異基因造血干細胞移植治療惡性血液病的現(xiàn)狀及展望

任漢云

作者單位：100034 北京,北京大學(xué)第一醫(yī)院血液科

異基因造血干細胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)是目前治療白血病、骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndrome,MDS)、骨髓纖維化、淋巴瘤等惡性血液病的有效方法。近20年來,allo-HSCT得到長足發(fā)展,顯著改善惡性血液病患者的總體生存。本文就allo-HSCT治療惡性血液病的現(xiàn)狀進行述評,并對未來可能的發(fā)展方向進行展望。

1 allo-HSCT治療惡性血液病的發(fā)展歷史

20世紀50年代,美國Thomas教授率領(lǐng)的團隊在國際上率先開展了異基因骨髓移植(allogeneic bone marrow transplantation,allo-BMT)。1971年美國Thomas團隊成功用人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)相合同胞供者allo-BMT治療白血病,部分移植后患者存活超過了10年而無復(fù)發(fā),證明allo-BMT具有治愈惡性血液病的前景。由于其開創(chuàng)性成果,1990年Thomas教授獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎?；A(chǔ)研究證明,allo-BMT的實質(zhì)是allo-HSCT。從此,allo-HSCT在全球范圍內(nèi)廣泛開展,為血液系統(tǒng)腫瘤開辟了新的治療方法。為了掌握全球的骨髓移植狀況,總結(jié)移植經(jīng)驗,提出改進建議以促進技術(shù)推廣,在國際上先后建立了國際血液和骨髓移植研究登記組(Center for International Blood and Marrow Transplant Research,CIBMTR,https://www.cibmtr.org)、歐洲血液與骨髓移植協(xié)作組(European Group for Blood and Marrow Transplantation,EBMT)等合作組織,通過開展國際性合作,分析移植數(shù)據(jù),尋找移植最佳方案,逐步優(yōu)化移植技術(shù),有力推動了移植基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用的發(fā)展。中國allo-HSCT起步晚于西方發(fā)達國家,1981年北京大學(xué)人民醫(yī)院陸道培院士團隊在我國首先成功開展了allo-BMT治療白血病。從20世紀80年代初期至90年代,由于移植技術(shù)、設(shè)備落后和藥物來源有限,移植數(shù)量很少,為國內(nèi)移植的起步階段。該階段造血干細胞供者來源均為HLA相合的同胞供者。隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展,為移植技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了條件。為解決供者匱乏問題,1992年我國建立了“中國造血干細胞移植捐獻者資料庫(China Marrow Donor Program,CMDP)”,并在全國多地建立了“無關(guān)供者胎盤/臍帶血庫”,有效推動了造血干細胞移植(hematopoietic stem cell transplantation,HSCT)在全國的開展,移植數(shù)量逐年增加。因同胞全合供者的缺乏及無關(guān)供者資料庫數(shù)據(jù)較少,不能滿足移植患者的需求,這種現(xiàn)狀催生了我國血液學(xué)專家在親緣HLA半相合供者移植方面的探索和研究。2000年北京大學(xué)血液病研究所黃曉軍團隊率先在我國開展非體外去T細胞的單倍型HSCT(haploidentical hematopoietic stem cell transplantation,haplo-HSCT),經(jīng)過多年的不斷探索,優(yōu)化移植方案,形成了中國特色的haplo-HSCT體系,迎來了“人人都有移植供者”的新時代[1]。2016年被世界骨髓移植協(xié)會正式命名為“北京方案”,引領(lǐng)了世界HSCT的蓬勃發(fā)展。

