再生障碍性贫血
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再生障碍性贫血
一、前沿学术概述
传统观念认为,再生障碍性贫血(aplastic anemia,AA)(再障)是一组化学、物理、生物因素或原因不明所致的骨髓造血功能衰竭症。
这是一个以形态学为基础的概念,诊断主要依据血象和骨髓象改变,是个综合征。
既往根据“种子(造血干祖细胞)、土壤(造血微环境)、虫子(异常免疫)”假说和W/W v、Sl/Sl d动物模型及放化疗导致的造血功能衰竭现象,认为再障是一个异质性疾病,是综合征。
该“综合征”涵盖了众多骨髓造血功能衰竭症,是多病共有的“症”,而非独立的疾病体系。
目前国内外对再障的认识较传统观念有显著进步:①确定骨髓造血功能衰竭综合征不等同于AA,AA只是其中的一种;②明确了AA 是T淋巴细胞功能亢进而介导的以造血器官——骨髓为靶器官的自身免疫性疾病;③免役抑制治疗可以治愈AA[1-3]。
AA概念一旦被明确,不仅利于AA的正确诊断与治疗,而且使得AA发病机制研究及对其他骨髓造血功能衰竭症的认识均有极大帮助。
1 大量的研究结果均提示细胞免疫尤其是T淋巴细胞量和功能的变化在再障发病中起关键作用。
① 再障患者的T淋巴细胞增多、T淋巴细胞亚型比例失常及功能亢进。
再障患者体内T淋巴细胞亚群比例失调,表达激活标志,如CD25、HLA-DR、CD56、CD57的T淋巴细胞显著高于对照,且骨髓中的比例高于外周血。
免疫抑制治疗后,这些活化细胞数量下降。
②致敏T淋巴细胞为寡克隆性。
如果认为再障是T淋巴细胞介导的以骨髓为靶器官的自身免疫性疾病,那么,在骨髓中应可以看到T淋巴细胞克隆性增生。
用RT-PCR法检测发现AA患者Vβ基因中Vβ3、Vβ20、Vβ21、Vβ22表达率增高,且每例CDR3均有1-2个占优势的不同的J基因重组,表明AA
患者的多克隆T淋巴细胞已被高度增生的寡克隆淋巴细胞代替。
③再障患者T淋巴细胞和淋巴细胞因子的造血抑制与促造血细胞凋亡的作用。
免疫抑制治疗前AA的CD8+细胞可以抑制BFU-E、CFU-GM形成。
AA患者T淋巴细胞在体外不经预先刺激即可自发分泌IFN-γ,刺激后分泌IFN-γ、TNF-α的T淋巴细胞较正常对照组增多,培养上清中的IFN-γ、TNF-α的水平也增高。
重型再障(SAA)骨髓标本中可检测到IFN-γ mRNA,而健康对照、其它慢性贫血需经常输血者、化疗后全血细胞减少及MDS患者BMMNC均无IFN-γ mRNA表达。
IFN-γ、TNF-α均可以诱导CD34+细胞表达Fas抗原,其所介导的对骨髓造血细胞免疫攻击,不仅仅是简单的造血抑制作用,而且是对造血祖细胞的直接破坏。
实际上,在再障患者的骨髓CD34+细胞也确实高表达Fas抗原。
内生性造血抑制因子(如IFN-γ)在造血干祖细胞旁近作用时,很低水平就能够起到显著效应。
还有其他抑制因子亦起一定作用,如部分再障患者血清中有MIP-1α水平升高。
④Th1/Th2失衡及DC1亚群失调
虽然过去长期认为CD8+淋巴细胞(CTL)在再障的发病中起重要作用,但近来研究提示CD4+细胞(Th细胞)也有着重要作用。
对AA患者骨髓细胞进行T细胞克隆培养,均为CD4+细胞,可抑制BFU-E、CFU-GM 的形成,能直接攻击自身或异体的CD34+细胞。
去除SAA患者BMMNC中的CD4+细胞,可以增加BFU-E、CFU-E及CFU-GM的集落形成。
而且,在SAA患者HLA确定的易感基因也均是HLAII类分子,而HLAII类分子介导的是CD4+T淋巴细胞的活化。
AA患者外周血单个核细胞及骨髓中Th1细胞(CD4+IFN-γ+细胞)数量增加,Th1/Th2显著升高。
Th1细胞的效应细胞和效应因子——CD3+CD8+细胞、TNF-α均与网织红细胞、中性粒细胞绝对值呈负相关。
Th1细胞则与TNF-α、CD3+CD8+细胞正相关,与网织红细胞
(Ret)、中性粒细胞绝对值(ANC)负相关关系。
而IL-4、Th1细胞/Th2细胞比值平衡与Ret、ANC呈正相关关系[4-6]。
SAA患者骨髓中不仅摄取、加工自身抗原的功能不成熟DC1——CD1a+CD11c+细胞增加了,同时有免疫原性的,可以充分激活Th0细胞向Th1细胞分化的成熟DC1——CD83+CD11c+细胞数量也在增加,而且成熟DC1增加得尤为显著,表明SAA患者骨髓中整个DC1细胞处于功能亢进状态,患者的免疫耐受已被打破。
至恢复期,SAA患者的CD1a+CD11c+细胞、CD83+CD11c+细胞分别显著下降,CD83+CD11c+/CD1a+CD11c+比例平衡也开始恢复,与正常对照组已无统计学差异,表明恢复期SAA患者的免疫耐受在逐步建立[7]。
Th1细胞、CD3+CD8+细胞是CD83+CD11c+细胞下游的效应细胞,研究发现,CD83+CD11c+细胞与Th1细胞、CD3+CD8+细胞正相关,与Ret、ANC负相关,提示CD83+CD11c+细胞在SAA的发病中有重要作用。
⑤CD28超家族共刺激分子及CD4+调节性T细胞(CD4+Treg)
那么,在AA中DC又是如何活化Th0细胞向Th1偏移而导致Th细胞失衡呢?
