一、骨髓移植的原理
容性復(fù)合物(MHC)被發(fā)現(xiàn)的,其基因編碼所表達(dá)的抗原,參予控制免疫識(shí)別及細(xì)胞亞群間相互作用,故HLA不相匹配對(duì)移植物與受者組織之間的相互排斥有影響。臨床上一方面可產(chǎn)生移植物不能植活,另一方面可產(chǎn)生輕重不等的急性與慢性移植物抗宿主病,表現(xiàn)為皮膚、肝臟和胃腸道病變,嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡。因此,HLA的組織配型對(duì)供髓者的選擇和骨髓移植的成功與否,是重要環(huán)節(jié)之一。
約60%的成人急性白血病患者,經(jīng)過(guò)異基因或同基因骨髓移植可達(dá) 年以上長(zhǎng)生存期,部分已達(dá)5~6年以上。在慢性粒細(xì)胞白血病慢性期,約80%的病人可存活3年以上,部分已存活5~6年以上,可謂根治。有人比較了只用常規(guī)聯(lián)合化學(xué)治療,不做骨髓移植的急性白血病,僅有10~15%的人存活到3年,平均生存期僅一年左右。慢性粒細(xì)胞白血病的生存期平均3~4年,病程雖緩慢,但用目前化療方法無(wú)根治的可能。因此,骨髓移植所取得的療效較常規(guī)化療為佳。對(duì)淋巴瘤及其他實(shí)體瘤應(yīng)用自體骨髓移植亦可達(dá)到根治的目的。
一類(lèi)為異基因骨髓移植(1970年代以來(lái)臨床應(yīng)用 已取得很大的成功)。它需有與患者人類(lèi)白細(xì)胞抗原 (HLA)相匹配的同胞兄弟 姐妹以及極少數(shù)的無(wú)親緣關(guān)系的供髓者所輸入的異體骨髓,或家庭成員間如父母和子女的骨髓移植;以及與患者HLA不很匹配的無(wú)關(guān)供者的骨髓。非同胞的兄弟姐妹雖HLA相匹配,但易發(fā)生輕重不等的移植物抗宿主病(GVHD),尤其在后一種情況更嚴(yán)重。另一類(lèi)為同基因骨髓移植,即極少數(shù)的同卵雙胎孿生兄弟或姐妹間的骨髓移植。還有一類(lèi)為自體骨髓移植(ABMT)。此類(lèi)骨髓移植開(kāi)展較晚,80年代應(yīng)用于臨床。用自身的骨髓,不需供髓者,此法簡(jiǎn)便,易于推廣,可用于獨(dú)生子女,并且無(wú)GVHD的發(fā)生。用于白血病,淋巴瘤和多種實(shí)體瘤的治療。
人類(lèi)白細(xì)胞抗原 (HLA)基因位點(diǎn)同時(shí)存在于兩條第 號(hào)染色體的短臂上,每條上又由緊密連鎖的復(fù)雜的基因位點(diǎn)組成。每個(gè)位點(diǎn)都由幾個(gè)或幾十個(gè)等位基因中的一個(gè)組成。在細(xì)胞膜上,目前所發(fā)現(xiàn)的抗原已有200種左右。在實(shí)驗(yàn)室目前所能檢測(cè)到的HLA抗原只有HLA-A、-B、-C、-D/DR 這幾大類(lèi)。實(shí)驗(yàn)室所測(cè)得兩人之間這幾種抗原相符合,不等于兩人的全部抗原中沒(méi)有不相符之處。在同胞兄弟、姐妹中從父母各接受一條染色體上每種基因的一個(gè),所以是單倍體基因遺傳。同胞兄弟姐妹間基因配合方式完全相同率僅占25%,父母與子代間總有一個(gè)單一型染色體上HLA的A、B等位點(diǎn)的配合不同,故除同卵的孿生兄弟或姐妹外,家庭成員間及無(wú)關(guān)供者間HLA相匹配的機(jī)率是極少的。
二、骨髓移植的影響體內(nèi)嵌合狀態(tài)形成的因素
影響嵌合狀態(tài)形成的因素有多種,包括移植方式的選擇,對(duì)移植物處理方式的不同,預(yù)處理方案的差異,患者移植時(shí)所處的狀態(tài)等。這些因素的內(nèi)在原因可能是:
輸入干細(xì)胞量的不等
臨床研究顯示,PBSCT后患者中性粒細(xì)胞和血小板的恢復(fù)都顯著快于BMT患者。這是由于在異基因PBSCT時(shí),受者體內(nèi)輸入了大量的造血祖細(xì)胞和造血干細(xì)胞。外周血中大量的供者干細(xì)胞可促進(jìn)供者細(xì)胞的生長(zhǎng),增加了供者細(xì)胞的比例,從而影
