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李智慧主任:打破配型难「魔咒」,如何让几乎每位患者都找到「完美供者」?

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异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)是目前多种良恶性疾病潜在的根治性疗法。在临床实践中,供者的选择是决定移植成败的关键第一步。人类白细胞抗原(HLA)相合的同胞供者或无关供者被视为首选,然而随着移植技术的革新,单倍体相合供者(HID)、HLA 不相合的无关供者以及脐带血(UCB)也已成为可行的替代来源,极大地拓展了供者可及性。除 HLA 配型外,多种非 HLA 因素在供者评估中日益受到重视,包括供者年龄、供者特异性抗体(DSA)、巨细胞病毒(CMV)血清学状态及 ABO 血型相容性等。同时,多种移植物工程策略被广泛应用以优化移植结局,如移植后环磷酰胺(PTCy)、T 细胞去除(TCD)技术(包括 CD34+ 选择以及 CD45RA 或 αβ TCD)技术。

来自美国威斯康星医学院儿科血液肿瘤科 Amy Moskop 和 Julie-An Talano 教授研究团队在 Hematology-american Society Of Hematology Education Program 期刊发表综述性文章 [1],旨在系统性地整合前沿临床证据与基础研究成果,为临床实践提供一套全面、实用的供者选择决策框架,以实现个体化治疗策略的优化。本期,特邀北京博仁医院的李智慧主任,对此进行了全面梳理与深度总结,旨在与诸位读者一同学习进步。



图 1. 研究发表 [1]


临床病例


患者为一名 21 岁女性,确诊为携带 KMT2A 重排的急性髓系白血病(AML)。鉴于该疾病属于高危类型,临床建议在首次完全缓解期进行 allo-HSCT。患者的全相合同胞供者搜索未果,但其 23 岁的同胞姐妹被确认为 HID。此外,通过无关供者搜索,找到了一位 38 岁的男性无关供者,其 HLA 配型为 7/8 相合。


你会为患者选择哪位供者?


过去十年间,allo-HSCT 的供者选择策略日益精进。尽管相合同胞供者(MSD)仍是目前的「金标准」[1],但随着现代移植技术的发展,相合无关供者(MUD)移植已获得与之相当的临床疗效。此外,得益于 TCD、PTCy 以及移植物抗宿主病(GVHD)预防方案的革新,替代供者(包括错配无关供者 [MMUD]、UCB 和 HID)的可及性显著提高,且患者预后不断改善。因此,在移植筹备早期(尤其是患者需紧急移植时),同步探索多种类型的供者来源是至关重要的策略。


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供者筛选与配型原则

拟行 allo-HSCT 的患者必须接受高分辨率 HLA 分型及抗 HLA 抗体检测,检测位点至少涵盖 HLA-A、B、C 和 DRB。同胞兄弟姐妹需进行 HLA 分型,每位同胞与患者 HLA 全相合的概率通常为 25%[2]。

首选供者:若确认为相合相关供者(MRD),通常作为首选。但近期数据提示,决策时也应将潜在供者的年龄纳入考量 [3]。

次选供者:若无 MRD,则寻找 8/8 MUD(即 HLA-A、B、C 和 DRB1 位点相合)。当前数据支持进行 HLA-DPB1 匹配及允许性错配 [4],这有助于避免因同种反应性 T 细胞引起的移植物排斥或 GVHD,并显著降低错配移植的死亡风险。相反,非允许性 DPB1 错配则会增加死亡风险、非复发死亡率以及重度急性 GVHD 的发生率。

目前,MUD 是移植中最常见的供者来源,在使用钙调神经磷酸酶抑制剂进行预防时,其疗效与 MSD 相当。若无法获得 MRD 或 MUD,则需考虑 HID、UCB 或 MMUD。具体供者类型的选择算法在很大程度上取决于各移植中心的本地专业经验及临床试验的可及性,且成人与儿童中心之间可能存在差异。

