造血干细胞移植术-课件

造血干细胞移植术1

20世纪中叶生命科学的里程碑

肾脏移植

骨髓移植墨里JosephE.Murray美国波士顿PeterBentBrigham医院1919年--

托马斯E.DonnallThomas美国波士顿PeterBentBrigham医院1920年--

2

DefinitionofStemCells3

Hematopoiesis4

胚胎干细胞成体干细胞

干细胞发育分化过程及分类

受精卵原始胚胎干细胞囊胚

囊内胚胎干细胞

胎儿脐血

成人胎体、脐血、组织干细胞

全能干细胞多能、专能干细胞

5

胚胎干细胞

具有全能性，目前在体外能分化成200多种类型的组织细胞2.具自发性增殖特性，可以建系长期存活3.直接移植在体内容易形成肿瘤，此外会产生免疫排斥4.来源有限

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成体干细胞

受精卵原始胚胎干细胞囊胚

胎儿脐血成人来源丰富，取材方便。体外分离及诱导分化条件相对成熟。其增殖分化需要因子诱导，可形成几十种不同类型的组织细胞。可直接移植治疗，也可制备细胞免疫治疗产品。技术成熟，应用前景广泛。7

用于临床移植的成体干细胞-脐血出生时-骨髓-血液-其它组织出生后8

骨髓干细胞造血干细胞（HSC）原血干细胞或血液血管干细胞（hemangioblast）间充质干细胞（MSC）内皮细胞的前体细胞（EPC）9

间充质干细胞（MSC）的可塑性→肾实质细胞（肾小球系膜细胞、上皮细胞、足细胞、肾小管上皮细胞）→终末肾病→胰岛细胞→糖尿病→神经细胞、血管内皮细胞→帕金森病、阿尔茨海默病、急性脑血管病、下肢神经病变→心肌细胞、血管内皮细胞→急慢性心脏病→成骨细胞、软骨细胞→骨软骨损伤退变→肝卵圆细胞（肝干细胞）→肝细胞、胆管细胞→肝衰竭10

一、造血干细胞移植概述11

造血干细胞移植历史回顾1939年，金制剂诱发再障妇女输注血型相同兄弟的骨髓19世纪50年代，骨髓移植能保护动物死于致死性放疗随后，临床对一些终末期血液肿瘤患者进行骨髓移植1958年以后，HLA系统的发现及HLA配型技术的发展使骨髓移植进入新阶段1965年，第一例异基因骨髓移植获得成功1973年，第一例非亲缘异基因骨髓移植获得成功Thomas因骨髓移植中的创造性贡献获1990年诺贝尔奖目前，全球超过10万的病人接受各种造血干细胞移植12

造血干细胞移植的概念

造血干细胞移植(HSCT)是经大剂量放化疗或其它免疫抑制剂预处理，清除受体体内的肿瘤细胞，异常克隆细胞，阻断发病机制，然后把自体或异体造血干细胞移植给受体，使受体重建正常造血免疫，而达到治疗目的的一种治疗手段13

造血干细胞移植治疗疾病的机制以尽可能大的放化疗强度杀灭肿瘤细胞肿瘤细胞对放化疗有剂量依赖性放化疗的主要副作用是骨髓抑制替代重建造血和免疫功能免疫机制移植物抗肿瘤效应（GVT）14

血液病实体瘤严重免疫缺陷疾病遗传性疾病急性放射病心脏病神经系统疾病周围血管疾病干细胞移植发展方向?15

20世纪90年代以来，造血干细胞移植(HSCT)技术飞速进展外周血造血干细胞移植(PBSCT)脐带血造血干细胞移植(CBSCT)非清髓性造血干细胞移植（NHSCT）单倍体相合造血干细胞移植供体淋巴细胞输注（DLI）新型免疫抑制剂……不同病种、不同疾病阶段如何选择治疗方法？有的在学术界已经形成了共识，有些还存在争议，有些会不断发生变化！16

