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专题笔谈·造血干细胞微移植 | 微移植技术临床应用及前景
发布时间：2024-08-02 I 作者：中国实用内科杂志
造血干细胞微移植技术在2011年由中国团队在国际上首次提出并报道，其研发和应用具有里程碑意义，改变了恶性血液病尤其是老年急性髓系白血病（acute myeloid leukemia，AML）的治疗理念。本文将从微移植技术介绍、临床应用中可能遇到的问题及处理等方面阐述微移植技术的应用。
微移植是由中国团队艾辉胜、郭梅等在国际上率先提出的新的异基因移植和免疫治疗相结合的治疗模式和概念[1-3]。微移植对恶性疾病的预处理的目的，是以高效化疗或靶向药物为基础，尽可能地清除白血病或肿瘤细胞，并尽量避免损伤受者的免疫功能，在此基础上联合体外修饰的供者动员后单个核细胞程序性输注，在患者体内形成供者微嵌合体（<1%~5%），诱导产生移植物抗肿瘤或抗白血病（graft-versus-tumor/leukemia，GVT/L）效应，并激发患者的抗肿瘤或白血病（recipient-versus-tumor/leukemia，RVT/L）效应，并通过促进受者的干/祖细胞扩增而加速患者的三系血细胞恢复。
微移植研究成果最早于2011年和2012年刊登于国际血液及肿瘤领域顶级期刊Blood和Journal of Clinical Oncology。两杂志还同期分别发表评论性文章，微移植开创了老年和中青年AML治疗的新纪元。同年，《Blood》发表的论文入选F1000“全球最具科学价值的生物和医学论文”。
此后，国内外微移植相关文章陆续问世，尤其2018年，美国医学会杂志-肿瘤JAMA Oncology发表了由我中心牵头的国际多中心微移植治疗老年AML的临床研究文章，这是血液界首个由中国学者发起并领导的国际多中心临床研究，其治疗老年及中青年AML等疾病均达到国际最好疗效。
再后，微移植的临床、基础及综述性文章逐渐增多。2022年11月，中国医药教育学会发布了微移植技术团队标准[4]；2023年9月，Cell旗下Heliyon杂志发表了由艾辉胜、Nelson Chao等牵头、来自中国、北美、欧洲及澳洲等54个中心的74名血液病移植专家共同参与修订的《微移植治疗老年白血病国际专家共识》[5]。这也是由中国学者主导、国内外专家共同发表的第一个国际专家共识。此中除美欧等国外专家外，中国血液病移植专家和中心对共识的撰写和发表全程积极参加并给予了全力的支持，体现了中国血液病专家高尚的团结协作精神。微移植技术简便安全，疗效较传统治疗改善和提高，总体花费少，引起国内外同行学者的普遍关注和认可，微移植技术现已在国内外多个血液病中心成功复制及应用。
2.1 微移植概念及理念
微移植是一种在有效抗白血病治疗（靶向治疗或化疗等）基础上，将异体干细胞移植和细胞治疗有机结合的新的治疗理念和概念。它主要表现在4个方面：（1）预处理：微移植预处理的目的就是要尽可能地彻底清除白血病或肿瘤细胞，并尽量避免损伤受者的免疫功能，因此，微移植不需要像经典异基因造血干细胞移植那样的清髓或非清髓预处理，也不需要任何的免疫抑制药物包括全身照射、氟达拉滨、抗淋巴细胞球蛋白等；（2）供体植入：微移植希望在受者体内形成短期或长期的供者微嵌合体（供者细胞<1%~5%），但不鼓励甚至避免微移植后形成类似于经典移植那样的完全供者嵌合体及混合嵌合体；（3）抗白血病（肿瘤）效应：微移植希望诱导来自供者或（和）受者的抗白血病效应及促进受者的造血细胞恢复；（4）移植物抗宿主病（graft-versus-host disease，GVHD）：微移植不鼓励做GVHD预防，但基本上可以避免临床GVHD。
2.2 微移植的供者筛选
