干细胞移植治疗系统性红斑狼疮研究进展

干细胞移植治疗系统性红斑狼疮研究进展 摘要:系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus,SLE)是一种常见的免疫性疾病。病因尚不明确,其特点为整个免疫系统功能紊乱,细胞凋亡异常,淋巴细胞功能异常,其血清具有以抗核抗体为代表的多种自身抗体,造成全身多系统器官的慢性损害。传统激素-免疫抑制剂的治疗方式副作用大,病人需终身服药。近年来,干细胞移植技术已经应用于SLE 的治疗。本文就自体外周血干细胞移植和间充质干细胞移植治疗SLE的研究作一综述。 关键词:红斑狼疮,系统性;造血干细胞;移植 系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种以T淋巴细胞功能异常、B淋巴细胞高度活化,抗核抗体等自身抗体大量产生为特征的多系统受累的自身免疫病[1]。大多数SLE患者接受以强的松为主的联合免疫抑制剂治疗。尽管传统的治疗使SLE的活动性降低80%以上,但与此同时免疫抑制剂相关毒副作用却增加了患者的死亡率及病残率, 而且临床缓解后仍有不同程度的复发,多次复发对传统治疗无反应,因此需要开拓一种更新的治疗模式以提高SLE患者的缓解率及远期预后。自1996年l例46岁女性患者于意大利首次成功接受HSCT后[2],国内外文献报道的移植例数已达数百例。近年来,针对SLE的干细胞移植主要有自体外周血干细胞移植和间充质干细胞移植,本文主要就这两种方式的方法的最新进展进行论述。 1.干细胞移植治疗SLE的理论基础 SLE是一种病因未明的自免疫性疾病,其发病机制中存在多种免疫细胞(B细胞、T细胞和单核细胞系等)功能紊乱,导致多克隆B细胞活化,自身抗体增加、免疫复合物形成[3]。由于参与病态免疫的T、B淋巴细胞来源于共同的淋系干/祖细胞,因此SLE也被认为是一组异常干/祖细胞增殖分化的多克隆T、B淋巴细胞病[4]。 骨髓中主要包含两大类干细胞:造血干细胞(Hemopoietic Stem cell ,HSC)和间充质干细(mesenchymal stem cells,MSC)。 造血干细胞移植治疗自身免疫病的原理主要有两方面,一是在预处理时,通过大剂量化疗或全身照射摧毁患者的异常免疫系统,对自身免疫病起缓解作用;二是移植的自体外周血干细胞重建正常的免疫系统。在免疫重建中阻断自身抗体的产生或诱导对自身抗原的免疫耐受,后者被认为是造血干细胞移植治疗SLE 并使其长期缓解的原理[5]。 间充质细胞出了有多方向分化能力之外,还有诱导免疫耐受和免疫抑制的特性。有研究表明, SLE患者MSC表现为生长缓慢,成骨呈脂肪能力异常[6]。这也为MSCT提供了理论依据。 2.干细胞移植治疗SLE的实施步骤 2.1自体外周血干细胞移植治疗SLE的实施步骤 2.1.1适应证 目前,不同时期、不同中心对入选病例的选择不尽相同,对移植时机的把握各家报道不一。过早接受Auto—HSCT可能使原本对传统免疫抑制剂治疗有效的患者丧失早期缓解的机会。增加经济负担,而SLE病程越长,受累脏器越多,Auto—HSCT相关的并发症越明显。根据美国食品与药物监管局和北美大学I临床中心讨论通过的入选标准[7],SLE患者年龄<55岁,存在以下条件之一者可行Auto—HSCT: (1)肾活检证实为狼疮性肾炎Ⅱ型、Ⅲ型或Ⅳ型,对环磷酰胺治疗无效[CTX:500~1000 rag·(m2·月)一至少6个月]。无效标准为治疗后血清肌酐水平未降至正常,或临床及实验 室指标显示病情进一步恶化。 (2)强的松和环磷酰胺治疗时,仍然存在终末器官血管炎病变或免疫复合物沉积,表现为器官功能受损,或出现危及生命的并发症,如脑炎、横断性脊髓炎、肺出血或心衰等。(3)难治性全血细胞减少,依赖成份输血,强的松和至少一种烷化剂治疗仍不能控制病情者。 (4)灾难性抗磷脂抗体综合征,抗磷脂抗体滴度超过正常值5倍以上,同时出现两个以上的抗磷脂抗体综合征表现者。 (5)大量浆膜炎使心肺受累。激素及环磷酰胺治疗未缓解者。 2.1.2 治疗方法 Auto—HSCT治疗SLE的过程通常分为三步:干细胞动员、采集和冻存;患者的预处理;干细胞回输。 