HSC供体自体移植异体移植

同基因移植

HLA相合同胞

HLA相合非血缘关系供体

HLA不完全相合亲属HSC部位骨髓移植外周血移植脐血移植造血干细胞移植预处理清髓性移植非清髓移植17

HLA匹配同胞HSCT优点

植入快

致命性GVHD危险低

免疫重建快缺点

临床上仅20%~30%需要移植的患者有HLA匹配同胞供者18

HLA匹配无关HSCT重度GVHD、移植排斥及感染率找到匹配供者机会因种族而异：白人60%~70%，少数民族<10%耗时2~4个月，此间一些急需移植病人可能因疾病进展失去移植时机寻找无关供者花费可能较高19

脐带血HSCT优点易于找到合适脐带血HSC寻找耗时仅数周时间供者无危险传播感染危险较低缺点MNC<3×107/Kg和CD34+

细胞<2×105/Kg，往往植入失败年龄>15岁和HLA不合位点增多，移植风险20

相关HLA半相合HSCT优点超过90%的需移植患者至少有相关不全匹配供者及时可得无种族限制之虞省去HLA配型和寻找无关供者花费常常有几个供者供选择（性别/年龄/CMV/ABO血型等）二次移植、DLI保障NK细胞同种反应—无GVHD的GVL，晚期AML移植后复发率低21

22

23

24

二、造血干细胞供者登记中心概况25

骨髓捐赠全球网

BoneMarrowDonorsWorldwide(BMDW)

据BMDW统计，全世界超过50个国家成立造血干细胞捐赠登记处，全世界已登记的捐赠志愿者及脐血干细胞资料已超过1000万（2007年5月：1130万份）

美国国立骨髓捐赠者登记中心：NMDP（NationalMarrowDonorProgram）全球最大的造血干细胞捐献志愿者登记处（1986年创立）到2007年3月共有捐赠志愿者已超过600万份

为全世界25000多例非亲缘造血干细胞移植提供了移植物NMDP能同时为3000

名病人寻找移植物每月完成造血干细胞移植超过

220余例寻求合适供者的时间缩短至3~4周

26

NMDP的供者数量变化27

NMDP进行的非亲缘造血干细胞例数28

华人骨髓库台湾慈济骨髓干细胞中心全球范围内最大的华人骨髓库（1993年10月成立）2007年5月拥有志愿捐赠者30万已为大陆造血干细胞450余份（全球1130）我国大陆地区的骨髓库事业始于1993年2001年，成立了“中国造血干细胞移植捐赠者资料库（CMDP）”，至2008年6月30日已有志愿捐赠者784603份，已实现捐赠990例(7月18日1000例)江苏分库：5万2千份，捐献102例，其中70多例我院采集29

三、HLA配型30

HLA配型技术HLA是人类主要组织相容性抗原复合物（MHC）编码HLA的基因位于第6号染色体短臂p21，包含400万个碱基，超过200个的基因HLAⅠ类基因（HLA-A、B、C）、HLAⅡ类基因（HLA-DRB1、DQB1、DPB1）对异基因造血干细胞移植影响最大HLA基因具有高度多态性HLA具有多基因性HLA-A429个，HLA-B751个，HLA-C219个，HLA-DRB1429个，HLA-DQB169个，HLA-DPB1121个31

HLA配型技术和造血干细胞移植HLA的血清学配型（1998年前）血清学配型相合的患者仍有30%基因学配型不相合HLA的基因学配型（1998年后）NMDP的1874例URD-HSCTHLA-A、B、C、DRB1基因位点不合患者的aGVHD明显增加HLA-A基因位点不合与cGVHD明显相关HLA-C基因位点不合患者植入失败发生率明显增加患者的长期生存率与HLA-A、B、C、DRB1基因位点不合有关，与HLA-DQB1、DQA、DPB1、DPA无关32

HLA基因位点相合程度和供者选择HLA配型精确程度的提高，HSCT疗效不断提高，但每个患者找到HLA位点全相合供者的机会相应减少根据患者的疾病类型和疾病阶段选择对于低危组，常规化疗预期生存时间长的患者，应该选择HLA基因位点完全相合的供者对于处于疾病进展期的高危组患者，常规化疗预期生存时间很短，因为原发病带来的风险比移植更大，可以选择1个基因位点不合的供者对于原发病高度危险的患者，如Ph+

