异基因造血细胞移植(allogeneic hematopoietic cell transplantation,HCT)已成为治愈包括急性白血病在内的恶性血液肿瘤的有效选择。随着对移植物抗宿主病(graft-versus-host disease,GVHD)、感染及其他相关并发症的诊治进展,异基因HCT的病死率正逐渐减少,移植后的肿瘤复发已成为影响移植成功的主要因素。
异基因造血细胞移植(allogeneic hematopoietic cell transplantation,HCT)已成为治愈包括急性白血病在内的恶性血液肿瘤的有效选择。随着对移植物抗宿主病(graft-versus-host disease,GVHD)、感染及其他相关并发症的诊治进展,异基因HCT的病死率正逐渐减少,移植后的肿瘤复发已成为影响移植成功的主要因素。而高危、难治及复发患者异基因HCT后的复发率则更高,可高达60%~80%以上。因此,研究和探索HCT后肿瘤复发的防治是进一步提高移植疗效的主要课题。2007年,中国人民解放军总医院达万明教授在研究和总结以往HCT后复发因素和高危难治患者治疗成功经验的基础上,提出了清肿瘤性异基因造血细胞移植(tumorablative allogeneic hematopoietic cell transplantation,TAHCT)的新概念和理论,并且经过多年的反复实践和深入探讨,目前已使高危、难治乃至终末期患者的移植后复发率降至10%左右。《肿瘤瞭望》特邀请达万明教授撰文介绍清肿瘤性异基因造血细胞移植研究中的最新进展。
TAHCT的基本概念
研究证实,HCT后复发的白血病细胞几乎全部源自患者移植前自身白血病细胞,其中半数患者以髓外部位的复发开始,这些观察有力地提示常规的移植前清髓性方案虽然清除了患者正常造血与免疫系统,使移植的造血干细胞植活,但是并没有完全杀灭患者体内白血病细胞,特别是那些对化放疗不敏感或栖居在髓外庇护所中的白血病干细胞,最终导致HCT后复发。
TAHCT的内容贯穿于HCT的各个环节,主要为应用增强杀伤肿瘤细胞强度的清肿瘤性预处理方案和加强移植后免疫治疗。其中“清肿瘤性”预处理方案的目的即在为移植的造血干细胞准备空间的同时,尽可能地清除患者体内的白血病细胞和白血病干细胞;抑制或摧毁患者体内的免疫细胞,使造血细胞更容易植活;尽可能诱导和增强移植物抗白血病效应(graft-versus-leukemia,GVL)。本文将重点介绍“清肿瘤性” 预处理方案的不断改进及其临床实践的进展。
早期临床实践的结果和启示
为达到清肿瘤效应,在预处理方案中我们加大杀伤白血病细胞化疗的强度,动员静止期细胞进入细胞周期,选择能在髓外有效杀伤肿瘤细胞的措施(足够的药物浓度、维持时间或放疗),尽可能诱导或增强移植后GVL效应及减少不良反应,并针对不同患者选择大剂量阿糖胞苷、G-CSF、FLAG等联合减量BU/CY或TBI/CY组成的长疗程作为预处理方案。我们分析了57例各类高危、难治及复发患者接受TAHCT后的情况,结果总存活率达74%,III、IV度GVHD约13%,总复发率约25%。该研究表明,TAHCT 可使高危难治急性白血病的移植后复发率降至<30%,并且患者的不良反应在可接受范围内,且仍有提高的空间。此外,我们分析了不同方案、移植前疾病状态与HCT后复发的关系,发现含FLAG的方案HCT后复发率最低。
近年来,我们采用HLA单倍型TAHCT治疗了70例血液恶性肿瘤病患者,并分析了移植前肿瘤残留的差异及移植后的并发症和生存情况。全部患者均获得植入,II~IV度急性GVHD发生率47.14%,其中III~IV度急性GVHD 21.4%,慢性广泛型GVHD发生 20%。患者总生存率68.57%,移植相关死亡率12.8%,复发死亡率18.6%。根据移植前肿瘤残留负荷的多少分为低肿瘤负荷组、中肿瘤负荷组、高肿瘤负荷组,分析移植前肿瘤残留对生存的影响显示,3组患者的2年生存率分别为91.67%、72.7%、33.3%,单因素分析,移植前肿瘤残留是影响生存的高危因素。
以上结果进一步提示对于高危和难治复发的HCT,预处理方案的清肿瘤性是完全必要的,同时提示含FLAG的清肿瘤性预处理方案具有明显的优势,不仅移植后复发率低,且毒性低、较为安全。
