、臍帶血移植（CBT）。
根據移植前的預處理不同，造血幹細胞移植還可分為清髓移植和非清髓移植。
根據是否對移植物作淨化處理，分為一般造血幹細胞移植、去T移植、純化CD34+ 細胞移植。
按照供受者之間HLA相配的程度，又可分為HLA相合移植、HLA半相合移植和HLA不合移植。
三、造血幹細胞移植的歷史
人類首次進行造血幹細胞移植是在1939年，一名再生障礙性貧血患者接受其血型相同兄弟的骨髓，結果未植活，5天后死亡。1955年E.D.Thomas和Joseph Ferrebee等開始進行人的骨髓移植研究。1965年，一例急性淋巴細胞白血病患者在化療、放療後接受來自6個血緣供者的骨髓，獲得持久植活。此後異基因骨髓移植（Allo-BMT）技術有了飛速發展。20世紀70年代開始自體骨髓移植（ABMT）。
隨著用細胞因子進行造血幹細胞動員和血細胞分離機單採造血幹細胞技術的成熟，1985年出現了自體外周造血幹細胞移植（APBSCT）和異基因外周造血幹細胞移植（Allo-PBSCT）。對供者而言，PBSCT採集幹細胞不需要麻醉和多部位穿刺，較BMT安全，易被接受；移植物受腫瘤細胞的汙染少，移植後造血重建快，感染與出血的機會也減少。對骨髓已受腫瘤浸潤或受過照射的患者，更是一個新的幹細胞來源。據國際骨髓移植登記處（IBMTR）、歐洲血液及骨髓移植組（EBMT）和澳大利亞器官移植與捐獻協作委員會（ACCORD）統計，1995年以來APBSCT和Allo-PBSCT的數量迅速增加，目前已有逐漸取代骨髓移植之勢。
1988年10月法國巴黎聖路易醫院與美國印第安大學醫學院合作，在國際率先應用HLA相合的同胞臍帶血移植，治療一例Fanconi貧血患者獲得成功。此後CBT的基礎研究和臨床應用受到越來越多的重視，已成立了國際臍血移植登記處（ICBTR），許多國家已建立了臍血庫。
經過40餘年的不斷髮展，造血幹細胞移植已成為臨床重要有效的治療方法，每年全世界移植病例數都在增加，移植患者無病生存最長已超過25年。1990年，美國E.D.Thomas醫生因在骨髓移植方面的卓越貢獻而獲諾貝爾醫學獎。
我國在1962年採用同基因骨髓移植治療再生障礙性貧血獲得成功。1981年我國首例異基因骨髓移植獲得成功，此後我國的骨髓移植有了顯著的發展，移植病例數逐年增加。20世紀90年代以來我國外周造血幹細胞移植的基礎研究和臨床應用的發展迅速興起。1999年我國首例成人白血病臍帶血移植獲得成功，近年來臍血庫也在一些地區相繼建立。
四、造血幹細胞移植的適應證和療效
目前造血幹細胞移植已成為治癒多種惡性血液病、某些惡性實體腫瘤、免疫及遺傳性疾病的主要方法和根本途徑。
異基因造血幹細胞移植的適應證有：
急性和慢性淋巴細胞白血病急性和慢性髓性白血病非霍奇金淋巴瘤霍奇金淋巴瘤骨髓增生異常綜合徵多發性骨髓瘤和其它漿細胞瘤重症再生障礙性貧血性聯重症聯合免疫缺陷和無球蛋白血癥性聯淋巴增生性疾病Wisket-Aldrich綜合徵Chediak-Higashi綜合徵慢性肉芽腫病紅細胞吞噬細胞性淋巴組織增多症骨硬化症軟骨毛髮增生不良地中海貧血鐮狀紅細胞貧血腺苷脫氨酶缺陷和嘌呤核苷酸磷酸化酶缺陷Ⅰ型戈謝病範可尼貧血先天性角化不良腎上腺腦白質營養不良和異染性腦白質營養不良粘多糖病（性聯、Sly綜合徵），Ltsch－Nyhan綜合徵（性聯）惡性組織細胞病事故性急性放射病自體造血幹細胞移植的適應證有：