研究发现,AA患者骨髓中CD28表达量(CD4+CD28+)、CD28+/CTLA-4+及CD28+/PD-1+细胞比值均显著增加;CTLA-4表达减少。
AA患者骨髓CD4+T细胞表面ICOS 表达量与对照组无明显变化,AA患者CD28+/CTLA-4+细胞、CD28+/PD-1+细胞比值较对照组明显升高,说明在AA发病期,正性调控共刺激分子表达增加,而负性调控共刺激因子表达未相应增加,正负性调控共刺激分子平衡失调,免疫平衡发生偏移,从而致异常免疫应答持续增强。
Pearson直线相关分析进行研究发现:CD28+/CTLA-4+与Th1/Th2呈正相关关系。
ANC与CD4+CD28+呈负相关,与CD4+CTLA-4+T细胞数呈正相关关系。
研究发现,AA患者骨髓CD4+CD25+Treg细胞、CD4+IL-10+细胞数较对照组无统计
学差异,但CD4+TGF-β1+细胞较正常对照组有所减少,而免疫抑制治疗后恢复期CD4+CD25+Treg细胞、CD4+IL-10+细胞数显著增加。
ICOS及PD-1的表达与CD4+CD25+Treg细胞数呈正相关关系,提示:①这两种共刺激分子可能与CD4+CD25+Treg抑制功能有关,②ICOS可能作为负调控因素参与AA发病。
从造血的微环境角度来看,发病期骨髓CD4+T细胞胞浆中各种细胞因子水平与对照组比较,IFN-γ+/IL-4+、IFN-γ+/TGF-β+及IFN-γ+/IL-10+细胞比值较对照组明显增加,提示AA发病期细胞因子格局向Th1型偏移。
至恢复期,IFN-γ+/IL-4+、IFN-γ+/TGF-β+及IFN -γ+/IL-10+比值较发病期明显下降,与对照组无统计学差异,表明AA经IST进入恢复期后,Th1型细胞因子分泌下降,细胞因子分泌格局向Th2型和Treg转化[8]。
综上,AA免疫发病机制可总结为:在抗原刺激下,使DC细胞功能亢进,CD4T细胞激活性共刺激分子增高,调节性共刺激分子及细胞下降导致免疫格局向Th1偏移,细胞免
疫激活,引起造血功能衰竭。
2如何治疗难治性SAA
对于ATG治疗后难治性的SAA目前尚无统一的治疗方案。
儿童和成人患者分别在1疗程或2疗程ATG免疫抑制治疗后施行异基因造血干细胞移植[9]。
年轻患者移植后存活率达70%左右,但对岁数偏高患者来说,仍是一个挑战。
从获得临床资料看,异基因造血干细胞移植总体数量较少,随访时间亦不够长,预处理方案也还在进一步完善中。
第2疗程的ATG治疗,有效率在22%至64%,与各家的病例选择和治疗的年代不同有关(支持治疗条件不一致)。
意大利报告的有效率达77%,而NIH的结果仅30%左右,发生区别的主要原因之一就是NIH的难治性AA标准严于意大利[10]。
前1疗程免疫抑制治疗部分有效患者可能对第3疗程治疗起反应。
50%患者对高剂量CTX起反应[11]。
其他如抗CD52单抗、氟达拉滨、雷帕霉素等有治疗成功的报道,但尚在临床探索中。
3无关供者骨髓移植治疗SAA现状
无关供者异基因骨髓移植适用于没有HLA相合同胞供者,且免疫抑制治疗失败的SAA 患者。
根据既往大系列的回顾性分析,由于移植物排斥、GVHD和感染,上世纪90年代前无关供者异基因骨髓移植的SAA长期存活率约为30%~40%。
但目前随着:①预处理方案
改进,避免全剂量放疗,使用低强度预处理;②DNA高分辨技术应用,供受体相合度更高(包括HLA-C位点相合);③支持治疗持续进步;无关供体骨髓生存率已达70%左右。
参考文献
1.邵宗鸿,杨天楹. 重视原发性造血功能衰竭症的鉴别. 中华血液学杂志2001, 22:509-510.
