臍血移植治療成人血液系統疾病的進展如何？

　　異基因造血幹細胞移植是有望治癒血液系統惡性疾病的唯一治療手段。但由於缺乏HLA相合的合適供體，嚴重製約了異基因造血幹細胞移植的開展。雖然HLA配型相合的同胞是首選的供體來源，但是大約有70％的患者沒有HLA配型相合的同胞供體[1,2]。HLA相合的非親緣無關供體能夠做為另外可供選擇的供體來源，可以為30％的患者提供造血幹細胞。迄今為止，全球範圍大約有1000萬以上的志願者在骨髓庫內註冊登記，而找到合適的HLA相合無關供體的機率取決於民族及種族背景，無疑那些稀有人種患者找到合適的HLA相合無關供體的概率極低 [3]。此外，考慮到配型手續及供體體檢，採集等過程時間較長以及供體反悔等不可控因素，使很大一部分患者在尋找合適供體的過程中死亡，或者疾病進展不適合做移植。所以尋找新的造血幹細胞供體來源顯得尤為重要。非親緣無關臍血（Unrelated umbilical cord blood, UCB）是一種新的造血幹細胞供體來源，體內外研究表明，臍血含有高比例具有強增殖能力的造血幹/祖細胞。和非親緣無關骨髓供體或動員外周血造血幹細胞供體比較，臍血具有獲取過程簡便迅速、對供體健康無損害、移植物抗宿主病發生率低及對HLA配型要求相對寬鬆等優點[4]。近年來，臍血造血幹細胞移植在兒童及成人惡性血液病的治療中發揮越來越重要的作用，挽救了無數患者生命。本文對臍血造血幹細胞移植治療血液系統惡性疾病的現狀做一綜述。
　　臍血造血幹細胞移植歷史
　　※通訊作者： 郝思國，醫學博士，博士生導師，主要研究方向：惡性腫瘤的免疫治療和造血幹細胞移植
　　法國和美國醫生的緊密合作下，世界上首例臍血造血幹細胞移植成功。患者是一位患有嚴重Fanconi貧血的5歲男性兒童。患兒妹妹的臍血在美國印第安納大學醫學院經產前檢查後發現與患兒的HLA完全相合，而且不患有Fanconi貧血，因此患兒妹妹的臍血被該醫學院收集並凍存。法國巴黎聖路易斯醫院Gluckman醫生長期致力於骨髓移植治療Faconi貧血，並積累了豐富的經驗。最終，患兒在法國聖路易斯醫院接受臍血造血幹細胞移植。預處理方案為低劑量環磷酰胺20mg/kg聯合5Gy全身淋巴組織照射。凍存的臍血在-175℃環境下從美國印第安納運送到巴黎，復甦後未經其他處理直接輸注給患兒。患兒在移植後d22出現植入成功的跡象，最終獲得造血及免疫功能重建。患兒未發生移植物抗宿主病，迄今為止，已長期存活近26年。此後伴隨著許多國家公共臍血庫的建立，臍血造血幹細胞移植如雨後春筍般的發展起來。國內1990年以來，北京上海廣州等城市相繼建立了臍血庫，臍血造血幹細胞移植規模也不斷擴大。臍血造血幹細胞移植在臨床造血幹細胞移植治療領域的地位越來越重要。
　　兒童臍血造血幹細胞移植
　　多年以來，人們認為臍血中的造血幹細胞數量較少，無法滿足成人造血重建的需求，因此絕大多數臍血造血幹細胞移植主要用來治療兒童血液病。鑑於多數患兒母親沒有再次懷孕以及缺乏為特定家庭使用的臍血庫，國內外臍血庫內存儲的臍血主要為非親緣無關臍血，歐洲臍血庫中親緣同胞臍血僅佔8％[5]。2000年，國際骨髓移植登記組（Center InternationalBloodand Marrow Transplantation Research,CIBMTR）-歐洲臍血研究組比較了親緣HLA全相合骨髓移植和臍血移植，結果發現臍血移植粒細胞及血小板植入延遲，急慢性GVHD發生率低，但兩者生存率相似。此項研究最早明確了臍血移植GVHD發生率較骨髓移植低[6]。該中心總結了親緣HLA全相合臍血移植治療血液系統惡性疾病的療效。