图 2. 供者与移植物选择流程图。Ab,抗体 [1]


依据国际血液与骨髓移植研究中心(CIBMTR)2023 年发布的数据 [5],MUD 仍是成人患者最主要的异基因供者来源(45%),其次依次为 HID(21%)、MRD(18%)、MMUD(12%)和 UCB(3%)。针对儿童患者来说,单倍体相合造血干细胞移植(haplo-HSCT)占比最高,其次是 MRD 和 MUD。此外,过去十年间,haplo-HSCT 呈稳步增长态势,而 UCB 移植则持续减少。同时,MMUD 的使用量随时间波动,自 2020 年以来呈增长趋势。

图 3. CIBMTR 发布的美国成人 allo-HSCT 按供者类型分类的数量结果 [1]


图 4. CIBMTR 发布的美国儿童 allo-HSCT 按供者类型分类的数量结果 [1]


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HLA 配型相合的无关供者

截止到 2024 年,国际无关供者(URD)库拥有超过 4300 万名志愿者。寻找到 HLA 8/8 相合供者的概率取决于患者的种族和民族背景,非白人患者找到完全相合供者的概率相对较低。此外,鉴于数据支持 HLA-DPB1 位点相合或「允许性错配」可改善移植预后,因此在选择供者时应予以考虑。当有多个供者可供选择时,需权衡其他非 HLA 因素;其中,供者年龄一直被报道为预测患者生存率的关键因素。使用较年轻的供者(通常年龄 ≤30 岁至 35 岁)与患者更好的临床预后相关 [6]。


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替代供者

替代供者主要包括 HID、MMUD 和 UCB。BMT CTN 1101 试验曾前瞻性对比了 UCB 与 HID 在减低强度预处理(RIC)移植中的应用 [7]。研究结果显示,两者在主要终点(2 年无进展生存期率)上无统计学显著性差异。尽管两种供者来源均拓宽了减低强度移植的可及性,但在包括总生存期(OS)在内的次要终点分析中,HID 显示出优势。

• haplo-HSCT

近年来,haplo-HSCT 发展迅猛,约翰 · 霍普金斯团队开创的 PTCy 方案功不可没 [8]。在儿科移植中,除 PTCy 外,CD34+ 分选和 αβ TCD 等移植物工程手段也被广泛应用。选择 HID 的优势在于,大多数患者都能找到符合条件的亲属供者。这一点对于少数族裔群体尤为重要,因为他们在无关供者库中寻找相合供者往往面临困难,而亲属供者则能快速完成动员与采集。需要注意的是,在考虑 HID 时,必须检测 DSA,因为 DSA 的存在会限制该供者的使用。高水平的 DSA 会导致移植物失败(GF)和植入延迟的风险增加。DSA 的发生率为 10%-25%[9],通常与既往输血史有关,在女性(可能由妊娠诱发)中更为常见。然而,在极少数没有其他供者可选的情况下,DSA 阳性的受者应在移植前接受脱敏治疗以预防 GF。

• MMUD

随着 PTCy 的应用,多项研究显示 MMUD 移植可获得良好的预后。这正成为移植中心日益常用的供者来源。此类移植通常采用 HLA 7/8 相合的供者,但涉及更多位点错配的临床试验数据也令人鼓舞。近期发表的一项临床试验展示了 PTCy 方案的优异疗效 [10]。这是一项 II 期、非随机、多中心试验,评估了在 MMUD 移植中,使用 PTCy、他克莫司和吗替麦考酚酯进行 GVHD 预防时,外周血干细胞(PBSC)在成人清髓性预处理(MAC)和 RIC/ 非清髓性预处理(NMA)队列中的应用效果,具体研究结果如下:

生存率:MAC 队列的 1 年 OS 率为 83.8%(95% CI:73.1%-90.4%),RIC/NMA 队列为 78.6%(95% CI:67%-86.5%)。