2 allo-HSCT治療惡性血液病的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1移植數(shù)量逐年增長 據(jù)統(tǒng)計,1957—2019年間全世界HSCT估計數(shù)量超1 500萬人[2]。根據(jù)中國血液和骨髓移植登記組(Chinese Bone Marrow Transplantation Registry Group,CBMTRG)的數(shù)據(jù),截至1998年8月,國內(nèi)有68家單位開展HSCT,allo-HSCT的總例數(shù)僅為720例[3]。而2008—2020年期間,中國169家單位完成allo-HSCT 56 661例,其中haplo-HSCT 29 860例(占52.7%),HLA相合同胞供者移植16 318例(占28.8%),非血緣無關(guān)供者移植7 876例(占13.9%)。中國每年allo-HSCT數(shù)量從2008年的1 062例迅猛增長至2020年的10 042例[2]。2022年中國有193家單位完成allo-HSCT 12 632例。EBMT的登記資料顯示,2019年歐洲allo-HSCT數(shù)量為19 798例,與2018年相比,僅增加了0.9%[4]。2021年歐洲694個臨床中心報告了allo-HSCT總例數(shù)為19 806例,與2020年相比也僅增加了5.4%[5]。CIBMTR數(shù)據(jù)顯示,2020年美國allo-HSCT總數(shù)量為8 163例,2021年為8 295例。由此可見,不管是國外還是國內(nèi),allo-HSCT移植病例數(shù)都有不同程度增長。中國allo-HSCT移植發(fā)展速度更快,近15年來allo-HSCT病例數(shù)增長10余倍,平均年增長率達10%。

2.2allo-HSCT的主要適應(yīng)證 allo-HSCT最常用于急性白血病(acute leukemia,AL),其中急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)占29.8%,急性淋巴細胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)占22.0%[2],其次是用于MDS、慢性白血病、淋巴瘤等疾病。2021年EBMT數(shù)據(jù)顯示,allo-HSCT的主要適應(yīng)證是髓系腫瘤(10 745例,占58%)、淋系腫瘤(5 127例,占28%)。2018年美國報告,7 543例接受allo-HSCT的成人血液系統(tǒng)腫瘤患者中,AML 3 177例(占42.1%),MDS 1 754例(占23.3%),ALL 1 154例(占15.3%)[6]。2022年中國CBMTRG的數(shù)據(jù)顯示,allo-HSCT的12 632例中,AML 4 726例(占37.4%),ALL 2 776例(占22.0%),MDS 1 230例(占9.7%),非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin′s lymphoma,NHL)374例(占3.0%),急性混合細胞白血病(hybrid acute leukemia,HAL)170例(占1.3%)。近年由于化療和免疫治療方法的進步,某些疾病類型可得到長期緩解甚至治愈,因此主張對這些患者進行預(yù)后分層治療。對化療預(yù)后良好的患者一般先采用聯(lián)合化療,而對于高?；颊呋蛑委熯^程中監(jiān)測微小殘留病持續(xù)陽性或難治/復(fù)發(fā)的患者應(yīng)進行allo-HSCT治療。

2.3供者選擇多樣化 allo-HSCT供者有HLA全相合同胞供者(matched sibling donor,MSD)、非血緣供者(unrelated donor,URD)、親緣HLA不合或單倍體供者(haploidentical donor,HID)。根據(jù)CBMTRG報告,2008年MSD占比為43%,2022年占比下降至18%;2008年HID占比為32%,2022年占比上升到65%,自2013年起HID超過MSD成為首要的供者來源。除上述供者來源外,臍血亦是造血干細胞的主要來源之一,臍血移植技術(shù)在國內(nèi)和國外均取得了較大進展。近20年來,在國內(nèi)已建立數(shù)個規(guī)模的臍血庫,為患者檢索臍血進行移植提供了條件,在國內(nèi)某些移植中心臍血移植成為造血干細胞的主要來源,移植數(shù)量和療效均有較大提升。由于HID移植的成功,親緣半相合供者成為缺乏HLA相合同胞供者的重要供者來源,親緣半相合移植的優(yōu)勢越來越顯現(xiàn)。由于親緣半相合移植的廣泛應(yīng)用,極大地解決了供者來源問題,結(jié)合親緣MSD、無關(guān)供者移植和臍血移植,HSCT已進入了幾乎“人人有供者”的時代。