微移植的供者筛选和体格检查要求与经典的异基因造血干细胞移植相同，但更强调人类白细胞抗原（HLA）高分辨配型及KIR基因型等检查和筛选。已经签字同意且体格检查合格的供者中，我们优先推荐选择血缘相关的HLA不相合供者，但并不拒绝非血缘及HLA完全不相合的供者候选人。Hu等[6]研究发现微移植治疗后，与HLA相合位点更多的血缘相关供者相比，非血缘及HLA相合位点更少供者组的完全缓解（complete remission，CR）率、存活期相近甚至更好。此外，考虑到HLA8~10/10相合的供者可以作为异基因造血干细胞移植的优先选择供者，因此，我们不推荐应用HLA8~10/10相合同胞作为微移植的供者，并提醒注意HLA配型纯合子的供受者有增加GVHD的风险。
2.3 供者动员后造血干细胞的采集、输注和冻存
符合健康条件的供者签署知情同意书后，按文献方案进行外周血造血干细胞动员和采集[4]。造血干细胞计数包括单个核细胞（mononuclear cells，MNC）和CD34+、CD3+、CD4+、CD8+、CD3-CD16+CD56+（NK）、CD3+CD16+CD56+（NKT）等。微移植供体细胞输注的时机一般在预处理中细胞毒药物停止后24~72 h内完成，特殊情况下可以延迟到96 h或更长。输注的供体细胞数量原则上须达到MNC 2.5×108/kg（±25%）受者体重或相当于CD3+细胞1×108/kg（±25%）受者体重。适当增加供体细胞输注数量并不增加GVHD的风险。第一次输注后剩余的细胞，可在-196℃低温保存以备后续治疗使用。若供者采集的细胞数量达不到目标或者剩余细胞不能满足微移植缓解后治疗的需要，允许更换其他合适的供者。更换供者的筛选、动员和采集的程序和标准等与原供者相同。
2.4 微移植的支持治疗和并发症处理
微移植治疗后的血制品输注是重要的，各中心可根据病情变化及临床操作规范给予包括血小板和红细胞等的血制品输注及相应的支持治疗，并建议对所有血制品输注前进行辐照处理。其他包括细菌感染和真菌感染等的预防和治疗等依据各中心的规范相应处理。微移植治疗后中性粒细胞缺乏时的粒细胞集落刺激因子治疗并不减弱甚至会协同微移植促进造血恢复的功效，各中心可根据其诊疗常规选择相应细胞因子的种类、剂量和疗程等。既往的研究结果表明，微移植几乎不出现GVHD，因此，不建议在微移植前后进行GVHD预防。但是，如果在微移植治疗后5~30 d内，患者出现反复高热、皮疹、肝功能异常、腹泻等，以及丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶等生化酶谱以及炎症因子IL-2、IL-6、IL-8等升高，应高度警惕急性GVHD可能，并尽快行植入证据等相关检查。一旦诊断为GVHD，应尽快、尽早启动有效的包括糖皮质激素、芦可替尼和他克莫司等的抗GVHD治疗。
2.5 微移植合并用药
应当强调，微移植的诱导治疗和巩固治疗前后均不建议使用免疫抑制剂，包括抗淋巴细胞/胸腺细胞球蛋白、氟达拉滨、环孢霉素、他克莫司、吗替麦考酚酸酯等，更不建议合用全身或全淋巴区辐照等，因为有可能增加GVHD的风险。迄今为止，尚未见微移植合并巨细胞病毒血症或病毒性肺炎的临床报告。因此，类似于经典移植的巨细胞病毒感染的预防是不必要的。对于有明确分子生物学和遗传学异常的（如BCR/ABL、IDH1/2或FLT3突变等），鼓励在微移植前后联合应用相应靶向药物治疗。合并其他心、肺、肝等疾病需要继续使用药物者，按相应专科医生意见执行，但须在病案中详细记录。
2.6 微移植相关的实验室检查
微移植的常规实验室检查按照各中心临床诊疗常规执行。除常规的血细胞检查、骨髓细胞形态学及残留白血病包括免疫残留及分子残留等检查外，供体细胞植入证据分析包括染色体、短串联重复序列PCR、插入缺失、流式细胞仪检测甚至二代测序等是非常重要的；有条件的中心也建议进行GVL/RVL、免疫功能和细胞因子等检查。
