造血干细胞移植与结核病

钱晓文 翟晓文

造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation，HSCT)是将供者造血干细胞移植入受者体内，实现受者造血系统和免疫系统的重建，从而达到治愈疾病的效果。近年来，HSCT技术快速发展，移植适应证从血液疾病扩展到原发性免疫缺陷病(primary immunodeficiency disease，PID)、遗传代谢病等先天遗传性罕见病。PID患者易感染结核病，HSCT是此类疾病合并结核病的治愈手段。HSCT受者结核病发生风险高，移植前后需要对结核病进行评估和防治。笔者将对HSCT与结核病的关系，包括HSCT治疗PID合并结核病、HSCT前后结核病的评估和防治等进行综述。

一、HSCT治疗原发免疫缺陷病合并结核病

(一)HSCT

HSCT根据造血干细胞的来源分为骨髓移植、外周血干细胞移植和脐带血移植，其适应证包括常规治疗疗效不佳的各种良恶性血液肿瘤疾病，部分PID和遗传代谢病等[1]。对于部分因PID导致的结核病，HSCT是一种根治性的治疗手段。

HSCT过程复杂，需要专业的团队管理。HSCT前受者需要接受强化疗或者全身放疗，称为预处理，以清除受者自身血细胞并抑制其免疫系统，为造血干细胞的植入扫除障碍。预处理后，输入的造血干细胞会在受者骨髓池内定植、增殖和分化，受者外周血常规恢复到一定标准就称为植入。在植入前大约有2～4周受者处于骨髓极度抑制的状态，需要输血支持、防治多种感染。植入成功后，新生的血细胞特别是T淋巴细胞会识别并攻击受者组织器官，称为移植物抗宿主病(graft versus host disease，GVHD)。因此，在移植过程中需要应用免疫抑制剂预防和治疗GVHD。随着受者免疫系统的重建和GVHD逐渐控制，最终受者可以停用免疫抑制剂，这个过程一般需要1～2年时间，甚至更久。因此，接受HSCT治疗的受者较长时间处于免疫抑制状态，容易发生包括结核病在内的各类感染。

(二)PID与结核病

PID是一组先天基因缺陷导致的遗传性免疫系统发育和(或)功能障碍的疾病，是一种罕见病，其发病率约1∶10 000～100 000。国际免疫学联合会(International Union of Immunological Societies，IUIS)将PID分为十大类，涉及430种单基因缺陷[2]。部分PID与结核病的发生相关，包括重症联合免疫缺陷病(severe combined immunodeficiency，SCID)、慢性肉芽肿病(chronic granulomatous disease，CGD)、孟德尔遗传易感分枝杆菌病(Mendelian susceptibility to mycobacterial disease，MSMD)等。与其他无先天免疫缺陷者感染毒力强的结核分枝杆菌不同，PID患者常感染毒力弱的卡介苗(BCG)和非结核分枝杆菌(nontuberculous mycobacterium，NTM)，甚至发生全身播散而危及生命。

BCG是一种源自牛分枝杆菌的减毒活疫苗，是目前唯一用于预防结核病的疫苗，世界卫生组织(World Health Organization，WHO)建议结核病高发国家的婴儿在出生时或出生后应尽快接种BCG[3]。BCG相关并发症(BCG-vaccine-associated complications，BCG-VAC)的发生与疫苗菌株、给药技术、批次中的活菌负载及宿主免疫相关。接种BCG后的局部不良反应包括接种部位的皮下脓肿、瘢痕疙瘩、皮肤损伤和淋巴结炎，全身不良反应包括过敏反应、骨髓炎及播散性卡介苗病等[4]。免疫功能低下的婴儿包括HIV感染者和PID患者，接种BCG后易发生BCG-VAC。Fekrvand等[5]对PID患者发生BCG-VAC做了系统综述，纳入1691例46种不同基因缺陷的PID患者，BCG-VAC发生率为41.5%，SCID、CGD和MSMD是最常见的3种发生BCG-VAC的PID，其中，MSMD患者发生率高达90.6%。可分析的1166例PID患者中，BCG感染相关死亡率为43.5%。因此，在出生早期接种BCG后出现并发症，尤其是全身不良反应的婴幼儿，应注意排查PID诊断，以早期进行干预。

HSCT可纠正PID患者的先天基因缺陷，实现免疫重建，治愈疾病[6]。自1968年第1例PID患者HSCT治疗成功[7]，HSCT技术不断完善成熟，已成为部分PID患者的根治性手段。