急性淋巴細胞白血病，復發者慢性淋巴細胞白血病急性髓系白血病，復發者慢性髓系白血病，急變期非霍奇金淋巴瘤，低度惡性者霍奇金淋巴瘤，CR1者；難治性者骨髓增生異常綜合徵多發性骨髓瘤和其它漿細胞瘤非慢性髓系白血病的骨髓增生性疾病，如原發性紅細胞增多症、血小板增多症和原發性骨髓纖維化實體瘤：乳腺癌，生殖細胞瘤，卵巢癌，膠質瘤，小細胞肺癌，非小細胞肺癌自身免疫病：血小板減少性紫癜，系統性硬化症，類風溼性關節炎，多發性硬化症，系統紅斑狼瘡，澱粉樣變性。
五、造血幹細胞移植的併發症
1、感染患者接受造血幹細胞移植後，由於免疫功能的抑制，發生感染的機會明顯增加，發生率50％-80％。感染病變可能發生在身體的任何部位，可能來自移植操作的併發症、潛在的感染病原體激活、環境中接觸的新病原體。引起感染的病原體包括細菌、真菌、病毒、寄生蟲等。感染仍是目前影響移植個體長期存活的主要因素之一。
2、移植失敗移植失敗是造血幹細胞移植，尤其是Allo-HSCT的最嚴重早期併發症之一。由於移植物未能成功植入，造血重建失敗，臨床呈現患者全血象嚴重減低伴骨髓空虛或增生減低，感染、出血併發症重，處理困難，死亡率高。但隨著移植技術的不斷進步，目前移植失敗的發生率已降低至5％以下，甚至更低。
3、移植物抗宿主病（GVHD）GVHD是Allo-HSCT的主要併發症和死亡原因，它的發生與供受體之間的免疫遺傳學差異有關。GVHD通常分為急性GVHD和慢性GVHD。急性GVHD的主要累及皮膚、腸道和肝臟，臨床表現為皮疹、腹瀉、肝功損傷。慢性GVHD是一種類似自身免疫性疾病的全身性疾病，常累及多個器官。
4、肝靜脈阻塞病（VOD）VOD是造血幹細胞移植預處理毒性的最嚴重的併發症之一。大多在移植預處理之後3周內出現，臨床以肝腫大、黃疸、水液瀦留為主要表現。中、重度VOD死亡率高，目前尚缺乏特異治療方法。
5、出血性膀胱炎出血性膀胱炎也是HSCT後常見的併發症之一，臨床表現為不同程度的血尿。
6、遠期合併症造血幹細胞移植的遠期合併症，主要涉及：呼吸道和肺部疾病、甲狀腺功能減退、性腺機能減退、白內障、繼發第二腫瘤等等。
六、非清髓造血幹細胞移植
傳統的清髓移植由於採用了大劑量的放療/化療作為預處理方案，使得移植過程存在很大風險，如：較長時間的嚴重的造血抑制可引起腦出血、肺出血，以及容易發生細菌/真菌敗血症，往往導致患者早期死亡；大劑量的放療不但容易引起放射性肺炎、肝靜脈閉塞綜合徵、白內障等嚴重併發症，而且會影響到患者的生殖功能，造成年輕患者在移植後不孕不育。此外，GVHD的發生率高，且程度嚴重；患者在移植後免疫功能重建緩慢，易反覆發生各種感染等；這些都嚴重影響到患者在移植後的生存質量。而且，對於那些年紀大於50歲、身體虛弱、合併有其它器官功能障礙的患者，是被排除在傳統移植治療之外的，但是臨床上有相當一部分患者在發病時，年紀多在五、六十歲，甚至更大。