147例急性白血病患兒接受了親緣HLA全相合臍血移植，累計中性粒細胞恢復率為90％；2年急慢性GVHD發生率分別為12％和10％；5年累計無復發死亡率及複發率分別為9％和47％，無病生存率DFS為44％，臍血細胞數量及移植時的疾病狀態是影響移植後預後的重要因素。Kurtzberg [7]首次報道了25例患兒接受非親緣無關臍血移植治療的療效。移植後d100總體生存率為64％，充分說明了非親緣無關臍血移植的可行性。此外，一項針對非親緣HLA不完全相合臍血移植和非親緣HLA全相合骨髓或外周血造血幹細胞移植的臨床回顧性研究結果顯示：與骨髓或外周血相比而言，臍血植入延遲，急慢性GVHD發生率低，但複發率，總體生存率及無白血病生存（LFS）與前二者相似[8]。來自於CIBMTR的研究發現HLA全相合的非親緣無關臍血移植治療兒童急性白血病的療效優於HLA全相合非親緣無關骨髓移植。而HLA不全相合非親緣骨髓移植與臍血移植相比較，骨髓移植急慢性GVHD發生率更高[9]。還有一項研究比較了非親緣HLA不完全相合臍血移植和半相合移植治療聯合免疫缺陷患兒的療效，兩者DFS相似，但臍血免疫重建和嵌合程度更好[10]。
　　成人臍血造血幹細胞移植
　　單份臍血造血幹細胞移植
　　臍血造血幹細胞移植在兒童血液系統疾病治療中獲得巨大成功，然而成人患者單份臍血移植最初階段療效並不十分樂觀，約40％的患者在移植後d100前死亡 [11]。在此之後，隨著對移植患者的選擇，支持治療的改善以及增加輸注的臍血細胞量，成人單份臍血移植療效獲得一定程度改觀。1項納入514例成人單份臍血移植患者的多中心臨床研究結果顯示1年總體生存率為37％，年齡及疾病狀態是預後相關危險因素[12]。另外有研究發現成人單份臍血移植在骨髓增生異常綜合症患者中療效理想，2年DFS為30％[13]；此外，成人單份臍血移植在在血液系統惡性腫瘤早期階段患者中也取得了令人鼓舞的療效，5年DFS為46％[14]。日本研究者甚至報道了成人單份臍血移植後5年EFS為63％，當然這可能和亞洲人種，病人的選擇及病例數偏小有關係[15]。
　　雙份臍血造血幹細胞移植
　　在成人單份臍血移植過程中，很多研究中心發現輸注的臍血細胞數和患者臍血植入以及總體生存率息息相關。在歐美國家，成人體表面積偏大，這就催生了雙份臍血造血幹細胞移植的發展。2005年明尼蘇達大學移植中心首次報道了RIC方案（Flu+Cy+TBI）預處理後，如臍血細胞數>3.5 × 107 NC/kg,則患者接受單份臍血移植，如果<3.5 × 107 NC/kg，則給患者輸注雙份臍血，結果接受雙份臍血的患者植入率比單份臍血高[16]。此後，很多中心相繼開展成人雙份臍血移植，均取得了顯著的臨床療效，RIC方案預處理後雙份臍血移植，DFS介於30％-50％之間[17-19]。Barker JN等回顧性研究發現，和單份臍血相比，雙份臍血能夠明顯提高成人及高體重兒童移植植入率並降低移植相關死亡率[20]。雙份臍血移植後最終只有1份優勢臍血植入成功，但是很難預測雙份臍血中哪一份會成為優勢臍血而成功植入。目前只有1項研究提示CD3+細胞比例（p=0.04）及復甦後CD34細胞活力（p=0.008）和臍血優勢有關係[21]。有些學者認為雙份臍血植入率高是因為雙份中至少有1份會植入，因此植入成功的概率增加了，而另外有些研究者認為雙份臍血中其中1份為另1份提供了造血微環境，但迄今為止，雙份臍血植入的潛在機制尚不明確。因此，單份臍血可能最適合兒童患者移植，而成人單份臍血移植及雙份臍血移植療效尚需進一步研究闡明[22]。
　　臍血造血幹細胞移植供體選擇
　　一個移植中心無論開展單份還是雙份臍血移植，臍血供體的選擇一般遵循以下三個原則：受者公斤體重臍血單個核細胞數目（TNC/kg）；HLA-A,-B低分辯及DRB1高分辨相合程度（4-6/6）；臍血庫的選擇。