2.4預(yù)處理方案的優(yōu)化 allo-HSCT有傳統(tǒng)清髓預(yù)處理(myeloablative conditioning,MAC)、非清髓預(yù)處理(non-myeloablative conditioning,NMC)、減低毒性預(yù)處理(reduced toxicity conditioning,RTC)和強化預(yù)處理方案。一般根據(jù)患者年齡、體能狀態(tài)、臟器功能及合并癥、疾病類型及緩解狀態(tài)、復(fù)發(fā)風(fēng)險、供者類型、HLA相合程度等因素綜合評估選擇預(yù)處理方案。在預(yù)處理方案中,T細胞清除在haplo-HSCT減少移植物抗宿主病(graft-versus-host disease,GVHD)發(fā)生方面至關(guān)重要。意大利、中國和美國相繼提出了三種去除T細胞方案,分別為體外應(yīng)用物理或免疫方法去除T細胞的“意大利方案”、應(yīng)用抗胸腺細胞球蛋白(antithymocyte immunoglobulin,ATG)體內(nèi)去T細胞的“北京方案”和后置環(huán)磷酰胺(PTCy)的“巴爾的摩方案”。實踐證明“北京方案”治療AML、ALL、MDS的效果和總體生存率與MSD-HSCT相似[7-9]。采用PTCy方案與MSD-HSCT生存結(jié)果相當(dāng)[10],所以“北京方案”和PTCy方案是目前haplo-HSCT預(yù)防GVHD發(fā)生的主流方案。

2.5老年患者移植應(yīng)用增加 隨著預(yù)處理方案的優(yōu)化、老年綜合評估的進步、并發(fā)癥監(jiān)測的加強,提高了老年患者移植的安全性。2020年CIBMTR數(shù)據(jù)顯示,美國≥65歲移植患者allo-HSCT占比達27%。我國CBMTRG數(shù)據(jù)顯示,2021年allo-HSCT患者12 744例,其中年齡在51～60歲的患者有1 515例(約占12%),>60歲患者有363例(約占3%)。多中心研究報道60～77歲AML第一次完全緩解(the first complete remission,CR1)患者,allo-HSCT與化療相比,5年復(fù)發(fā)率明顯降低(66.5% vs 44.3%),5年總生存率(overall survival rate,OS)大幅提高(29% vs 13.8%)[11]。這些數(shù)據(jù)顯示,越來越多惡性血液病老年患者從移植中獲益。

2.6移植療效不斷提高 有研究比較了allo-HSCT和挽救性化療治療難治性AML的療效,3年OS分別為67%和12%,5年OS分別為44%和4%,allo-HSCT具有明顯優(yōu)越性[12]。Lu等[13]報道了難治/復(fù)發(fā)AML(refractory/relapsed AML,R/R-AML)患者進行HID-HSCT與MSD-HSCT相比,HID組5年OS更高(48.6% vs 25.9%),無病生存率(leukemia-free survival rate,LFS)更高(41.6% vs 25.9%),5年累積復(fù)發(fā)率更低(55.4% vs 67.3%),顯示HID-HSCT在R/R-AML患者中具有更佳的抗白血病效果。在完全緩解(complete remission,CR)患者中,allo-HSCT 10年OS為80%～92%,20年OS為78%～83%,隨著總生存期延長,移植患者相對死亡率呈下降趨勢[14]。分子靶向藥物和CAR-T免疫治療與allo-HSCT聯(lián)合降低血液腫瘤移植后復(fù)發(fā)率,進一步提高惡性血液病的治療效果?？傊?近20年來,隨著預(yù)處理方案、預(yù)防GVHD、支持治療等allo-HSCT技術(shù)的優(yōu)化,并與免疫治療、維持治療聯(lián)合,顯著提高了惡性血液病患者移植療效。