(三)HSCT治疗PID合并结核病

1.SCID：SCID是PID中最严重的一种，是由先天基因缺陷导致的以T淋巴细胞缺陷为主，伴有不同程度其他免疫细胞缺陷的严重免疫缺陷病。典型患者出生后2～7个月内发生反复感染、慢性腹泻和生长发育迟滞，并早期夭折[8]。约90%的SCID已发现明确的致病基因，涉及胸腺生成、T淋巴细胞发育成熟和作用的各方面。最常见的是X-连锁SCID(Xl-SCID)，约占所有SCID的40%～50%，突变发生于细胞因子受体复合体gC基因，包括白细胞介素(IL)-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15、IL-21受体的跨膜蛋白表达相关基因。其次是VDJ重排缺陷SCID，约占30%，包括RAG1/2基因。腺苷脱氨酶(ADA)缺陷约占10%～15%。其他常见的常染色体隐性遗传基因突变包括JAK3、CD3D、CD3E、CD3Z、CORO1A等[9]。Marciano等[10]报道349例接种BCG的SCID患者，177例(51%)发生了BCG-VAC，包括118例(34%)播散性BCG-VAC和59例(17%)局限性BCG-VAC，播散性BCG-VAC受累的部位分别是区外淋巴结(67.57%)、皮肤(66.56%)、肺部(55.47%)、肝脏(18.15%)、脾脏和骨(15.13%)。因为SCID患者存在细胞和体液免疫的严重缺陷，接种BCG后易发生感染和播散。

SCID患者确立诊断后要尽快考虑HSCT治疗，年龄是其HSCT预后的独立危险因素，<3.5月龄接受HSCT治疗效果最好，延迟诊断患者可因感染和脏器功能损害而丧失移植机会[11]。发达国家已通过T细胞受体切除环(T-cell receptor excision circle，TREC)检测开展SCID的新生儿筛查[12]，使SCID患者在出现症状前就确立诊断并及时干预。干预措施包括停止疫苗接种、预防应用复方新诺明和伊曲康唑、免疫球蛋白替代、输注照射血制品、营养支持和保护性隔离等，并尽早接受酶替代、HSCT或基因治疗等有效重建免疫的治疗，获得更好的生存。

1968年第1例SCID患者通过HSCT治疗获得成功[7]，随着移植技术完善和新生儿筛查的开展，SCID移植治疗效果显著。已发表的多项HSCT治疗SCID的大样本回顾性研究表明HSCT治疗SCID生存率可达90%[11，13-15]。欧洲免疫缺陷干细胞移植组织的研究表明[13]，相合同胞供者(matched sibling donor, MSD)是首选，供者疗效最好，总体生存率(overall survival，OS)接近90%，相合亲缘供者(matched family donor，MFD)是第二选择，OS与MSD相当，在缺乏MSD和MFD的情况下，相合非亲缘(matched unrelated donor，MUD)或1个位点不合非亲缘(mismatched unrelated donor，MMUD)、相合或1～2个位点不合脐带血(umbilical cord blood，UCB)可作为替代供者[16]。SCID患者不同的移植前感染状态、移植物人类白细胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)配型程度、有核细胞数、预处理方案等决定了移植后植入率、GVHD发生情况和免疫重建程度的不同。MUD或MMUD检索及配型的等待周期常需要2～4个月，增加了SCID患者的感染机会，因此，要评估患者病情及感染状态，慎重选择。UCB相比其他移植物具有取得方便、对供者无伤害、HLA配型要求低、病毒污染率低、GVHD发生风险低的优点[17]。

移植后T细胞的数量和功能的恢复是一个非常缓慢的过程，至少需要1年左右的时间[18]，因此，SCID移植后1年内包括结核病在内的机会感染发生率仍高。对SCID患者来说移植前后都需要较长时间的结核感染评估和抗结核药物治疗，等待免疫重建后逐渐停药。

2.CGD：CGD是一种遗传性中性粒细胞功能缺陷，是编码细胞内溶酶体NADPH氧化酶相关基因突变所导致。患者表现为出生后早期发生的严重反复的细菌、真菌和结核等感染，并可在慢性炎症部位形成肉芽肿，并发结肠炎等过度炎症反应和自身免疫性疾病[19]。CGD患者的致病基因包括CYBB、CYBA、NCF1、NCF2和NCF4。CYBB基因突变所致的CGD为X连锁隐性遗传(XR-CGD)，约占CGD的60%～65%，其余基因突变所致的CGD为常染色体隐性遗传(AR-CGD)，约占CGD的35%～40%。XR-CGD患者表现出更严重的临床经过，起病更早、感染更重，比AR-CGD患者更早发生疾病相关死亡。感染和脓肿形成是CGD患者常见的首发症状，常见的受累部位包括肺部、皮肤、淋巴结和肝脏。在发达国家常见的病原菌以细菌和真菌为主，而在发展中国家BCG-VAC和结核感染也常见[20]。CGD患者因感染需反复住院用药及手术治疗，生存质量差[21]。

