重型β-地中海贫血异基因造血干细胞移植策略*

阮永胜, 吴学东

南方医科大学南方医院儿科(广东广州 510515)

重型β-地中海贫血(β-thalassemia major,thalassemia major,TM)是一种常见的单基因疾病,其特征为异常的血红蛋白结构引发的溶血性贫血[1]。TM的经典治疗方法是规律的红细胞输注和铁螯合剂去铁的联合治疗,该支持治疗方法显著提高了患者的生存率和生活质量。有报道在高收入国家,现在TM患者预期寿命可以达到40岁。然而,我国TM患者仍存在因为经济、医学知识缺乏、血制品相对紧缺等综合因素导致不规律输血和去铁的情况,最终导致贫血加重、铁沉着致心力衰竭、肝纤维化和内分泌失调等不良预后[2]。在去年,罗特西普作为一种红细胞成熟剂,在我国获批用于治疗TM的创新药物,该药物能显著持续减轻TM患者的输血负担[3]。此外,基因治疗是一种新治疗策略,该方法为输注经过慢病毒或CRISPR-Cas9修饰的自体造血干细胞,从而摆脱输血依赖状态的治疗策略[4]。目前国际上和我国临床研究均有成功的案例报道[5-6],我们中心目前也有两项基因治疗临床研究正在进行,但高额的成本和尚无长期安全临床研究数据限制了其临床应用。异基因造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation,HSCT)自1980年代起被提出作为可能治愈的治疗方式,在TM治疗中代表了一个转折点,因为HSCT可使患者摆脱终身的输血去铁治疗以及长期的疾病和(或)治疗相关并发症。目前报道,儿童HSCT比成人HSCT具有更好的结果。其中,1990年Pesaro风险评分在指导儿童HSCT具有重要意义且一直沿用至今[7]。因此,目前HSCT是唯一彻底治愈TM可靠的方法。TM的HSCT主要并发症包括急性和慢性移植物抗宿主病(graft versus host disease,GVHD)、嵌合状态、植入失败、感染等[8]。然而,随着我们对移植相关并发症的不断了解和更好的管理,这些年来已经得到了明显的改善。此外,相比传统骨髓造血干细胞(bone marrow stem cell,BMSC)全相合亲缘供者(matched family donor,MFD)移植,使用新的不同种类的干细胞,如脐血造血干细胞(cord blood,CB)、动员后外周血造血干细胞(peripheral blood stem cell,PBSC),以及不同类别的供者,如配型全相合无关供者(matched unrelated donor,MUD)、配型半相合亲缘供者(haploidentical donor,HID)的HSCT技术也得到不断成功。治疗方案的演变和药物组合或剂量的调整已经极大改善了TM患者HSCT的预后。为了更清晰了解目前TM移植方式进展,我们将从HLA配型全相合移植和HID移植两大方面分析目前的HSCT治疗策略。

1 HLA配型全相合

1.1 亲缘供者移植 早在1990年意大利一项222例TM患儿的研究显示,采用同胞全相合供者BMSC治疗TM的总体存活率(overall survival,OS)和无事件存活率(event free survival,EFS)分别为82%和75%[7];近期更新的数据报道OS和无TM存活(thalassemia free survival,TFS)超过90%和85%[9],移植相关死亡(transplant related mortality,TRM)降至不足5%;其中,移植前铁沉着的程度依旧是影响移植预后的关键因素之一[10]。欧洲骨髓移植协作组(European Society for Blood and Marrow Transplantation,EBMT)的一项十年回顾性分析报告了,相比OS和EFS概率均为77%的MUD移植,MFD移植的方式是最佳的,其中2年OS和EFS分别达到91%和83%[11]。对于移植物来说,PBSC同样具有良好的植入和存活效果,但有研究报道PBSC较BMSC具有更高的GVHD风险[10]。故最近广西的一项研究报道,采用粒细胞集落刺激因子动员后的同胞全相合的PBSC联合BMSC治疗TM患者,Ⅱ～Ⅳ级急性GVHD的累积发生率为13.1%,中重度慢性GVHD的累积发生率为5.7%,3年OS和TFS分别为97.8%和97.3%[12]。类似地,早年我们中心NF-08-TM方案治疗同胞全相合TM患儿的OS和TFS分别为90.0%和83.3%[13],且经过向国内多中心推广后,于2020年公布了一项多中心大样本结果,其中193例MFD移植TM患儿的OS和TFS均达到97.4%[12]。

此外,2013年EBMT一项大规模数据提示采用同胞全合CB移植的6年OS和TFS分别为97%和80%,类似于同期同胞全合骨髓移植95%的OS和86%的TFS,其中CB优势在于较低的急性GVHD和基本无广泛性慢性GVHD的发生,劣势在于移植后造血恢复相对缓慢及需要的脐血造血干细胞有一定数目要求(如TNC>3.5×107/kg)[14]。进而有研究采用联合MFD骨髓脐血移植,以期保留移植后细胞迅速恢复和减少GVHD发生[15],我国也有类似的成功报道[16]。此外,我们中心采用同胞新鲜脐血移植的策略也获得相对较好的移植效果,5年OS和DFS分别为98.5%和87.9%,急性GVHD和慢性GVHD累积发生率仅7.8%和0%,植入失败率仅4.5%[17]。