2.7移植相關(guān)并發(fā)癥可控 預(yù)處理方案對移植后合并癥和復(fù)發(fā)率有明顯的影響,對老年、臟器功能損害、共患病和一般情況差的患者,通過采用RTC或NMC方案等措施,藥物毒性所致合并癥發(fā)生率和死亡率明顯下降。allo-HSCT后GVHD、感染、植入不良等并發(fā)癥是影響患者生存的重要因素,也是導(dǎo)致患者死亡的重要原因。20多年來,隨著醫(yī)學(xué)的進步,移植相關(guān)并發(fā)癥的診治水平不斷提高,移植相關(guān)非復(fù)發(fā)死亡率(non-relapse mortality,NRM)不斷下降,移植的安全性得到明顯提升。移植后5年NRM由20世紀80年代的37%、90年代的39%下降到近10年的23%[15]。GVHD的發(fā)生與供受者性別/年齡、HLA相合程度、預(yù)處理方案、干細胞來源、預(yù)防GVHD方案等因素相關(guān)。我國單倍型移植、URD移植及部分MSD移植患者主要采用ATG去除體內(nèi)T細胞進行GVHD預(yù)防,其發(fā)生率明顯下降[16]。對于供受者年齡均>40歲的MSD-HSCT,給予ATG總量4.5 mg/kg,有助于降低慢性移植物抗宿主病(chronic graft-versus-host disease,cGVHD)發(fā)生率[17]。對移植物來源于外周血干細胞供者,PTCy方案預(yù)防cGVHD的效果也十分顯著,發(fā)生率控制在20%以下[18]。allo-HSCT后因免疫缺陷出現(xiàn)細菌、真菌、病毒和其他病原體感染,是影響移植后患者生存的重要因素。感染的防治策略主要根據(jù)宿主因素、臨床表現(xiàn)、病原體特點、實驗室檢查結(jié)果等綜合制定。隨著對病原體研究的深入、檢查技術(shù)的發(fā)展、診斷方法的改進、抗感染藥物種類的增加,提高了移植感染相關(guān)并發(fā)癥診治水平,尤其是近年來對真菌和病毒感染的防治明顯改善。對侵襲性曲霉病的治療,Ⅲ期臨床試驗表明艾沙康唑與伏立康唑療效相似但安全性和耐受性更佳[19]。對預(yù)防巨細胞病毒(cytomegalovirus,CMV)感染,Marty等[20]隨機對照試驗顯示對于CMV血清學(xué)陽性患者在HSCT后28～100 d內(nèi)預(yù)防性使用來特莫韋(letemovir)能有效減少CMV激活,獲得國內(nèi)國際指南的推薦應(yīng)用。據(jù)文獻報道,植入不良的發(fā)生率為5%～27%,主要危險因素包括供者類型、ABO血型是否相合、供體特異性HLA抗體(donor-specific antibody,DSA)、GVHD、是否病毒感染等[21]。植入不良主要由T細胞和NK細胞介導(dǎo),通過使用靶向抗T細胞及NK細胞的藥物、改進預(yù)處理方案、增加有核細胞數(shù)量等可降低植入失敗率。黃曉軍團隊通過使用利妥昔單抗375 mg/m2清除DSA,從而降低植入不良發(fā)生率[22]。

2.8綜合策略防治移植后復(fù)發(fā) 移植后復(fù)發(fā)是allo-HSCT失敗及患者死亡的主要原因。移植后微小殘留監(jiān)測體系和危險分層指導(dǎo)的復(fù)發(fā)防治體系顯著降低了移植后惡性血液病復(fù)發(fā)率。移植后行供者淋巴細胞輸注(donor lymphocyte infusion,DLI)是預(yù)防復(fù)發(fā)的有效策略。北京大學(xué)血液研究所團隊采用粒細胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor,G-CSF)動員并聯(lián)合低劑量的免疫抑制劑,建立了改良的DLI復(fù)發(fā)預(yù)防體系,可有效預(yù)防haplo-HSCT后復(fù)發(fā),提高移植的療效[23]。對高危AL患者,基于低劑量ATG的改良DLI預(yù)防輸注可減少惡性血液病復(fù)發(fā),與未接受DLI相比,5年OS(67.8% vs 41.3%)和LFS(64.6% vs 33.9%)均顯著提高(P<0.01)[24]。移植后維持治療也可降低惡性血液病復(fù)發(fā)率,如去甲基化藥物、FLT3抑制劑、組蛋白去乙酰化抑制劑、單克隆抗體、酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor,TKI)等藥物的維持治療對減少疾病復(fù)發(fā)發(fā)揮了重要作用。