如何使更多的患者，包括年紀較大的患者，既能通過造血幹細胞移植治癒疾病，又能避免或減少移植帶來的風險，提高移植後的生活質量呢？1998年美國和以色列學者相繼提出“非清髓造血幹細胞移植”的概念和方法。非清髓造血幹細胞移植擯棄了傳統移植所採用的大劑量的放療/化療預處理，主要採用低毒性、低副作用的藥物，或聯合小劑量的放療（2Gy）組成預處理方案，患者不但耐受性良好，而且預處理相關併發症輕；如採用不含放療的非清髓預處理方案，則可完全避免放射性肺炎、白內障、生殖功能障礙等併發症。
與清髓移植相比，非清髓移植後造血重建迅速，比清髓移植提前10余天，甚至20天，大大縮短了患者的骨髓抑制期，明顯降低了早期死亡率，使造血幹細胞移植變得更加安全，風險更小；另外由於對機體重要器官功能的影響減小，使許多年紀較大、體弱、合併其它器官功能損害的患者可以經受造血幹細胞移植治療，並從中受益；對於年輕未生育的患者，其生殖功能在移植後不受影響。更為重要的是，非清髓移植由於加強了移植前後的免疫調節處理，使移植後GVHD的發生率明顯降低，嚴重程度亦大大減輕，更多的患者在移植後無需長期服用免疫抑制劑，免疫重建加快，提高了生活質量。
目前，非清髓移植已成為HSCT研究的重要方向之一；特別在單倍體相合HSCT研究領域中，非清髓移植模式成為最有希望解決制約單倍體相合HSCT取得突破的“瓶頸”問題的方法，即有效降低嚴重GVHD的發生率。
七、造血幹細胞移植的發展和前景
隨著造血幹細胞移植研究的深入，除了血液系統疾病外，越來越多的非血液系統疾病成為自體和（或）異體造血幹細胞移植的適應證。如目前，嚴重的自身免疫病在給予大劑量免疫抑制治療後行Auto-HSCT已發展成為一種很有前景的治療方法，併成為風溼病學的研究熱點；作為非惡性疾病的難治性自身免疫病的治療，Auto-HSCT已作為首選方案。
有別於Auto-HSCT在某些惡性實體腫瘤治療中所發揮的支持作用，Allo-HSCT後能誘導移植物抗腫瘤（GVT）效應；近年來Allo-HSCT在腎細胞癌、消化道腫瘤（如胃癌、肝癌、大腸癌、胰腺癌、食管癌）治療中得到應用；研究顯示，Allo-HSCT通過誘導GVT效應，提高了中晚期腫瘤的治療療效，改善了患者生存質量，延長了患者生存時間。
此外，人們逐漸認識到Allo-HSCT可以作為一種技術平臺，為其它器官移植提供支持。Allo-HSCT後，可在受者體內誘導形成供者－受者嵌合體，使受者產生對供者特異的、終生的耐受；這時再進行其它組織或器官移植，就可以降低免疫排斥發生的強度，從而提高移植器官的存活率。
基因治療是將外源基因轉入靶細胞，通過在患者體內表達，糾正或治療疾病的過程。在單基因遺傳病、惡性腫瘤、嚴重免疫缺陷及感染性疾病的治療中具有廣闊的前景。造血幹細胞由於取材容易、易於體外培養、易於植回患者體內並存活以及自我更新能力強等優點，成為基因治療理想的靶細胞之一。將外源基因轉入從患者體內採集的造血幹細胞，回輸給患者後，通過在體內表達而治療疾病。一旦這種幹細胞基因治療的技術獲得突破性進展，必將對人類疾病的體細胞治療產生極為深遠的影響。到目前為止，造血幹細胞已經用於腺苷脫氨酶缺乏症、戈謝病、HIV感染及癌症的基因治療