因此,基于非常好的预后和成熟的移植经验,MFD移植目前作为EBMT和我国指南[18]推荐的首选移植方式。

1.2 无关供者移植 基于我国国情,对于大多数TM患者,可能并没有合适健康的MFD,那么MUD-BMSC/PBSC作为可选择的移植策略在过去的二十年得到迅速发展。相比MFD来说,MUD-BMSC/PBSC具有相对较高的急慢性GVHD发生率从而增加TRM率。早年2002年一项意大利骨髓移植合作组的报道中,采用Bu/Cy/TT预处理方案的OS和TFS分别仅为79%和66%,且植入失败和TRM率分别为12.5%和19%,更重要的是Ⅱ～Ⅳ级急性GVHD和慢性GVHD的发生率分别高达41%和25%[19]。进而一项EBMT回顾性研究2000～2010年210例接受了MUD-BMSC/PBSC移植的数据,2年OS和TFS均为77%[9]。随后2012年,国外有采用苏消安加TT和FLU预处理方案用于20例MFD移植和40例MUD-BMSC/PBSC移植,有相对较好的结局,5年OS和TFS达93%和84%[20]。同年我们中心也报道了我们采用BU/Cy/FLT/TT组成的NF-08-TM方案治疗MUD-PBSC数据结果,3年OS和TFS可达92.3%和90.4%,与MFD想当,同时我们该项研究的植入失败率仅有1.9%,且Ⅲ～Ⅳ级的急性GVHD不到10%[13]。

对于缺乏MFD或MUD-BMSC/PBSC的患者,无关脐带血移植有可能扩大HSCT的可及性。但至目前为止,无关脐带血移植的经验仍有限,主要的制约因素在于移植物中TNC和CD34+数量相对不足,从而导致移植失败和造血恢复延迟的发生率高[21-22]。有研究建议TNC数量至少需要达到≥5×107/kg才能获得较好的移植结局[21];也有采用双份脐血移植的策略来克服细胞数不足的缺点,5年OS和TFS分别为88.3%和73.9%[22]。目前还有联合无关脐血和HID移植、直接骨髓内注射CB、体外扩增CB后回输等策略减少植入失败率和缩短造血重建时间[8]。

尽管目前MUD-BMSC/PBSC和无关脐血移植方式已相对成熟,且国内无关供者登记人数和脐血库登记数量逐年有所增多,但出于严格的HLA配型筛选标准,可用的供者依旧相对有限。

2 半相合亲缘供者移植

由于移植技术的不断优化,HID移植方法现在也可以被认为是治疗非恶性血液疾病的行之有效的替代方案。HID移植的主要难点在于更高的移植失败风险和GVHD发生率,进而移植后的感染、植入不良也是HID移植随之而来的移植相关并发症[23-24]。整体而言,目前HID体系主要有三大方式,其一是基于Bu/Cy联合应用大剂量ATG方案,其二是PBSC体外去除TCRαβ T细胞方案,其三是后置Cy(PTCy)方案。

早期采用BU/Cy/ATG的报道中移植失败和急性GVHD的发生率均高达50%[25],依据我国北京方案治疗恶性病经验,BU/Cy/ATG策略移植后的GVHD发生率不低,显然该策略并不太适合TM患者。通过体外去除PBSC中TCRαβ T细胞的策略,可以保留大量丰富的成熟NK细胞和TCRγδ T细胞,这种方法可能有利于感染的控制、移植后GVHD的降低,但相较体内去T方案而言,该法潜在一定的植入失败风险。在一项包括23例非恶性疾病患者(含1例TM患者)的初步研究中,该策略的可行性和有效性得到证明,TRM仅为9.3%[26]。但该项技术目前国内受限于设备和试剂的可及性,仅个别中心目前在探索性开展,据南方春富血液病研究院李春富教授汇报,目前早期的数据令人鼓舞(未发表)。PTCy策略是指输注相对大剂量PBSC数目后,于移植+3 d和+4 d Cy化疗体内去除活化T细胞的策略。一项31例TM患者的HID移植研究指出,移植后仅9例患者发展为Ⅱ级急性GvHD,5例患者出现了局限性慢性GvHD,29例患者实现了植入100%的供体嵌合体,而2例患者经历了原发性移植失败,2年OS和EFS分别达95%和94%[27]。我们中心HID移植主要采用PTCy策略,利用互补性[28]或辅助性无关脐血(未发表)方式进一步改善HID移植预后,OS和TFS均在95%以上,国内其他中心[29]也报道了类似的结果。

综上所述,目前尽管TM基因治疗正进行多个临床研究探索其有效性和安全性,现阶段 HSCT仍代表唯一的治愈TM的治疗选择。移植方式的建议首选MFD移植,含同胞全合的CB移植;鉴于MUD和HID移植技术的不断成熟,在没有合适MFD的TM患者,为摆脱长年输血和去铁困扰,也是可以在经验丰富的移植中心常规进行开展的。

利益相关声明:所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献说明:阮永胜负责研究概念生成、查阅文献、论文撰写;吴学东负责论文指导、审阅与修订。