　　臍血細胞數
　　由於目前暫無理想的模型用來指導受者公斤體重臍血單個核細胞數目（TNC/kg），因此，多數中心均採用受者實際體重進行計算。建議利用移植時的實際體重，從而排除化療以及激素等藥物對受者體重的影響。單份臍血和雙份臍血移植對於臍血細胞數量的要求是不同的。紐約血庫中心分析了1061例接受單份臍血清髓性移植的血液系統惡性腫瘤患者，並以此為依據制定出了用HLA不相合權衡的臍血細胞數量移植需求指南[23]。該指南指出6/6相合移植效果最好，而不論臍血單個核細胞數目（中位數目 4.0 ×10 7/kg），提示HLA-A、B、DRB1相合程度是移植成功的更重要影響因素。即便6/6全相合對臍血TNC/kg要求較低，但需要重視的是，很少有移植中心TNC<1.5×10< span=""> 7/kg 。HLA配型5/6相合的受者需要臍血TNC≥2.5×10 7/kg，而HLA配型4/6相合的患者需要臍血TNC≥5.0×10 7/kg。基於上述研究，多數中心達成如下共識：即HLA不相合程度越高，需要的臍血TNC更多，反之亦然。雙份臍血移植能夠提高植入率，降低移植相關死亡率及複發率。鑑於雙份臍血每1份臍血都存在成為優勢臍血而植入成功的潛能，因此雙份臍血都同等重要，單份臍血的選擇標準同樣適用於雙份臍血的選擇。有些中心選擇最好的一份臍血為1a，另一份同樣好或次好的臍血為1b。雙份臍血中如何用HLA相合性來權衡TNC，目前尚不明確。有一項研究表明雙份臍血總TNC（p=0.0007）及CD3+細胞比例（p=0.001）和植入率密切相關[21]。該中心推薦雙份臍血中每份臍血TNC不低於2.0×10 7/kg，隨著雙份臍血移植規模的不斷擴大，該標準在未來有望進一步優化。
　　配型
　　很多臨床研究發現HLA-A、B、DRB1位點不相合導致植入延遲，GVHD發生率增加。所有的大樣本研究表明HLA不相合增加移植相關死亡率並降低生存率。因此，臍血移植配型標準流程為HLA-A、-B低分辨及DRB1高分辨檢測[24]。雖然目前尚無明確證據支持HLA-C位點的重要性，但有一項回顧性臨床研究結果提示HLA-C位點不合的白血病及MDS患者移植相關死亡率比相合患者高[25]。當然也有移植中心建議如果有好幾份HLA-A、-B低分辨及DRB1高分辨相合的臍血，其中有1份HLA-A、B、C、DRB1高分辨均完全相合，那麼毫無疑問優先選擇此臍血，但這種可能性較低，因為很多臍血庫在臍血凍存前未進行上述所有位點的高分辨檢測，解凍後再進行高分辨檢測顯然不現實。此外，有研究者在選擇HLA不全相合臍血時，優先考慮單向不相合（GVHD方向），而不考慮雙向不相合或單向不相合（rejection方向），因為前者移植後具有明顯的生存優勢[26]。有趣的是有兩個研究中心報道了當患者攜帶有與臍血非遺傳性母系抗原（non inherited maternal HLA antigen）相似的HLA位點時，移植後移植相關死亡率及複發率明顯下降，這可能是因為臍血和非遺傳性母系抗原接觸後早已經誘導了免疫耐受，當移植時臍血和攜帶有與該臍血非遺傳性母系抗原相似的患者抗原接觸後，免疫反應就相對弱化[27,28]。雙份臍血HLA配型與單份臍血標準基本一致。有研究表明雙份臍血-臍血間HLA相合程度並不影響植入及患者生存率。此外，該中心還發現雙份臍血HLA-A、B、C、DRB1及DQB1共10個位點高分辨相合程度並不影響臍血植入（p=0.66）[21]。
　　臍血庫