2.何广胜, 邵宗鸿, 刘鸿等. 50例长期存活的重型再生障碍性贫血患者的随访. 中华血液学杂志, 2002, 23: 229-232.
3.Young NS, Calado RT, Scheinberg P. Current concepts in the pathophysiology and treatment of aplastic anemia. Blood, 2006, 108:2509-2519.
4.何广胜,邵宗鸿, 和虹等. 重型再生障碍性贫血骨髓中Th细胞亚群数量及功能的变化. 中华血液学杂志, 2004,25:613-616.
5.Dufour C, Corcione A, Svahn J, et al. Interferon gamma and tumour necrosis factor alpha are overexpressed in bone marrow T lymphocytes from paediatric patients with aplastic anaemia. Br J Haematol 2001,115: 1023-1031.
6.Sloand E, Kim S, Maciejewski JP, et al. Intracellular interferon-gamma in circulating and marrow T cells detected by flow cytometry and the response to immunosuppressive therapy in patients with aplastic anemia. Blood, 2002,100: 1185-1191.
7.何广胜,邵宗鸿, 和虹等. 重型再生障碍性贫血患者骨髓Ⅰ型树突状细胞亚群的变化. 中华血液学杂志, 2004,25:649-652.
8.Guangsheng He, Lin Zhou, Depei Wu, et al. CD4+Treg in immune pathophysiology of aplastic anemia. Blood, 2006, 108: 16b.
9.Bacigalupo A, Locatelli F, Lanino E, et al. Fludarabine, cyclophosphamide and anti-thymocyte globulin for alternative donor transplantations in acquired severe aplastic anemia: a report from the EBMT-SAA Working Party. BMT, 2005, 36: 947-950.
10.Scheinberg P, Nunez O, Young NS. Retreatment with rabbit anti-thymocyte globulin and ciclosporin for patients with relapsed or refractory severe aplastic anemia. Br J Haematol, 2006, 133: 622-627.
11.Brodsky RA, Sensenbrener LL, Smith BD, et al. Durable treatment-free remission after high dose cyclophosphamidetherapy for previously severe aplastic anemia. Ann Interm Med, 2001, 135: 477-483.
二、临床问题
1重型再障(SAA)的免疫抑制治疗(IST)方案现状如何?
ATG/ALG+CsA仍然是SAA一线免疫抑制治疗方案,一般在用药后3~6月起效,个别可早或晚,反应规律是输血间期延长、脱离输血至骨髓造血恢复、血象恢复,总有效率80%左右。
肾上腺糖皮质激素早期曾广泛用于SAA治疗,但效果不如ATG/ALG+CsA,且并发症较多,如Cushing氏综合征、高血压及股骨头坏死等,现已很少使用。
大剂量静脉免疫球蛋白(HDIVIG)主要用于肝炎相关性再障及合并严重感染的SAA,其疗效不如ATG/ALG+CsA,但免疫抑制较轻,且有抗感染作用,对于不能耐受ATG/ALG+CsA的患者是个选择。
CTX始于上世纪六十年代,九十年代美国学者又有报道。
CTX免疫抑制作用强,但骨髓抑制亦深,需要强烈的支持治疗,NIH进行的ATG/ALG+CsA与HD-CTX前瞻性随机对照
研究发现,HDCTX的临床总住院经济花费超过ATG/ALG+CsA。
美国NIH、英国医学会的AA治疗指南及Lancet杂志均持明确反对意见。
2再障免疫发病机制在临床中有何应用意义
现行的SAA疗效标准,尤其是治愈、停药多是以临床输血、血象改善情况为主,这不含有对自身反应性T淋巴细胞状态和自身免疫耐受重建的指标。
这也涉及到对IST方案疗效的评价,不能准确判断IST有或无效的时点。
目前SAA的治疗中一线使用的ATG/ALG、CSA等药物在体内能代谢较长一段时间,存在着后效应,如ATG输注后1个月体内持续的血药溶度,在体外还可直接促进再障骨髓中CD34+细胞的CFU-GM和BFU-E形成。
在IST 治疗早期,可能还未显效,若此时根据临床输血和血象改变指标评价,会断定此IST方案无效而换治疗方案,这无疑影响了治疗和疗效评定。
Glukman等曾对94例SAA患者组织了多中心前瞻性ALG和CsA对照治疗研究,3个月无效患者接受对照方案治疗,3个月有效率CsA组高于了ALG组,1年有效率(含接受对照方案治疗者)二者相当,该对照研究中两组患者接受对照治疗过早,不能完全确定为单药治疗的疗效。
减停药物时,若仅依据输血、血象指标则导致了很高的复发率,实际上多数患者对再次的IST仍有效,提示复发是IST疗程不足所致。
对恢复期SAA患者研究发现,根据正常对照组结果所做的95%可信限范围,依照现行的疗效标准,部分Th1细胞/Th2细胞比值、DC比值未正常的SAA患者已达基本治愈,这说明防止T淋巴细胞再激活和重建免疫耐受会较造血恢复滞后一些。
因此,仅以临床症状和血象的改善为指标作为减停药的指标是不够的,应含有有关T淋巴细胞再激活和自身免疫耐受重建的指标。
3如何选择同胞异基因骨髓移植治疗SAA?