Cole等[22]比较了HSCT治疗与常规保守治疗两组CGD患者的长期随访结果，移植组患者严重感染、手术和住院的发生风险明显降低。以上研究表明CGD患者可以从HSCT中获益，但考虑到移植的并发症风险，CGD患者的移植适应证和时机仍存在争议。一般认为基因缺陷导致NADPH氧化酶活性完全缺失的CGD患者预后差，应该尽早接受HSCT，其他移植适应证还包括：发生1次以上威胁生命的感染、无法耐受或坚持抗感染预防治疗、发生激素依赖的自身炎症并发症等[23]。HSCT治疗CGD的多中心大样本临床研究数据显示，MSD供者移植OS可达90%～95%，无事件生存率(event-free survival, EFS)超过80%， MUD供者移植疗效与MSD相当[23-24]。因此，MSD或MUD是CGD患者接受HSCT治疗的首选供者，UCB是一种备选的供者，特别是对于儿童CGD患者来说更具优势。

CGD病情进展相对缓慢，移植前有机会通过药物及局部手术治疗控制好感染。因此，CGD患者诊断后应完善结核病评估及治疗，待病情控制、确定合适供者后接受HSCT治疗。移植后仍需继续监测和治疗结核病，待免疫重建后停药。

3.MSMD：MSMD是20世纪90年代开始被关注的一组分枝杆菌易感的单基因缺陷PID[25]。目前已发现18种MSMD相关基因突变(IFNGR1、IFNGR2、IFNG、IL12B、IL12RB1、IL12RB2、STAT1、STAT4、NEMO、TYK2、IRF8、CYBB、ISG15、RORC、JAK1、SPPL2A、IL23R和TBX21)[26]，其中大多数基因与γ-干扰素(IFN-γ)有关。IFN-γ与吞噬细胞相关的IL-12/IL-23产生密切相关，这两种细胞因子途径与多个关键免疫细胞包括巨噬细胞、树突状细胞、T淋巴细胞和自然杀伤细胞作用有关，在抗分枝杆菌免疫中起着至关重要的作用。MSMD与BCG-VAC的关系非常密切，1996年首次在1例接种BCG后发生致命感染的婴儿中发现了IFNGR1纯合突变[25]。MSMD的18种致病基因导致了30多种不同临床表现的疾病，可基本分为两类：以分枝杆菌感染为主的单纯型MSMD，以及同时存在分枝杆菌感染和其他感染的综合征型MSMD。因此，对于BCG接种后发生播散性卡介苗病、反复发生的分枝杆菌感染(尤其是毒力弱的NTM感染)、结核分枝杆菌伴非伤寒沙门菌/真菌/病毒等其他条件致病微生物反复感染的患者，应提高警惕，完善MSMD相关评估。MSMD检测包括：ELISA、Luminex和流式细胞术等方法进行血浆中的IFN-γ信号通路、相关细胞因子、免疫功能评估，还包括靶向基因测序、二代测序、全外显子或全基因组测序等基因检测。

研究表明，MSMD的严重程度和外显率与IFN-γ的残留水平呈负相关[27]，IFNGR1部分缺陷患者与完全缺陷患者相比临床表现轻，对抗结核治疗反应好。部分病情严重复杂的患者，重组IFN-γ治疗可能有效[28]。HSCT对于IFNGR1和IFNGR2完全缺陷的患者是唯一的根治性的治疗，经重组IFN-γ治疗无效、并发严重感染及脏器损害的患者应尽快考虑HSCT治疗。目前HSCT治疗此类疾病的仍为个例报道[29-31]，缺乏大样本的临床研究数据。建议移植前重组IFN-γ治疗提高IFN-γ水平、尽可能控制病情，移植后监测IFN-γ水平，评估病情后谨慎停药。

二、HSCT治疗前后结核病的评估和防治

(一)HSCT治疗前后结核病的评估

结核分枝杆菌是接受HSCT治疗患者移植后重要的感染病原微生物之一，移植后结核病常起病隐匿、临床表现不典型，导致诊断困难，而移植后免疫抑制剂的使用又增加了移植后结核病治疗的难度。Mamishi等[32]的系统综述显示，干细胞移植后结核病的发病率约1%～2%，其中肺结核占80%～85%、肺外结核占15%～20%，异基因HSCT、结核病高发地区、免疫抑制剂强度、糖尿病或慢性肺病等基础疾病、移植后其他感染(如巨细胞病毒、真菌等)是移植后结核病发生的危险因素。因此，HSCT治疗前后应该注意完善结核病的评估。