2.1.2.1干细胞动员 造血干细胞细胞移植可接受的细胞数范围通常为(2~5) ×106/kg,但外周血中干细胞的数量通常低于0. 1%,需要一种方法来提高外周血干细胞的浓度。这种方法被称为干细胞动员。干细胞动员的方法,目前主要采用化疗+ 粒细胞集落刺激因子(Granulocyte colony stimulating factor,G-CSF)此种方案与单用环磷酰胺或G-CSF相比,既能有效地控制疾病的复发,又能保证需要的干细胞数量[8]。具体操作过程通常为:环磷酰胺(2~4g/m2)治疗4~ 6天后,给予G-CSF[5-10ug·(kg·日)-1],动员过程中外周血白细胞可上升至基础值的40—80倍,其数量一般控制在70×109个/L。外周血造血干细胞分离过程中CD34+干细胞获得率与分离的次数成正相关。体外用免疫磁珠等方法纯化可进一步提高CD34+干细胞的纯度,使CD34+细胞的纯度达到90%以上【4】。由于外周血中混有较多介导SLE的成熟的自身反应性T细胞,经过CD34+细胞的分选可去除这些细胞,纯化移植物[9]。分离、纯化后的移植物中CD34+细胞的数量应达到2×106/kg以上,T细胞数<1×105/kg。纯化的移植物加入10%的二甲基亚砜置于液氮冰箱冻存。 2.1.2.2预处理方案 预处理的主要目的是清除外周血中自身反应性T、B细胞,最大限度减少复发,并为造血干细胞的植入提供必要的空间。目前多采用环磷酰胺(200 mg/kg) + 抗胸腺细胞球蛋白(ATG, 90 mg/kg),个别病例报告应用环磷酰胺(120 ~150 mg/kg) + 全身淋巴结照射(400 ~600 cGy,肺屏蔽至400 cGy)或环磷酰胺(120 mg/kg) + 马利兰(16 mg/kg)以及BEAM 方案(卡氮芥300 mg/m2、VP16 400~800 mg/m2、阿糖胞苷800~1 600 mg/m2、马法兰140 mg/m2)[10]。预处理应在洁净病室内进行,同时注意水化治疗、碱化尿液及保护心肺等重要脏器的功能。 2.1.2.3干细胞回输 回输经CD34+筛选的造血干细胞数量需要(2-5)×106/ks,Auto—HSCT造血重建的标准为外周血白细胞数>0.5×109/L,血小板>(20-50)×109/L。 2.2间充质干细胞移植实施步骤 2.2.1适应症 目前MSCT治疗适应症尚无明确规定,基本与HSCT相同,主要为:疾病常规治疗6 个月无效;病情进展,脏器损害危及生命;移植后有可能改善生活质量;主要脏器功能可耐受移植。排除条件:明确感染;不能控制的心律失常或心力衰竭;肺功能检查明显异常;肾脏明显缩小;肾皮质厚度<0.8 cm;血肌酐>442μmol/L[11]。 2.2.2治疗方法 2.2.2.1细胞来源选择 间充质干细胞是一类具有显著的自我更新和多向分化的细胞,主要存在于骨髓、脐血、脐带、全身结缔组织和器官间质。根据其来源不同,主要可以分为以下几种: 脐带间充质干细胞( umbilical cord mesenchymalstem cells,UC-MSC)是目前临床研究和应用较多的间充质干细胞之一。它来源于脐带,易于获取,对产妇及新生儿均无伤害;且可在体外大量扩增,传代稳定;其细胞活性、增殖能力及数量均能得到保证;不受伦理、道德及法律方面的争论与限制;相对纯净,与干细胞输注相关的病毒和病原微生物感染率远低于骨髓移植;人脐带MSCs 不表达或低表达免疫排斥相关标记,免疫原性低,是一类低免疫原性细胞,不需经过严格配对使用,适宜于不同个体之间的移植[12]。 脂肪间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)是近年来从脂肪组织中分离得到的一种具有多向分化潜能的干细胞。研究发现ADSCs细胞能够在体外稳定增殖且衰亡率低,同时它具有取材容易、少量组织即可获取大量干细胞,适宜大规模培养,对机体损伤小等优点,而且其来源广泛,体内储备量大,逐渐成为近年来新的研究热点之一[13]。骨髓间充质干细胞(BoneMarrowMesenchymalStem Cells,BM-MSC),是骨髓中除了造血干细胞以外重要的功能细胞群,具有高度自我更新和多向分化的潜能,并具有支持造血和免疫调节作用。