3.1 微移植治疗AML：创建“微移植”治疗AML新体系
3.1.1 微移植治疗老年AML
我中心艾辉胜等创建了微移植治疗老年AML的诱导治疗、缓解后治疗及中青年AML巩固治疗的新体系，避免GVHD，提高了AML的疗效。
2011年我中心在《Blood》杂志发表了首篇微移植治疗60岁以上老年AML的临床研究，58例60~88岁的AML患者随机分为微移植组和化疗组[7]。微移植组较单纯化疗组的三系血细胞恢复显著加快（白细胞缩短6 d，血小板缩短7 d）；严重感染减少20%，CR率由42.8%提高到80%，2年无白血病存活（leukemia free survival，LFS）率由12%提升至39%（P<0.01）。78%的微移植组患者可检测到持续的供体细胞微嵌合体，而且所有病例均未见临床急慢性GVHD。这些小样本的随机对照研究结果首次证实了MST治疗老年AML患者的有效性和安全性。英国皇家医学院Mackinnon和Chakraverty教授在Blood同期发表评论文章中称：北京团队的研究可能最终有助于在治疗急性髓系白血病的战斗中开辟另一条战线[7]。
2018年，《JAMA Oncology》杂志发表了由本中心牵头及来自中、美、欧等国际微移植兴趣研究组内12个中心有关微移植治疗初治老年AML的临床结果，185例患者按年龄分为4个年龄组：总体CR率在70.2%~79.1%之间，不同年龄组之间没有显著差异；与仅接受1个疗程或不接受治疗的患者相比，接受2~3个疗程缓解后治疗的患者2年OS明显更高，复发率更低，但有5例形成了混合嵌合体或完全嵌合体，其中2例发生了GVHD（1.1%）。这些结果表明，即使是年龄在75~85岁之间的患者也可受益于MST治疗，而且凸显了缓解后治疗在老年AML人群中的重要性。
此外，世界各地的多个团队也进行了小规模的微移植临床研究。Sung等[8]报道了16例老年AML患者的MST治疗结果，总体CR率63%，中危组CR率86%，高危组CR率44%，无治疗相关死亡或GVHD。Mohrbacher等[9]也报道了MST治疗高危AML的结果，8例患者中有5例达到CR或造血未完全恢复的CR，持续3~10个月。考虑到所有患者都有高危细胞遗传学改变，此结果仍然令人鼓舞。另一项小样本前瞻性研究评估了地西他滨+粒细胞集落刺激因子（G-CSF）与低剂量阿柔比星和阿糖胞苷化疗的微移植治疗23例老年AML患者，其中正常核型患者的CR率为90.9%，异常核型患者的CR率80%，而且接受了≥3个周期MST缓解后治疗的患者的中位存活期明显长于那些只接受了1~2个周期MST缓解后治疗的患者，进一步支持多个周期微移植缓解后治疗对老年AML患者的重要性[10]。
3.1.2 微移植治疗低或中危中青年
AML对于低危中青年AML或标危AML无HLA相合供者或拒绝行经典造血干细胞移植的患者，本中心在微移植成功治疗老年AML的研究基础上，还创立了中青年AML微移植巩固治疗新体系。2012年本中心在Journal of Clinical Oncology杂志报告了101例低危、无HLA相合供者或拒绝行经典造血干细胞移植的标危中青年AML接受微移植联合大剂量阿糖胞苷作为缓解后治疗的临床结果：6年LFS和OS在低危组为84.4%和89.5%，标危组为59.2%和65.2%；而且造血恢复快、非复发病死率低，未见临床GVHD发生。该研究不但证明了微移植在中青年AML缓解后治疗上的独特地位，而且在国际国内引起较大反响。麻省总院Spitzer[11]教授在同期发表评论文章中称，微移植作为另一种细胞治疗策略，有可能是分离GVL效应和GVHD的新策略。
3.1.3 微移植治疗难治及复发AML