急性 GVHD:MAC 队列 6 个月时 3-4 级急性 GVHD 发生率为 8%(95% CI:3.2%-15.6%),RIC/NMA 队列为 10%(95% CI:4.4%-18.4%)。

慢性 GVHD:MAC 队列 1 年时中 / 重度慢性 GVHD 发生率为 10.3%(95% CI:4.4%-18.9%),RIC/NMA 队列为 8.6%(95% CI:3.5%-16.6%)。

数据显示,HLA 相合位点不足 7/8 的患者,其 OS 与 7/8 相合的患者相似。MMUD 极大地扩充了供者库,尤其是对于少数族裔。在此类移植中,供者年龄(<30~35 岁)对预后影响显著。

• UCB

UCB 是现成可用的供者来源。UCB 移植通常慢性 GVHD 发生率较低,且对 HLA 错配的耐受性更强。其劣势在于,对于体型较大的青少年和成人患者,有核细胞总数(TNC)和 CD34+ 细胞数量往往不足,可能导致植入延迟或 GF。双 UCB 移植已被用于克服这一局限。此外,随着 Omidubicel(一种源自单个 UCB 单位的体外扩增造血祖细胞产品)近期获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市 [11],UCB 扩增的新策略有望突破低细胞剂量的瓶颈。除此之外,包括 UM171 在内的其他扩增产品目前也在研究中,这意味着未来更小的 UCB 单位也可能被利用,从而为患者提供更多选择。

此外,在 UCB 选择标准方面,需考虑的因素包括:冷冻保存前的 TNC 和 CD34+ 细胞剂量、供受者 HLA 8 等位基因的高分辨率匹配、单位质量是否合格,以及 UCB 库的资质与经验;同时,强烈建议对患者进行 DSA 评估。


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其他非 HLA 因素考量

在选择最佳供者时,目前的共识建议是优先选择年龄较轻且无 DSA 的供者(适用于 HID、错配无关供者及 UCB 供者)。

其他需纳入考量的因素包括:

• 感染与血型:患者与供者的 CMV 血清学状态,以及 ABO 血型相容性。

• 体重差异:在骨髓移植中,应避免供者与受者之间存在过大的体重差异。

• 供者特征与资格:供者的产次、地理位置以及供者的资格准入标准。

此外,有研究报道称在某些血液系统恶性肿瘤中,杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR)同种反应性对于增强移植物抗白血病(GVL)效应具有重要意义 [12],但该领域目前仍较为复杂且存在争议。


患者最终移植方法


由于未检测到针对该 HID 的 DSA,且 HID 年龄更年轻,因此患者最终选择了 HID 而非 MMUD。此外,与 PBSC 来源的 MMUD 移植(相关数据仍在积累中,随访时间较短)相比,haplo-HSCT 目前拥有更多长期数据支持。


供体移植物来源


自 2013 年以来,成人 allo-HSCT 中常用的移植物来源为 PBSC。在儿童 allo-HSCT 中,首选移植物来源为骨髓(因其 GVHD 风险较低),其次是 PBSC,最后是 UCB。在该病例中,建议患者在儿童中心的临床试验中接受 MAC 的 HID(姐姐)PBSC 移植,采用 αβ TCD,且移植后不进行 GVHD 预防。若在成人中心,患者将接受以 PTCy 为标准方案的 haplo-HSCT。


移植物工程化


患者的 HID(同胞姐姐)这类替代供体,可能会增加 GVHD 的发生风险。既往研究显示,在未处理的移植物中,超过 50% 的患者会发生重度(3-4 级)急性 GVHD,超过 20% 的患者会发生广泛性慢性 GVHD[13-14]。体内方法(包括抗胸腺细胞球蛋白 [ATG]、阿仑单抗和 PTCy)为全 T 细胞清除(pan-TCD)提供了可行选择,可降低 GVHD 风险。这些方法需要在移植后持续使用免疫抑制剂,这可能导致严重毒性反应和免疫重建延迟,进而影响感染风险及对抗微生物预防的需求。此外,数据表明,这些方法还可能增加复发风险并缩短无病生存期(DFS)[15]。