3 allo-HSCT治療惡性血液病未來發(fā)展方向

3.1深化基礎(chǔ)和臨床研究,持續(xù)改進預(yù)處理方案和GVHD防治策略 隨著惡性血液病治療藥物的不斷涌現(xiàn),也給預(yù)處理方案的改良提出新的思考。目前用于治療髓系白血病的新藥包括表觀遺傳學(xué)調(diào)節(jié)藥物、分子靶向藥物、核蛋白輸出抑制劑等,這些藥物可加強傳統(tǒng)預(yù)處理方案清除腫瘤細胞的作用,且不明顯增加預(yù)處理毒性,對預(yù)防移植后復(fù)發(fā)可能有重要作用。由于個體和血液腫瘤的異質(zhì)性,進一步加強預(yù)處理個體化研究也是重要的方向。隨著GVHD病理生理學(xué)機制研究的不斷深入,新的GVHD預(yù)防和治療方案也在探索中。多項研究證實ATG和PTCy的融合,能夠降低急性移植物抗宿主病(acute graft-versus-host disease,aGVHD)和cGVHD的發(fā)生率,降低NRM[25],但需要大樣本的臨床試驗研究證實。除ATG和PTCy外,其他如JAK抑制劑蘆克替尼等已用于aGVHD的預(yù)防和治療[26],而BTK抑制劑也在cGVHD治療中起到了一些效果[27]。細胞免疫治療如間充質(zhì)干細胞在預(yù)防和治療GVHD方面發(fā)揮了一定作用,其他免疫細胞如髓源性抑制細胞在臨床前研究中顯示出較好的應(yīng)用前景。表觀遺傳調(diào)節(jié)劑等新型藥物免疫調(diào)控療法在Ⅱ期試驗中顯示出不錯的療效[28]。未來可能深入研究新型藥物和驗證移植后哪些GVHD患者最可能從新藥中獲益。

3.2加強老年患者移植的研究 老年血液腫瘤患者是一個巨大的群體,由于其耐受性差、合并癥發(fā)生率高和移植相關(guān)死亡率高而導(dǎo)致研究進展緩慢。近年由于預(yù)處理方案的改進,減毒預(yù)處理方案的應(yīng)用和新型藥物的應(yīng)用,結(jié)合對老年患者整體健康狀況的評估,老年患者移植數(shù)量逐年增加,移植效果明顯改善。需進一步加強老年患者預(yù)處理個體化,將新型抗腫瘤藥物和傳統(tǒng)預(yù)處理藥物結(jié)合,研究老年患者GVHD發(fā)生的特點而采用改良的GVHD預(yù)防方案,加強支持治療,相信老年患者的allo-HSCT將迎來大的發(fā)展。

3.3重視惡性疾病復(fù)發(fā)防治策略的研究 由于預(yù)處理方案的改進和GVHD預(yù)防及治療效果的提升,移植后腫瘤復(fù)發(fā)成為allo-HSCT失敗的最主要原因。移植前不良風(fēng)險的預(yù)測對于預(yù)防移植后復(fù)發(fā)至關(guān)重要,包括遺傳學(xué)和分子生物學(xué)信息、移植前疾病狀態(tài)、移植前微小殘留病、移植類型、預(yù)處理和GVHD預(yù)防方案以及移植后是否發(fā)生aGVHD/cGVHD等,并在移植后進行疾病監(jiān)測,建立以危險度為依據(jù)的預(yù)防和以微小殘留病為導(dǎo)向的干預(yù)方法。移植后復(fù)發(fā)的防治策略除了傳統(tǒng)的DLI和二次移植外,新型靶向藥物[包括TKI(如伊馬替尼)、FLT3抑制劑、IDH抑制劑、去甲基化藥物、維奈克拉、免疫檢查點抑制劑、單克隆抗體等]的維持治療都是目前研究的熱點,而在新型的細胞免疫治療方面CAR-T及CAR-NK細胞療法都是非常有治療前景的選擇。

4 小結(jié)

allo-HSCT是治愈惡性血液病的有效方法,近20年發(fā)展迅猛,隨著基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用的深度融合,新藥的不斷研發(fā),檢測手段的不斷進步,移植病例數(shù)進行性增長,移植病種不斷擴大,供者選擇多樣化,移植方案不斷優(yōu)化,移植療效持續(xù)提高,移植相關(guān)并發(fā)癥可控,移植相關(guān)死亡率下降,且已進入“人人有供者”的新時代。今后,allo-HSCT將與免疫細胞療法、新型分子藥物等療法相結(jié)合,進一步改善惡性血液病的治療效果。隨著臨床水平和科研能力的不斷提升,更多創(chuàng)新性研究將推動allo-HSCT治療惡性血液病領(lǐng)域的發(fā)展。