響嵌合狀態(tài)的檢測(cè)情況。Briones等在進(jìn)行T細(xì)胞清除性移植的嵌合監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn),在移植后1個(gè)月時(shí),選擇性應(yīng)用富集CD34+細(xì)胞的PBSCT患者,與行BMT的患者相比很少發(fā)生混合嵌合狀態(tài),而以完全的供者嵌合狀態(tài)為主。然而,Nakao等觀察到,部分患者在移植方式不同的情況下,即使輸入的干細(xì)胞量相同,嵌合狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果也不同,表明還有其他因素影響PBSCT后供者細(xì)胞的植入。
輸入的供者T細(xì)胞與受者T細(xì)胞的量
一般認(rèn)為,供者的功能性T細(xì)胞能夠清除受者的T細(xì)胞,從而保持供者細(xì)胞的持續(xù)植入和供者造血干細(xì)胞的增殖,PBSCT患者早期的完全嵌合狀態(tài)比例高于BMT患者的原因也在于此。在異基因PBSCT(allo2PBSCT)時(shí),輸入了比異基因BMT(allo2BMT)多10-20倍的T細(xì)胞,大量供者來(lái)源的T細(xì)胞可以清除剩余的受者T細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞,從而加速完全嵌合狀態(tài)的建立。Chabannon等對(duì)allo2PBSCT后T淋巴細(xì)胞系的分析結(jié)果證實(shí)了此假設(shè)。一些CML慢性期病例的研究結(jié)果顯示,進(jìn)行T細(xì)胞清除性BMT的病例,50%-100%呈現(xiàn)混合嵌合狀態(tài),未經(jīng)相應(yīng)處理的BMT患者混合嵌合狀態(tài)約占20%,其余的呈現(xiàn)完全的供者嵌合狀態(tài)。以上這些研究提示移植物中T細(xì)胞的作用,但是T細(xì)胞過(guò)多會(huì)發(fā)生移植物抗宿主病。
非清髓性移植在一定程度上反映了供者干細(xì)胞和T細(xì)胞在嵌合狀態(tài)形成中的作用。以往認(rèn)為,進(jìn)行超大劑量的放、化療以清除受者的自體細(xì)胞是供者血細(xì)胞植入的必要條件之一,如果細(xì)胞清除不徹底,可能導(dǎo)致植入失敗等]應(yīng)用的是弱強(qiáng)度的預(yù)處理方案,觀察到三分之一的病人在移植后第8天呈現(xiàn)完全的嵌合狀態(tài),證明傳統(tǒng)的清髓性移植并非建立完全嵌合狀態(tài)所必需。這種非清髓性移植,也稱(chēng)小移植,國(guó)內(nèi)外均有報(bào)道,其基礎(chǔ)即是輸入了大量供者來(lái)源的造血干細(xì)胞和T細(xì)胞。兩種因素的共同作用促使供者細(xì)胞嵌合狀態(tài)的形成。
其他原因
不同的預(yù)處理方案有可能影響形成完全的供者嵌合狀態(tài)的比率,這可能主要是指預(yù)處理方案強(qiáng)度的不同。Nakao等[5]在對(duì)比含和不含全身照射的預(yù)處理方案對(duì)嵌合形成的影響時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)顯著差異。移植后免疫抑制劑的應(yīng)用也是影響因素之一。
三、骨髓移植后嵌合狀態(tài)檢測(cè)方法的分析
檢測(cè)標(biāo)本
移植前取供者和受者的外周血或骨髓,選擇可供分析的某些基因多態(tài)性位點(diǎn),移植后定期采取患者的骨髓或外周血做嵌合狀態(tài)的分析。如果未采到受者移植前的標(biāo)本,通??梢杂媒M織DNA來(lái)代表移植前的基因狀態(tài),如口腔粘膜細(xì)胞,病理切片等。在一定條件下,漱口水標(biāo)本檢測(cè)可以用來(lái)代替移植前受者基因型的確定。但是,等[17]研究了骨髓移植后受者漱口水的指紋圖譜,發(fā)現(xiàn)10例標(biāo)本中8例呈現(xiàn)嵌合模式,其余2例則為供者的基因型。原因是在漱口水中75%為受者的上皮細(xì)胞,25%為供者的白細(xì)胞,以磁珠吸附法可以將上皮細(xì)胞粘附分離。同時(shí)發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)磁珠吸附后的細(xì)胞也可以呈現(xiàn)供、受者細(xì)胞的嵌合狀態(tài)。他們認(rèn)為磁珠不僅可以吸附上皮細(xì)胞,而且可吸附血細(xì)胞。
嵌合狀態(tài)檢測(cè)方法