去除 T 细胞


TCD 可降低急性 GVHD 和慢性 GVHD 的风险,在当前的临床实践中,部分 TCD 方案甚至可避免移植后使用免疫抑制剂。然而,TCD 仍存在 GF 和疾病复发的风险,因此,优化移植物中 T 细胞的数量和类型,在确保植入的同时保留 GVL 效应,对于最小化这些风险至关重要。此外,TCD 技术已从早期的全 TCD 法,演变为针对动员后 PBSC 的更具选择性的方法。


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CD34+ 分选移植物

CD34+ 分选既往常用于替代供者移植,通过 TCD 预防重度 GVHD。BMT CTN 开展了一项多中心研究 [16],在接受 HID MAC 移植的 AML 成人患者中,使用 CD34+ 分选技术,验证了上述观念。在成功实现 TCD 后,患者无需接受移植后 GVHD 预防。该方案维持了较高的植入率,且重度急性 GVHD、慢性 GVHD 及复发风险较低,但 2 年治疗相关死亡率(TRM)为 20%。

随后,BMT CTN 进行了一项 III 期随机试验 [17],在血液系统恶性肿瘤的清髓性造血细胞移植中(使用相合相关及无关供者),比较了三种无钙调神经磷酸酶抑制剂的慢性 GVHD 干预方案:CD34+ 分选、PTCy 以及传统的甲氨蝶呤联合钙调神经磷酸酶抑制剂。研究结果显示,与其他含 T 细胞移植方法相比,PBSC 移植物的 CD34+ 分选方案虽然慢性 GVHD 发生率较低,但因感染和器官毒性导致的 TRM 更高。因此,亟需开发新的移植物处理策略以改善免疫重建。

为了克服异基因排斥反应并改善植入,研究人员还使用了「大剂量」CD34+ 细胞(即标准剂量的 7-10 倍,标准剂量通常为 2-8×106/kg 以确保植入)。然而,深度的 TCD 会导致严重的免疫抑制,从而增加感染风险、TRM 以及排斥和复发风险。为解决这一问题,研究人员提出了靶向特定 T 细胞剂量的 T 细胞回输策略。在接受 haplo-HSCT 的恶性和非恶性疾病儿童患者中,使用 Miltenyi CliniMACS 设备进行大剂量 CD34+ 分选,并联合固定剂量的 CD3+ T 细胞回输,实现了成功的植入和免疫重建,其 GVHD 发生率和 DFS 与 UCB 移植相当。Bunin 等人采用 CD34+ 分选联合 T 细胞回输方案,也取得了相似结果,且无需使用大剂量细胞。不过,该方法仍可能导致少量 cGVHD,因此仍需进行 GVHD 预防。

图 5. 不同移植物工程方法输注后的细胞亚群 [1]


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CD3+ 去除

与 CD34+ 分选不同,CD3+ 去除可实现部分 TCD,同时保留移植物中具有积极作用的免疫细胞(如自然杀伤细胞 [NK 细胞] ),这些细胞有助于发挥 GVL 效应。鉴于 TCD 可能增加 EB 病毒(EBV)再激活的风险,研究人员在 TCD 方案中加入了 CD19+ 去除,以最大限度降低该风险。

此外,Seif 等人开展了一项研究 [19],纳入患有血液系统恶性肿瘤的患者,在无关供者和部分 MRD 移植中,采用 PBSC 的部分 CD3+/CD19+ 去除方案。所有患者均接受 MAC 和 GVHD 预防。除 HID 患者外,其他患者还接受了 T 细胞回输(CD3+ 细胞剂量:1-5×105/kg)。结果显示,OS、DFS、复发率和 GVHD 发生率均与既往替代供者 PBSC 移植研究结果相当。然而,GVHD 发生率仍较高,且仍需进行 GVHD 预防,因此更精准的 TCD 方案或可进一步改善疗效。