在不同的诱导条件下,可分化为多种造血细胞以外的组织细胞。BM-MSC无免疫原性,能诱导免疫耐受,有促进免疫重建的作用[14]。 2.2.2.2干细胞回输 输入前用地塞米松5 mg静脉注射,生理盐水开路,接干细胞悬液,最后用生理盐水冲管。输入过程中应反复摇匀干细胞悬液,以免出现凝集,堵塞管路。 3.疗效评价 评判SLE移植的长期疗效标准:(1)长期临床完全缓解:即无任何活动性ADs的临床症状; (2)免于治疗:在观察期内无需使用免疫抑制剂,患者血象、体液和细胞免疫学的实验室参数无异常;(3)长期缓解或可能治愈:缓解期>5年;(4)近似治愈:缓解期> 10年。有学者提出长期完全缓解定义为连续5 年以上无疾病活动(SLEDAI 评分=0),无需狼疮的药物治疗,尤其是激素、抗疟药和免疫抑制剂,但可使用非甾体类抗炎药[15]。 Auto-HSCT 治疗SLE 的短期有效率各家报道结果不尽相同,一般在60%-100% ,Traynor等随访15例患者(12-66个月),平均36个月,移植后15例全部改善,SLE 病情活动指数(SLEDAI) 12例≤5,补体和抗dsDNA 全部正常,2例分别在移植后37、40个月有复发,前者加泼尼松很快控制,后者需同时加CTX,也很快缓解(移植前对CTX 无效),10例患者随访1年以上不再用免疫抑制剂[16]。23个移植中心共53例难治性严重的SLE患者ASCT的治疗结果显示,移植后12例患者死亡,其中移植相关死亡者7例,治疗后33例(66%)疾病缓解,其中32%的病例随后复发[17]。Gualandi等报道了8例SLE患者移植后均获得完全缓解,但是有2例复发。SLEDAI评分从移植前的90下降到9,缓解后患者服用泼尼松的剂量均小于5 mg。Statkute等对22例存在抗磷脂综合征的SLE患者行ASCT治疗,结果显示18例患者中位随访至移植后4个月停用抗凝治疗,其中78%患者中位随访至移植后15个月未见再次血栓形成[18]。总体来讲,Auto-HSCT的短期有效率是值得肯定的,能使大部分患者的病情得到完全缓解。虽然有一定的复发率,但不论复发率的高低怎样,复发后的病情一般较移植前轻,用激素及免疫抑制剂大部分患者病情可被控制,而且很多研究发现HSCT后能提高患者对免疫抑制剂的敏感性,对重症SLE病人的生存期限和生活质量有了很大的提高。MSCT的应用目前并没有HSCT广泛,MSCT在自身免疫性疾病中的应用还没有足够多的数据,在严重系统性红斑狼疮患者的有效性和安全性方面亦没有足够资料。夏宇欧等人对2例难治性系统性红斑狼疮患者进行了MSCT治疗,并分别在1月,6月,12月对患者进行了随访。结果表明 2 例患者的临床症状完全缓解,异常免疫学指标基本恢复正常,抗体全部阴转,肾功能、尿常规恢复正常[11]。根据SLE的发病机制,MSC的免疫调节作用可能在SLE的治疗上起到非常大的作用,因此从理论上讲MSCT 治疗SLE 疗效可能更好。但目前相关资料并不完善,更多方法尚处研究之中。 总而言之,干细胞移植治疗SLE的疗效是值得肯定的,并且随着科技的发展以及对系统性红斑狼疮发病机制的不断深入研究,不久的将来将会有更多创新的治疗方法和手段,干细胞移植为该病提供了崭新的前景,但仍需通过大样本的试验来证实。 参考文献: [1]Hoffman RW.T cells in the pathogenesis of systemic lupus erythe-matosus.Clin Immunol,2004,113:4-13. [2]Marmont AM,van Lint MT,Gualandi F,et al.Autologous marrow stem cell transplantation for severe systemic lupus erythematosus of long duration[J].Lupus,1997,6:545-548. [3]章海涛.胡伟新.系统性红斑狼疮的发病机制.