　　不言而喻臍血和臍血之間有質量差異，而臍血庫和臍血庫之間也存在差別。上述差別體現在多個方面。McCullough等[29]發現268份檢測的臍血中，56％存在質量問題，其中10％對患者有一定危害性。有研究中心發現不同臍血庫來源的臍血復甦後其細胞活力及CD34+細胞比例各不相同，而其中活力低下的臍血很難植入成功[30]。因此，這種臍血庫之間的臍血質量差異也更加凸顯了雙份臍血移植的重要性，因為雙份臍血移植至少能夠保證有1份高質量的臍血。此外，有些臍血庫的凍存袋質量欠佳，復甦時有時候會發生凍存袋破裂等事故。最後，各個臍血庫的質控以及對病原體的檢測難以標準化，我國尚無相關統一標準化流程可供選擇，而美國則嚴格遵循美國血庫協會（American Association of Blood Bank,AABB）標準。
　　臍血造血幹細胞移植預處理方案
　　臍血移植預處理方案對於移植成敗至關重要。制定合理的預處理方案時需要綜合考慮患者疾病類型、疾病狀態、年齡以及伴隨疾病等因素。臍血移植常見預處理方案有大劑量TBI為基礎的清髓性方案（MA）以及非大劑量TBI為基礎的預處理方案及減低劑量預處理方案（RIC）。前者如：13.2C13.75 Gy TBI+120 mg/kg CY+90 mg/kg equine ATG [31]；13.2 Gy TBI+75 mg/m2 FLU+120 mg/kg CY[20]；後者如：100 mg/m2 MEL+ 180 mg/m2 FLU+6 mg/kg rabbit ATG[17]；200 mg/m2 FLU+50 mg/kg CY+ 2 Gy TBI ± 90 mg/kg equine ATG [32]；50 mg/kg CY+ 150mg/m2 FLU+ 10 mg/kg thiotepa + 400 cGy TBI[33]。上述預處理方案均獲得了理想的臍血植入率，可供各個移植中心參考。
　　成人臍血造血幹細胞移植和非親緣無關供體移植，選擇哪個？
　　如果患者無合適的親緣HLA完全相合供體，那麼應該選擇臍血造血幹細胞移植還是非親緣無關供體移植？哪個是最合適的選擇呢。針對此問題目前尚無完整的前瞻性臨床研究提供確切答案[34]。但是有許多回顧性臨床研究表明單份臍血，雙份臍血移植療效可以和非親緣無關供體移植相媲美。Eapen等[35]人比較了165例成人單份臍血移植，888例HLA相合非親緣外周血造血幹細胞移植和472例HLA相合非親緣骨髓移植療效。臍血移植移植相關死亡率較高，但急慢性GVHD發生率較低。臍血移植，HLA相合非親緣移植及HLA不相合非親緣移植三者DFS相當，移植時的疾病狀態是影響預後的重要因素。Brunstein等[36]證實清髓預處理方案下，雙份臍血移植，HLA全相合親緣供體移植及HLA全相合，不全相合非親緣無關供體移植療效相當。另外有2項回顧性臨床研究表明RIC預處理方案下，雙份臍血移植和HLA全相合非親緣無關供體移植療效相似。因此，如果沒有合適的HLA全相合親緣供體，有些中心傾向於尋找10/10相合非親緣無關供體，如果沒有找到，或者迫切需要移植的患者，選擇臍血移植可能是最佳方案。
　　小結：
　　在過去的20餘年間，臍血造血幹細胞移植取得了突飛猛進的發展，尤其兒童臍血移植療效十分鼓舞人心。成人臍血移植從單份臍血發展為雙份臍血階段，也獲得了長足進步，很多回顧性臨床研究結果顯示非親緣無關供體臍血移植療效和非親緣無關供體骨髓移植或外周血幹細胞移植療效相當。但目前尚無多中心前瞻性研究結果，因此未來需要開展相關領域深入研究。另外，臍血移植還存在植入延遲，免疫系統重建慢從而增加晚期病毒感染等問題。針對該問題，臍血體外擴增、臍血骨髓腔內注射，促進幹細胞歸巢及間充質幹細胞支持等策略有望最終解決這些難題。相信將來隨著臍血庫更加發展壯大，臍血供體選擇更優化，預處理方案更合理，併發症處理更規範更有效，臍血移植定能在臨床上大放異彩。