TAHCT预处理方案的优化
根据以上实践结果的提示,2012年我们开始优化清肿瘤性异基因造血细胞移植预处理方案,其内容为:FLAGI+Vm26+Bu/CY,即G-CSF(-14~-9天),阿糖胞苷(-13~-9天),氟达拉宾(-13~-9天),去甲柔红霉素(-13~-11天),替尼泊苷(-8天),马利兰(-7~-5天)和环膦酰胺(-4~-3天)。
这一优化的TAHCT预处理方案的主要特征为:①加强了抗白血病化疗的强度,方案中加用了中高剂量的阿糖胞苷连续静滴120小时,同时加用了脂溶性较强的去甲柔红霉素和替尼泊苷,整个方案延长达14天,不仅增强了杀伤造血组织中白血病(干)细胞作用,也能使包括中枢神经系统在内的髓外组织中有效的药物杀伤浓度保持较长时间,进一步清除所有组织中的白血病(干)细胞;②加用了粒细胞刺激因子,不仅能促进静止期白血病(干)细胞进入细胞增值周期,增加了对药物杀伤的敏感性,同时通过对免疫细胞的调解,减少或减轻了移植后GVHD的发生,或可诱导GVL效应;③减少了烷化剂的用量,在保证清除正常造血组织和有效免疫抑制的情况下,减少或减轻毒副作用。
已优化的TAHCT预处理方案强调个体化,鉴于白血病细胞发病机制中细胞遗传学和基因改变的不同,以及由此所致的临床表现和预后的差别,临床上对这些方案的应用十分注重患者的个体化,除了移植前患者的疾病、全身状态外,参考对所用药物的敏感性和耐受性调整预处理方案中采用药物的种类及剂量,还应该按照供者的来源进行调整,如终末期或耐药患者用TBI替代马利兰,凡供者为无血缘关系或单倍体者,在以上相应预处理方案中皆加抗淋巴细胞球蛋白(ATG)。
我们采用这一优化预处理方案治疗了30例高危难治患者,其中ALL13例, AML10例,MDS-RAEB 4例,CMML-急变期1例,CML2例。28例为亲缘单倍型HCT,1例为HLA同胞全相合HCT,1例为无关供者HCT。28例亲缘单倍型HCT者采用经G-CSF动员的供者骨髓加外周血干细胞移植,联合输注非血缘脐带血1份(有核细胞数约2.0×107/kg)。1例HLA同胞全相合和1例全相合非血缘HCT者均采用外周血干细胞的移植。结果显示,所有患者均获得完全植入,无预处理相关脏器衰竭发生及死亡事件。移植后II~IV度GVHD累积发生率为37.9%,其中III~IV度重度GVHD发生率为3.4%,慢性广泛型GVHD发生率为13.8%,死亡3例(10%)皆死于感染。1例AML-M7,移植前化疗耐药病情进展,移植后6个月复发,成功接受二次移植后再获持续缓解。4例患者移植后一度出现白血病基因低水平阳性,经反复DLI后基因转阴,嵌合率完全供者型。中位随访20.5月,存活27例,总生存率为90%,无复发死亡病例。
目前,由于病例尚少,还需要大样本量对照试验以及更长时间的随访观察。
HLA半相合TAHCT
通常认为HLA半相合HCT后GVHD的发生较高,我们以往的经验证实移植时加入HLA全合或1~2个位点不合的脐带血可显著减少或减轻GVHD。研究表明,与对照组相比,经上述处理后患者II~III度和III~IV度急性GVHD分别减少54%和59%,移植后100天的死亡率减少80%以上。目前相关机制尚在研究中,初步推测或与以下因素相关:①脐带血中含有较多高增殖和长期重建造血能力的CD34+细胞;②其中CD8+淋巴细胞比例低,CD4/CD8比例较高,免疫表型示T细胞多不成熟,对异体细胞的细胞毒作用弱;③脐血中还含有丰富的间充质干细胞。另外也可采用无关个体的间充值细胞或HLA半相合的另一方骨髓作为第三方细胞,初步结果也令人鼓舞。新近,我们应用小鼠GVHD模型研究证实,加入脐带血后不仅能显著减少和减低GVHD的发生和程度,还可明显促进造血和免疫功能的重建,减少感染等并发症,显著提高移植成功率。这与我们临床观察的结果十分相符,为进一步广泛开展单倍型HCT治疗恶性血液肿瘤提供了十分有效和安全的措施。
综上所述,TAHCT预处理方案的设计只是基于对目前化学治疗难治复发白血病、HCT的成功经验和肿瘤免疫治疗的综合性初步探讨。初步的临床实践证实使接受移植的高危和难治复发患者的移植后复发率降低到10%左右。以上初步研究,还需要深入的基础和临床验证,进行多中心、随机对照的大样本观察也十分必要。
(参考文献备索)