的ALL患者，甚至可以选用1个抗原位点不合或者2个基因位点不合的供者33

四、造血干细胞移植的预处理34

预处理的目的最大程度地杀灭白血病细胞及肿瘤细胞（对白血病及恶性肿瘤而言）抑制机体的免疫功能以减轻受者对植入造血干细胞的排斥反应，以利造血干细胞的顺利植入使受者骨髓龛腾空，以利造血干细胞的“归巢”和植入35

经典预处理方案

Bu1mg/kg/q6hCY50mg/kg/dBu-CY-7,-6,-5,-4d-5,-4,-3,-2d

总剂量16mg/kg总剂量200mg/kg改良Bu-CY同上

CY60mg/kg/d-3,-2d

总剂量120mg/kgTBI-CYTBI200cGY，BidCY60mg/kg/d-3,-2,-1d-5,-4d

总剂量12GY总剂量120mg/kg

36

Flu150+Mel140Flu150+Bu10Flu125+Cy120Flu120+TBI2GyTBI200cGyFlu180+Bu8+ATG20/CIHFlu120+IDA42+Ara-C8Flu120+Mel140+CIH100Flu180+Cy120+ATG20/CIHTBI7.5~14.4Gy+Cy120+XTBI12Gy+Mel140+XBu16+Cy120~200+XBu16+Mel140BEAM骨髓清除性骨髓非清除性异基因造血干细胞移植常用预处理方案37

五、造血干细胞的采集、处理和输注38

NON-MYELOABLATIVEALLOTRANSPLANTS

REGISTEREDWITHTHEIBMTR,1997-200205001,0001,5002,0003,000TRANSPLANTS19971998199920002002*20012,500RelatedUnrelated*

Dataincomplete39

PBSCT与BMT国际骨髓移植登记处的研究表明：PBSCT较BMT外周血恢复快，慢性GVHD发生率高PBSCT与BMT治疗相关死亡率、复发率、长期生存率无显著差别40

41

42

BMT和PBSCT急性GVHD发生率的比较

PB BM P No. % No. % Bensinger 52/81 64 52/91 57 NSBlaise 21/48 44 22/53 42 NSHeldal 6/30 20 3/3010 NSPowles 10/20 50 9/19 47 NSSchmitz 82/163 50 62/166 37 0.013Simpson 43/109 39 48/119 24 NSVigorito 4/18 22 3/19 16 NS均为随机对照研究范围：20~64 10~5743

BMT和PBSCT广泛性cGVHD发生率的比较

PB BM P No. % No. % Bensinger 37/81 46 32/91 35 NSBlaise 15/48 31 4/53 7.5 0.03Heldal 4/30 13 2/30 6 NSPowles 6/20 30 5/19 26 NSSchmitz 41/163 25 19/16611.50.0009Simpson 53/109 49 38/11932 NSVigorito 10/18 55 4/19 21 0.02均为随机对照研究范围：13~55 6~3544

MUD-HSCT随着我国独生子女增多和造血干细胞库的增大，MUD-HSCT(非血缘关系移植)具有较好的应用前景MUD-HSCT是缺乏HLA相合亲缘供者并有强烈移植指征的有效选择广泛应用于恶性血液病、非恶性血液病、代谢性疾病、免疫缺陷性疾病和其他恶性疾病因此目前主要用于没有同胞供体的CML、高危AML、ALL，以及ALL缓解后MRD(微小残留病)持续阳性者(>3月)45

INDICATIONSFORALLOGENEICBLOODANDMARROWTRANSPLANTATION,2002

-Worldwide-NUMBEROFTRANSPLANTS01,0002,0003,0003,5004,500Relateddonor(TotalN=10,700)Unrelateddonor(TotalN=5,300)2,5001,5005004,000CMLALLLymphomaMDS/MPSOther

LeukemiaOtherCancerAplastic

AnemiaOtherNon-

malignant

DiseaseAML46

IncreasedriskofextensivecGVHDafterallo-PBSCTusingURD.