2016年王颖等[12]采用化疗联合微移植方案诱导治疗的12例难治及复发AML患者，12例患者均完成1个疗程的化疗联合微移植，其中获得完全缓解3例，部分缓解3例，未缓解6例，有效率50%。达到完全缓解的3例中2例随后分别行二次微移植、异基因骨髓移植治疗。初步结果显示，化疗联合微移植提高了难治、复发AML的缓解率，并且降低了单纯化疗的毒性作用，是难治复发AML较好的治疗手段。
3.2 微移植治疗中或高危骨髓增生异常综合征（myelodysplastic syndrome，MDS）或MDS转化的AML（transformed AML，tAML）
中或高危MDS和tAML的治疗始终得不到令人满意的效果。2016年Hu等[13]在《Stem Cells Translational Medicine》杂志报告了微移植治疗高危MDS或tAML的研究结果。年龄在13~79岁的MDS患者（n=21）接受微移植联合地西他滨和阿糖胞苷化疗，tAML患者（n=22）接受微移植联合地西他滨、阿糖胞苷及米托蒽醌化疗。达到CR的患者接受微移植联合地西他滨和中剂量阿糖胞苷，不做GVHD预防。MDS患者的总体反应率（overall response，OR）远高于tAML患者（81%比50%，P=0.03）。两组的CR率分别为52.4%和36.4%，但在细胞遗传学水平CR率上并无明显区别（85.7%比70%，P=0.70）。MDS患者24个月总生存率比tAML患者更高（84.7%比34.1%，P=0.003）。MDS患者中性粒细胞与血小板恢复中位时间为14 d和17 d，tAML患者为16 d和19 d。治疗相关的病死率两组分别为4.8%和18.2%（P=0.34）。无患者出现GVHD。该研究显示，微移植可为中高危MDS和tAML患者提供安全有效的新治疗手段。
3.3.1 微移植、化疗和异基因移植在Ph+ALL缓解后治疗的比较
2020年Cai等[14]在American Journal of Cancer Research杂志发表了研究性文章：微移植、化疗和异基因移植用于Ph+ALL缓解后治疗的比较。文章回顾性分析了45例患者，其中11例接受酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor，TKI）联合微移植治疗，17例接受异基因造血干细胞移植，17例接受TKI联合化疗。相比移植组（31％，P=0.005）或TKI联合化疗组（36％，P=0.013），MST组4年总生存率提高（91％）；相比移植组（33％，P=0.005；33％，P=0.021）或化疗组（41％，P=0.017；31％，P=0.023），微移植组2年（91％）和4年（72％）无白血病生存率更高；微移植组的2年（9％）和4年（28％）累积血液学复发率低于化疗组（56％，P=0.025；67％，P=0.034）。在接受微移植的患者中，7例患者检测到了供体微嵌合体（9~1499 d，1.07×10-5~6.6×10-4），6例患者检测到供体或患者来源的HLA*0201/2402+WT1+CD8+T细胞（0.05％~0.67％）。初步结果提示，微移植可为Ph+ALL患者提供有效的治疗方法。
3.3.2 微移植治疗难治、复发淋巴瘤
2015年Zhao等[15]在《Leukemia & Lymphoma》杂志发表半相合造血干细胞程序性输注联合化疗（微移植）改善难治或复发淋巴瘤预后的文章。该研究纳入了10例难治或复发的淋巴瘤患者，接受了Hyper-CVAD/MA化疗方案（环磷酰胺+长春新碱+吡喃阿霉素+地塞米松/甲氨蝶呤+阿糖胞苷）化疗和HLA半相合亲缘供者微移植治疗。结果表明，6例患者获得完全缓解，2例获得部分缓解，总有效率达80%。6例患者持续无病生存24个月，没有发现急性及慢性移植物抗宿主病。中性粒细胞和血小板恢复的中位时间分别为9 d和14 d。以上研究表明，化疗和微移植相结合治疗难治或复发淋巴瘤是安全的，且对既往治疗反应良好且肿瘤负荷相对较小的患者更能够从此治疗方案中获益。