肾脏病与透析肾移植杂志,2006.15(I):66—71. [4]Snowdon JA.Brooks PM.Biggs JC.Heamopoietic stem cell trans-plantation for autoimmuned disease.Br J Haematel.1997.99:9-22. [5]Chun Qiao,Wen rong XU,et a.l Human mesenchymal stem cells isolated from the umbilical cord.Cell Biology Internationa,2008,32: 8-15. [6]戴林,姜津霞,间充质干细胞的衰老与系统性红斑狼疮的研究进展.医学综述,17(3):321-324. [7]A.Tmunor,R.K.Burr.Haematopoietic stem-cell transplantation for active systemic lupus erythematosus.Rheumatology,1999,38:767-772. [8]Jayne D.Passweg J,Marmont A,et al.Autologous stem cell transplantation for systemic lupus erythematoeus.Lupus.2004.13(3):168-176. [9]Gratwohl A,Passweg J.Bocellil-tyndall C et al.Autologous hematopoietic stem cell transplantation for autoimmune diseases.Bone Marrow Transplant.2005.35(9):869—879. [10]Jayne D.Stem cell transplantation in systemic lupus erythematosus[J].Best Pract Res Clin Haematol,2004, 17(2):291-304. [11]夏宇欧,王宏.脐带源间充质干细胞移植治疗难治性系统性红斑狼疮.中国现代药物应用,2013,7(5):45-46. [12]Saulnier N,Lattanzi W,Puglisi MA,et al.Mesenchymal stromalcells multipotency and plasticity: induction toward the hepatic line-age.Eur Rev Med Pharmacol Sci,2009,13(1):71-78. [13]孙凌云,狼疮骨髓间质干细胞的免疫调节及免疫治疗[J].实用临床医药杂志,2007,11(4):10-11. [14]Ikchara S.Bone marrow transplantation for autoimmune disease.Acta Haematol1998,99:116-132. [15]Urowitz MB,Feletar M,Bruce IN,et al. Prolonged remission insystemic lupus erythematosus[J]. J Rheumatol,2005,32(8):1467-1472. [16]Traynor A,Barr WG,Rosa RM,et al. Hematopoietic stem cell transplantation for severe and refractory lupus:analysis after five years and fifteen patients.Arthritis Rheum,2002,46:17-23. [17]Burt RK,Traynor A,Statkute L,et al. Nonmyeloablative hemato-poietic stem cell transplantation for systemic lupus erythematosus[J].JAMA,2006,295(5):527-535. [18]樊剑锋,沈颖.系统性红斑狼疮治疗新方法疗效及评价.Chinese Journal of Practical Pediatrics Sep. 2012, 27 (9):663-666.