PBSCs BM 107 107follow-up 4.4(2.3-7.3) 5.0(0.7-8.4)yearscGVHD 78% 71%ExtcGVHD

39% 24% P=.035-yearTRM37% 35% P=.75-yearOS 42% 42%Relapse 26% 27%DFS 41% 41%RembergerM.

Blood,2005,105(2):548-51.47

RembergerM,etal.Blood2005;105:548-551CumulativeincidenceofextensivechronicGVHD48

HLA-IDSIBInfection(17%)Other(12%)Organtoxicity(14%)Relapse(34%)IPn(8%)GVHD(15%)CAUSESOFDEATHAFTER

TRANSPLANTSDONEIN1996-2000AUTOInfection(5%)Other(7%)Organtoxicity(7%)Relapse(78%)IPn(3%)UNRELATEDInfection(21%)Other(17%)Organtoxicity15%)Relapse(23%)IPn(9%)GVHD(15%)49

100-DAYMORTALITYAFTERTRANSPLANTATION2001-2002MORTALITY,%100020406080AMLALLCMLMDSＡＡImmune

Deficiency1stCompleteRemission2ndCompleteRemissionNotinRemissionChronicPhaseAcceleratedPhaseBlastPhase11100020406080AMLALLCMLMDSＡＡImmune

Deficiency1stCompleteRemission2ndCompleteRemissionNotinRemissionChronicPhaseAcceleratedPhaseBlastPhaseMORTALITY,%HLA-IDENTICALSIBLINGUNRELATEDDONOR50

异基因移植病人不同阶段的机会感染I期植活前<30天II期植活后

>30天III期晚期>100天ANC,粘膜炎,aGVHD细胞免疫损害，aGVHD,cGVHD细胞和体液免疫受损，cGVHD中心静脉插管呼吸道和肠道病毒HSVCMV带状疱疹病毒G-杆菌表皮葡萄球菌胃肠道链球菌属所有的念珠菌属曲菌属曲菌属卡氏肺囊虫51

造血干细胞移植的现状与趋势常见血液系统恶性疾病的移植治疗选择与疗效急性髓细胞白血病(AML)急性淋巴细胞白血病(ALL)慢性髓细胞白血病(CML)多发性骨髓瘤(MM)恶性淋巴瘤(NHL)骨髓增生异常综合征(MDS)52

急性髓细胞白血病（AML）AML-M0急性髓细胞白血病微分化型AML-M1急性粒细胞白血病未分化型AML-M2急性粒细胞白血病部分分化型 AML-M3急性早幼粒细胞白血病（APL）AML-M4急性粒单细胞白血病AML-M5急性单核细胞白血病AML-M6红白血病AML-M7巨核细胞白血病AML53

AMLHSCT原则低危AML：复发风险小于25％，Allo-HSCT不作为CR1病人的治疗选择；建议强烈化疗或自体HSCT中危AML：复发风险50％，建议采用同胞Allo-HSCT或自体HSCT高危AML：复发风险80％，建议采用Allo-HSCT年轻AML患者：移植相关死亡率小，更倾向于采用Allo-HSCTAuto-HSCT：目前仍不能证明优于强烈化疗，但可缩短治疗时间。体外净化和移植后治疗：价值不能肯定AML54

结论：alloHSC疗效优于autoHSCT，高危AML或年龄小于35岁者，这一差别更为显著更明显AML-欧洲白血病肿瘤研究组结果Blood.2003;102:1232–1240.P<0.05<0.05>0.05<0.001AML55

APLHSCT原则CR1病人不选择Allo-HSCTCR2、MRD-PCR阴性的APL无需进行HSCT治疗CR2、MRD-PCR阳性的APL可进行Allo-HSCT或Auto-HSCT，不推荐常规采用EBMT报道Allo-HSCT治疗CR2期APL病人的DFS、复发率及TRM分别为57％、15％和33％