对于一个初诊SAA患者,标准治疗方案就是行HLA相合的同胞异基因骨髓移植或ATG/ALG+CSA的强化IST。
欧洲SAA工作组Cox风险分析模型研究发现年龄和中性粒细
胞数在决定选择BMT还是IST中有重要作用。
患者可分三类:(1)宜行BMT者:儿童,无论其中性粒细胞数多少;成人患者应<40岁,且中性粒细胞≤0.3×109/L;(2)宜行IIST 者:成人患者,年龄>40岁者;(3)BMT/IIST均可:年龄10-40间,且中性粒细胞> 0.3×109/L。
根据DNA高分辨结果进行HLA-I类、II类抗原,包括HLA-C全相合的无关供者骨髓移植,其长期生存率优于IST。
由于寻找到无关供者需要较长时间,使之不能成为SAA治疗的一线方案,但随着目前HLA配型技术进展,应在IST无效后及早行无关供者骨髓移植。
在无关供者异基因骨髓移植中使用ATG+CTX作为预处理方案的效果并不佳。
EBMT 目前推荐使用低剂量CTX(300mg/m2×4)+Fludarabine 30mg/m2×4 + ATG 3.75mg/kg×4,并常规加用CSA+MTX预防排斥和GVHD。
也有研究以Campath (anti-CD52)代替ATG进行预处理的研究,以低剂量TBI(300cGy)+ CTX (50mg/kg/d×4)+ Campath-1H(0.2mg/kg/d×4)或以Campath-1H(0.2mg/kg/d×5-儿童,20mg/kg/d×5-成人)+CTX(10-20mg/kg/d×4或300mg/m2×4)+ Fludarabine (30/m2×4-5)。
4 哪些因素影响无关供者骨髓移植治疗SAA的疗效
年龄:年龄偏大者预后差,20岁以下者生存时间显得更长些;性别:同性别移植后的生存率高于不同性别移植生存率,男供女时,移植物排斥增加,女供男时,重度GVHD发生率上升;行移植的时间:在诊断一年内行移植的患者生存率高于诊断一年以上移植者;预处理方案:不使用放疗的儿童患者生长发育及生育能力正常,第二肿瘤的发生率亦低;运用含Campth-1H的预处理移植病例中,病毒感染如CMV和腺病毒感染的危险性增加。
推荐阅读文献:
1.邵宗鸿,杨天楹. 重视原发性造血功能衰竭症的鉴别. 中华血液学杂志2001, 22:
509-510.
系统地总结近年来关于造血功能衰竭症的研究进展,讲述了造血功能衰竭症的分类及鉴别诊断的方法。
2.Young NS, Calado RT, Scheinberg P. Current concepts in the pathophysiology
and treatment of aplastic anemia. Blood, 2006, 108:2509-2519.
此为最新的关于再障免疫发病机制和免疫抑制治疗的权威综述,综合了半世纪来再障研究的成果,涵盖病因学、流行病学、免疫学、分子生物学及临床循证医学等内容。
3.Baciglupo A, Brand R, Oneto R, et al. Treatment of acquired severe aplastic
anemia: Bone marrow transplantation compared woth immunosuppressive therapy-The European Group for Blood and Marrow Transplantation experience. Semin Hematol, 2000, 37:69-80.
系统阐述了SAA治疗中IST及骨髓移植的地位,分析了各自的优缺点,探讨了选择方法,至今仍被广泛采用。
4.Marsh JCW. Management of acquired aplastic anemia. Blood Rew, 2005,
19:143-151.
全面总结了AA目前治疗的方法,包括IST和骨髓移植(同胞及无关供者),叙述很详细,从适应症、选择方法、具体治疗方案药物、并发症至长期生存率及复发率。
何广胜孙爱宁。