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αβ TCD

急性 GVHD 由 αβ T 淋巴细胞介导,而 γδ T 淋巴细胞无此作用。γδ T 淋巴细胞有助于植入、GVL 效应和抗病毒功能。因此,若能开发出一种可富集 γδ T 细胞同时清除 αβ T 细胞的 TCD 方法,或可改善替代供者移植的疗效。为此,研究人员开发了一种利用 Miltenyi CliniMACS 设备从 PBSC 中选择性清除 αβ T 细胞的方法,该方法可有效降低 GVHD 风险,且可减少或无需移植后免疫抑制剂。最终的移植物产品可保留 CD34+ 细胞、NK 细胞和 γδ 淋巴细胞。多项研究显示 [20-21],该方法在 haplo-HSCT 中应用效果良好,因此已在儿童恶性和非恶性疾病的临床试验中得到更广泛应用。与相合供者移植相比,该方案的移植物排斥率、急性 GVHD 和慢性 GVHD 发生率均较低,OS 和无事件生存期(EFS)良好,且无需移植后 GVHD 预防。

进一步研究 αβ T 细胞亚群发现 [18],初始 T 细胞(TN)亚群会引发重度 GVHD,而记忆 T 细胞(TM)亚群仅会引发轻度或无 GVHD,并可发挥 GVL 效应。研究人员在接受 MRD 和 MUD PBSC 移植的急性白血病患者中,探索了另一种 TCD 策略 [18]:先进行 CD34+ 分选,再清除 CD45RA+ 细胞(CD45RA+ 表达于所有 TN 细胞,但不表达于大多数 TM αβ T 细胞)。患者需接受移植后 GVHD 预防。研究结果显示,该 TCD 策略可降低急性 GVHD 和慢性 GVHD 发生率,且 OS 和复发结局良好。


表 1. 移植物工程技术 [1]


总结


综上所述,在当前 allo-HSCT 时代,配型 MSD 与配型 MUD 的疗效相当。新型移植物工程策略、PTCy 以及供体选择优化,使 HID、MMUD 和 UCB 成为可行的移植策略,且疗效持续改善。供体年龄、DSA 存在与否等非 HLA 因素,持续推动着该领域的发展。allo-HSCT 的体内和体外 TCD 方法不断发展,不仅降低了 GVHD 的发病率和死亡率,还平衡了复发风险与免疫重建延迟风险。此外,αβ TCD 方法并非总能通过免疫抑制剂预防重度 GVHD,该方法或可作为移植后复发预防策略的基础,而复发仍是当前移植领域的主要挑战。


本文专家简介

李智慧主任

主任医师,医学博士

高博医学(血液病)北京研究中心北京高博博仁医院血液二科(造血干细胞移植)三病区主任。

专业擅长:长期深耕于血液内科临床工作及实验室研究工作,在CART桥接allo-HSCT治疗B-ALL、T-ALL、NK/T淋巴瘤、噬血细胞综合征、再生障碍性贫血、MDS等疾病及移植合并症的防治方面具有非常丰富的经验。

学术任职:

血液病数字诊疗专业委员会副主任委员;
中国抗癌协会血液肿瘤专业委员会委员;
中国抗癌协会肿瘤营养专业委员会儿童肿瘤营养专家协作组委员;
中国医药生物技术协会医药生物技术临床应用专业委员会委员;
中国研究型医院学会感染与炎症放射学专业委员会委员;
北京癌症防治学会造血干细胞移植专业委员会委员;
Radiology Science国际英文杂志编委。

科研成果:

在 Bone Marrow Transplant ,Frontiers in immunology, Transplantation and Cellular Therapy 等杂志发表数篇SCI文章;

数次在美国血液年会ASH,欧洲血液年会EHA,欧洲骨髓移植年会EBMT,亚太骨髓移植年会APBMT等国际血液学大会上发言及壁报交流共计20余次。



参考文献

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文章来源 | 丁香园血液时间



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