近年來(lái)發(fā)展了一些嵌合狀態(tài)的檢測(cè)方法,其檢測(cè)基礎(chǔ)都是利用人群中所具有的多態(tài)性遺傳標(biāo)記,包括微衛(wèi)星、染色體、紅細(xì)胞抗原、HLA、限制性長(zhǎng)度片段的多態(tài)性,可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列(VNTR)與短串聯(lián)重復(fù)(shorttandemrepeat,STR),還有其他特殊的具有多態(tài)性的DNA分子,較常用的是琺瑯蛋白(amelogenin)基因片段、Y染色體特異的基因等。選擇靈敏度高的方法對(duì)嵌合狀態(tài)的檢測(cè)非常重要,目前應(yīng)用最廣泛的是PCR法擴(kuò)增微衛(wèi)星序列。微衛(wèi)星序列是分布于整個(gè)基因組上的呈高度多態(tài)性的串聯(lián)重復(fù)序列。擴(kuò)增這些區(qū)域可以區(qū)分供者或受者來(lái)源的細(xì)胞,主要是在以供者細(xì)胞為背景的情況下
來(lái)發(fā)現(xiàn)受者細(xì)胞。因此,在進(jìn)行檢測(cè)之前需要先選擇對(duì)供受者有意義的位點(diǎn)。等[判斷有意義位點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是,在分析微衛(wèi)星的多態(tài)性位點(diǎn)時(shí)能顯示供、受者各自的特異條帶,或者至少受者有特異條帶。如果受者是男性,供者是女性,還可用琺瑯蛋白基因。X和Y染色體上均有該基因,但基因片段長(zhǎng)度不同。
細(xì)胞遺傳學(xué)方法通過(guò)分析性染色體判斷植入,但需要進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。PCR法不僅不需要進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),應(yīng)用的范圍也不局限于性別不同的供、受者。紅細(xì)胞抗原檢測(cè)是一種靈敏且快速的方法但某些情況下,紅細(xì)胞抗原的轉(zhuǎn)換出現(xiàn)遲,在骨髓移植后4個(gè)月甚至更久,因此該方法在應(yīng)用上受到了限制。DNA多態(tài)性標(biāo)記RFLP分析需要大量未降解的DNA,程序也比較繁瑣
PCR法突出的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,可達(dá)0.01%-5%,采用的方法不同靈敏度變化范圍較大。其中靈敏度最高的是放射標(biāo)記法,可達(dá)到0.01%-0.1%。Y染色體特異基因的擴(kuò)增可以用于供、受者性別不同時(shí)。Nuckols等[21]利用市售的試劑盒同時(shí)擴(kuò)增8個(gè)微衛(wèi)星序列及琺瑯蛋白分析了18例病人,在供、受者之間至少在1個(gè)以上的位點(diǎn)顯示有獨(dú)特的等位基因,大大加快了多態(tài)性位點(diǎn)的選擇速度。定量方面等及Miflin等用熒光標(biāo)記引物擴(kuò)增的方法,Nuckols等[則用PCR結(jié)合毛細(xì)管電泳技術(shù)進(jìn)行分析,這些定量方法的使用大大增強(qiáng)了嵌合狀態(tài)檢測(cè)的意義.
四、骨髓移植的臨床意義
目的探討異基因造血干細(xì)胞移植(allogeneic hematopietic stem cell transplantation, allo-HSCT)后嵌合狀態(tài)與微小殘留病(minimal residual disease, MRD)和移植后白血病復(fù)發(fā)的關(guān)系.方法 57例白血病患者接受性別不同的供體HSCT,在移植后不同時(shí)期留取骨髓細(xì)胞,采用雙色間期熒光原位雜交(interphase fluorescence in situ hybridization, I-FISH)技術(shù)對(duì)性染色體和bcr/abl融合基因進(jìn)行監(jiān)測(cè),SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件分析嵌合狀態(tài)與MRD和白血病復(fù)發(fā)的關(guān)系.
結(jié)果 I-FISH測(cè)定性染色體和bcr/abl融合基因敏感性高于常規(guī)核型分析;嵌合狀態(tài)與MRD呈負(fù)相關(guān)(r=-0.9690,P
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