AML56

AMLHSCT原则AML移植应尽量在完全缓解(CR)期进行AML在CR1期进行异基因移植的3～5年DFS为50%~70%，自体移植的3~5年DFS为40%~60%在CR1或CR2更为合适,目前尚存在争论CR1移植后长期无病生存率(DFS)较高在未缓解时进行移植，移植后复发率高，应尽量避免首次复发早期移植者长期DFS与取得CR2后再行移植的DFS相近AML57

ALLHSCT原则高危ALL(如Ph阳性ALL):Allo-HSCT仍是CR1病人的标准治疗选择MRD持续阳性的ALL:

应行Allo-HSCT标危ALL:

Allo-HSCT能否作为CR1的首选治疗尚不肯定,尽管有研究支持采用CR1儿童ALL:

大多数无需HSCT（Ph+者除外）未证明Auto-HSCT优于化疗，可缩短治疗时间，体外净化价值不肯定ALL58

高危ALL判断预后不良染色体异常(Ph染色体)诱导治疗失败诱导化疗>4周未获CR的患者诊断时白细胞计数>30×109/L的非T细胞ALLBurkitt’s型ALL（2~3疗程仍未CR），应尽早移植ALL59

标危ALL（Ph阴性）

allo-HSCT疗效优于auto-HSCTP0.0010.001国际ALL协作组Blood2001,98:481aALL60

中枢神经系统白血病与HSCT伴有中枢神经系统白血病的儿童患者仍可经化疗治愈成人ALL伴中枢神经系统白血病者预后较差，应经鞘内注射MTX和Ara-C治疗缓解后再行移植

ALL61

PROBABILITYOFSURVIVALAFTERMYELOABLATIVETRANSPLANTSFORALL,AGE<20YEARS,1996-2001

-ByDonorTypeandRemissionStatus-PROBABILITY,%100020406080YEARS0123465HLA-identicalsibling,CR1(N=561)HLA-identicalsibling,CR2+(N=866)Unrelated,CR2+(N=852)Unrelated,CR1(N=344)P=0.000162

PROBABILITYOFSURVIVALAFTERMYELOABLATIVETRANSPLANTSFORALL,AGE>20YEARS,1996-2001

-ByDonorTypeandRemissionStatus-PROBABILITY,%100020406080YEARS0123465HLA-identicalsibling,CR1(N=886)Unrelated,CR2+(N=264)HLA-identicalsibling,CR2+(N=336)Unrelated,CR1(N=314)P=0.000163

PROBABILITYOFSURVIVALAFTERAUTOTRANSPLANTSFORALL,1996-2001PROBABILITY,%100020406080YEARS0123465CR1(N=198)CR2+(N=119)Notinremission(N=51)P=0.000164

急性白血病与NST

NST扩大了移植适应证范围，减少了移植相关死亡，并可形成嵌合体产生移植物抗白血病作用；关键问题是减低了的预处理剂量是否能使肿瘤负荷足够低，从而可以通过GVL作用消灭，其治疗价值有待进一步评估急性白血病65

慢性粒细胞白血病HSCT原则伊马替尼对CML的移植治疗策略产生了根本影响有人认为：所有CML病人初诊后（有条件者）都应给予伊马替尼治疗，只对伊马替尼治疗失败者采用Allo-HSCT或MUD-HSCT或减低剂量的HSCT治疗

（美国2008NCCN：移植二线治疗）CML66

HughesTP,etal:NEnglJMed2003;349:1423-32.PROBABILITY,%1000204060800YEARS12346P=0.0001HLA-identicalsibling,<1y(N=2,876)HLA-identicalsibling,³1y(N=1,391)Unrelated,<1y(N=613)Unrelated,³1y(N=936)5AFTER

Allo-HSCTFORCML-CPBYDONORTYPEANDDISEASEDURATION,1994-1999CML67

伊马替尼用于初诊慢性髓性白血病

慢性期长期疗效观察:

IRIS

研究5年的数据

68

Year 所有进展*

AP/BC 1st 3.3% 1.5% 2nd 7.5% 2.8% 3rd 4.8% 1.6% 4th 1.5% 0.9%

5th 0.9% 0.6%*所有死亡or复发包括疾病进展到AP/BC伊马替尼一线治疗：每年疾病进展率69

10.6%4.6%(2-7)(8-14)Estimatedrateat60months(with95%CI)CML-相关死亡

所有死亡95%

89%一线伊马替尼治疗的总生存情况

(ITTprinciple)