2018年刘娟等[16]在《中国实验血液学杂志》发表微移植治疗难治性原发中枢神经系统淋巴瘤的临床分析文章，观察了以大剂量甲氨蝶呤为基础的化疗联合亲缘单倍体相合供者动员后外周血造血干细胞输注组成的“微移植”方案治疗3例难治性原发中枢神经系统淋巴瘤患者的疗效。3例患者在确诊后分别接受过化疗或放疗，在“微移植”治疗前病情处于进展状态，“微移植”治疗后1例患者获得完全缓解，并已持续15个月。2例患者获得部分缓解，病情稳定分别达10个月和7个月，此后病情再次进展而死亡。患者对“微移植”治疗的耐受性好，不良反应主要是与大剂量甲氨蝶呤化疗相关的中性粒细胞减少、血小板减少和感染，但在供者细胞输注后患者中性粒细胞和血小板恢复的中位时间分别为11 d、12.5 d。在治疗期间未观察到GVHD相关临床表现。初步结果提示，对于难治性原发中枢神经系统淋巴瘤患者，“微移植”是一个值得尝试的挽救性治疗方案。
3.4 微移植在治疗感染性疾病及实体肿瘤中的尝试
随着微移植在恶性血液病的成功应用，其概念和理念也引起感染及肿瘤学者的关注和重视，Xu等[17]将微移植理念用于治疗重度免疫抑制的艾滋病患者，研究性论文于2021年发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》杂志。他们发现，HLA不相合异基因过继免疫治疗与抗逆转录病毒疗法联合使用，对所有12例患者都是安全且耐受性良好的。在整个研究期间，临床症状均有明显改善。所有患者的外周CD4+T细胞均稳步增长，中位数从10.5个/μL增至207.5个/μL。在启动异基因过继免疫治疗的90 d内，外周CD8+T细胞中位数从416.5个/μL快速增至1206.5个/μL。此外，他们的炎性细胞因子水平和HIV RNA病毒载量也有所下降，供体细胞出现了短期的微嵌合现象。总的来说，HLA不相合异基因过继免疫治疗是安全的，可以帮助严重免疫抑制的艾滋病患者更好地恢复免疫力。有必要进一步开展临床随机对照试验，以确认HLA不相合异基因过继免疫治疗的疗效。
中国输血协会第十一届输血大会上报告了“放化疗联合微移植治疗晚期或复发进展实体肿瘤有效性和安全性的前瞻性临床研究”。自2021年６月至2022年4月共入组晚期或进展期肿瘤患者12例，病种包括晚期乳腺癌、卵巢癌、胆管癌、胃癌和结肠癌。初步临床结果显示，与常规化疗相比，联合微移植细胞输注安全性好，输注相关不良反应低而且可控，疗效肯定，促造血作用明显，提高了患者的化疗耐受性；对肿瘤负荷高以及细胞免疫缺陷的患者要警惕溶瘤反应和输注相关免疫反应。将来还需进一步扩大病例数并开展随机对照临床试验验证疗效和安全性。
微移植技术的研发和应用具有里程碑意义，改变恶性血液病尤其是老年AML的治疗理念。微移植技术团队标准及老年AML国际专家共识已发表，如何进一步推动微移植方案治疗恶性血液病、实体肿瘤及感染性疾病等的规范化应用及微移植患者长期观察和随访是临床医师需要重点关注的，期待证据等级更高和更多病例积累的临床研究数据以扩大其临床应用。目前微移植提高疗效的机制仍需要不断深入地研究和挖掘，尤其是对受者免疫和造血的影响应尤为关注。
近年来，免疫检查点阻断剂、靶向CD22、CD19、CD19×CD3等单抗、双抗、CART或CARNK等新的细胞免疫治疗的应用提高了难治复发患者的缓解率并改善患者存活；维奈克拉、去甲基化药物地西他滨或阿扎胞苷以及BTK抑制剂等小分子靶向药物联合应用也在恶性血液病等治疗中显示了较好的疗效。如何将微移植与此类新药联合应用进一步提高和改善患者的疗效，同时阐明相应的协同机制，也是非常重要的方向，未来值得深入探索和研究。
参考文献（略）
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