移植后结核病有两种，分别是结核分枝杆菌潜伏感染(latent tuberculosis infection，LTBI)重新激活和结核分枝杆菌暴露原发感染。LTBI定义是患者对结核分枝杆菌抗原刺激的持续免疫反应阳性状态，包括结核菌素皮肤试验(tuberculin skin test，TST)或γ-干扰素释放试验(interferon-γ release assay，IGRA)阳性，但没有活动性结核病的临床症状。LTBI者有发展为活动性结核病的风险，接受HSCT患者风险更高。因此，WHO在2018年LTBI指南中建议待行HSCT患者应系统地接受LTBI筛查和治疗[33]。de Oliveira Rodrigues等[34]进行的一项单中心、前瞻性研究对126例待行HSCT患者和58例HSCT后有慢性移植物抗宿主病(chronic graft-versus-host disease, cGVHD)患者两组患者随访了18个月，LTBI筛查结果显示：待行HSCT患者阳性率为8.7%(11/126)、cGVHD患者阳性率为12.5%(6/48)，所有11例LTBI阳性的待行HCST患者接受异烟肼预防治疗9个月都没有发生结核病，活动性结核病仅在cGVHD患者中发生，累计发病率为3%(2/58)。上述研究结果肯定了LTBI筛查评估在指导HSCT患者结核病防治中的价值。

相关指南[35-36]推荐HSCT患者结核病相关评估包括：(1)患者的详细病史：既往病史和用药史、既往结核病感染史和TST/IGRA检查结果、卡介苗接种史和结核病患者接触史等，并进行全面的体检，特别是呼吸系统、淋巴结和肝脾肿大的评估；(2)LTBI筛查：TST和IGRA检测，但这两项检测在免疫功能缺陷的患者中可能发生假阴性[37-38]，包括PID合并结核病、HSCT后免疫尚未重建和免疫抑制剂应用都可影响结果，因此，HSCT患者LTBI筛查结果阴性并不能排除结核病；(3)影像学检查：胸部X线摄片或肺部CT扫描评估有无肺门或纵隔淋巴结病变、气道压迫、实质浸润、结节、粟粒样改变和空洞等影像学改变；(4)微生物及病理学检测：怀疑存在结核病的HSCT患者需获取相关体液或组织标本，如痰液、胃液、脑脊液等，行涂片抗酸杆菌染色、分枝杆菌培养、PCR检测(GeneXpert MTB/RIF)、组织病理等检测。

(二)HSCT治疗前后结核病的防治

HSCT前诊断活动性结核病的患者，如果原发病情允许应尽快开始标准短程抗结核药物治疗。PID患者接种BCG后合并BCG-VAC，国内最近发表了《卡介苗不良反应临床处理指南》[39]建议针对播散性卡介苗病经验性治疗选择3～4种药物，推荐异烟肼、利福平和乙胺丁醇，根据病情酌情选用氟喹诺酮类、阿米卡星、利奈唑胺、美罗培南、亚胺培南、丙硫异烟肼、克拉霉素。推荐疗程强化期2个月，巩固期7～16个月不等。HSCT前结核病的管理和抗结核药物的持续时间缺乏明确的循证证据，一般来说患者应至少接受2个月的诱导强化治疗，病情允许择期移植，最好在HSCT前完成结核病的全面治疗。

移植前LTBI筛查阳性的HSCT患者，建议移植前开始预防性抗结核治疗。预防药物选择时需要考虑药物不良反应、与其他药物的相互作用及延迟HSCT的风险等。因利福平存在较多的药物相互作用，所以异烟肼单药应用6～9个月是目前首选的预防方案。肝毒性是异烟肼常见的不良反应，尤其是它与其他移植相关药物合用时需要注意其累积毒性。LTBI筛查易受免疫功能低下影响发生假阴性，因此一些指南建议在结核病高发的国家可考虑对所有HSCT患者进行抗结核预防性治疗[40]。

三、展望

出生早期发生的结核病需警惕免疫缺陷，应通过相关免疫评估和基因检测以明确。部分合并结核病的PID患者可经HSCT治疗获得免疫重建来实现治愈。PID患者进行BCG接种存在风险，将BCG接种推迟至6月龄可能会对这一高度脆弱的人群及其他易感新生儿(如HIV阳性婴儿)产生有利的影响[41]。BCG接种政策的修改未来需要相关学者和政策制定者进行广泛讨论。目前关于HSCT患者合并结核病的研究数据仍然有限，需要开展此类患者结核病的诊断、预防和治疗相关的基础和临床研究，如研究开发不依赖T细胞功能的结核病筛查方法，肺及肺外样本的结核病诊断检测新方法，开展前瞻性多中心临床研究来确定HSCT受者的诊断筛查策略、LTBI治疗时机和持续时间，研发毒性小、相互作用少、疗程短、以及儿童友好剂型的药物等。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献钱晓文：直接参与(酝酿和设计实验)、文章撰写(起草文章、对文章的知识性内容作批评性审阅)；翟晓文：直接参与(酝酿和设计实验)、文章撰写(对文章的知识性内容作批评性审阅)、工作支持(指导、支持性贡献)