70

结论伊马替尼已经证实是所有CML患者标准的一线治疗伊马替尼的治疗反应率随治疗时间延长而提高，治疗反应可以持续存在随治疗时间延长年疾病进展率逐渐降低伊马替尼5年的总生存率89%，超越所有的其他CML治疗方法。只有<5%是CML相关的死亡71

NMDP移植治疗CML的5年DFS

-慢性期、诊断到移植时间<1年移植类型<30岁30~40岁>40岁无关供者(2464例)61%57%46%亲缘供者(450例)68%67%57%72

CMLAllo-HSCT原则年龄<45岁的CML-CP仍应首选Allo-HSCT?年龄<35岁CML-CP?

（1）伊马替尼治疗CML能否长期DFS？ （2）伊马替尼耐药？ （3）价格对药物治疗达CCR，继续用药仍无法达到MCR的CML病人的治疗存在较大争议。可继续用药，定期RT-PCR检测MRD,若MRD阳性持续增强行HSCT治疗CML73

74

75

伊马替尼（格列卫）

与Ph阳性ALL-HSCT移植前：减少肿瘤细胞负荷，使患者处于更好的移植前状态，而不影响植入由于伊马替尼易形成耐药，故移植需在伊马替尼用药后4-6周进行伊马替尼和化疗结合可能减少耐药形成移植后：减少复发率；与供体淋巴细胞输注（DLI）联合使用，增加DLI控制ALL复发的可能性，减少淋巴细胞输注剂量和GVHD的发生ALL76

Auto-HSCT与CML

Auto-HSCT在CML治疗中的地位尚不明确。应用格列卫取得CCR后行CD34+细胞移植[real-timeRT-PCRBCR-ABL（—）]有学者认为Auto-HSCT可延长CML慢性期，并可恢复其对干扰素，甚至伊马替尼的敏感性。CML77

CML与非清髓性移植最近，Orietal报道了NHSCT治疗24例CML5年无病生存率达85％，所有病人均达MCR。欧洲慢性白血病协作组正进行的NST治疗CML(n=223,中位年龄49岁)的研究表明：治疗相关死亡率：慢性期病人约为18％；加速期、急变期约为30％；急性GVHD发生率：29％；慢性GVHD发生率：26％；初步表明安全、有效，对诊断一年内的CML-CP 疗效好。CML78

NST治疗首次慢性期CML的实际生存率Slavin,etal，Blood.2003CML79

MDSauto-HSCT治疗auto-HSCT只适用于一小部分通过诱导化疗达CR后又可以采集到足够数量的自体造血干细胞的MDS病人。欧洲联合组报告197例中,行自体干细胞移植33例,2年DFS为28%,TRM(治疗相关病死率)<10%移植的成功受限于采集的造血干细胞数量，肿瘤细胞污染，植入延迟及复发MDS80

MDS与allo-HSCTallo-HSCT是目前治愈MDS的唯一方法与auto-HSCT相比复发率较低（28％-48％），死亡率较高（39％-54％）EBMT报告RA/RAS、RAEB、RAEB-t、t-AMLallo-HSCT后5年DFS分别为46%、35%、27%和0IBMTR对452例（中位年龄38岁，2-64岁）接受HLA相合的同胞供体allo-HSCT的MDS病人进行分析后得出：3年TRM为37％，DFS为40％，OS为42％MDS81

SURVIVALAFTERMYELOABLATIVETRANSPLANTSFORMYELODYSPLASTICSYNDROMES,1996-2001,Age<20Years

-ByFABClassification-PROBABILITY,%100020406080YEARSP=0.00040123465Unrelated,RA/RARS(N=49)Unrelated,RAEB/RAEB-T/CMML(N=110)HLA-identicalsibling,RA/RARS(N=48)HLA-identicalsibling,RAEB/RAEB-T/CMML(N=88)82

PROBABILITY,%100020406080YEARSP=0.00010123465SURVIVAL