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编号:10217299
外周血CD34+细胞移植(1)
http://www.100md.com 《现代诊断与治疗》 1999年第4期
     作者:达万明

    单位:中国人民解放军总医院血液科,北京 100853

    关键词:CD34+;细胞移植;细胞正净化;细胞分选;免疫磁珠分离法;CliniMACS细胞分选系统;异基因;ZHLA半相合移植

    现代诊断与治疗990401

    中图分类号:R 457;R?55 文献标识码:A 文章编号:1001-8174(1999)04-0193-03

    CD34+ Peripheral Blood Stem Cell Transplantation (1)

    DA Wan-ming

    (Department of Hematology,Chinese PLA General Hospital & Postgraduate Medical College,Beijing 100853,China)
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    骨髓移植已成为治愈某些恶性血液病、骨髓造血衰竭、实体瘤、遗传性和免疫缺陷疾病的可靠方法[1]。近年来,由于移植后造血功能重建快、患者易接受和较经济等优点,外周血干细胞移植大有替代骨髓移植的趋势[2]。然而,自体外周血细胞移植物中仍有不少残留肿瘤细胞,移植后复发率仍然较高;对于异基因外周血干细胞移植来讲,移植后GVHD的发生仍然是重要障碍,特别是慢性GVHD(cGVHD)的发生和程度较高且重,严重影响患者生存质量[3]。为了减少和克服以上缺点和不足,可在体外纯化和富集CD34+细胞后进行移植。在异体PBSCT中它有去除T细胞、减少和减轻GVHD发生、尤其是提高了供受者2-3个HLA位点不合者间移植的安全性[4];在自体PBSCT(APBSCT)中它有净化残留肿瘤细胞而减少移植后的复发;对难治性自身免疫性疾病可经干细胞纯化除去异常免疫细胞后行自体移植;另外还可提高干细胞体外扩增及基因转导的效率等。

    1 造血干细胞移植物中肿瘤细胞污染与CD34+细胞正净化的优点
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    很多研究证明,移植物中混有的肿瘤细胞参与了复发,净化后PCR检测bcl-2阴性的非霍奇金淋巴瘤患者移植的复发率显著降低[5]。某些中晚期恶性肿瘤患者移植前外周血中即有微小转移[6],因此对恶性肿瘤患者自体外周血干/祖细胞移植物净化是十分必要的。通常所采用的负净化方法主要包括化学药物和免疫学方法,但均不理想。人类造血干/祖细胞表达的CD34抗原在许多恶性肿瘤细胞不表达。因而,选择CD34+的正常造血细胞进行移植的主要优点为:(1)避免了细胞毒性药物和免疫毒素净化时可能对正常造血干细胞的损伤;(2)无需进行抗肿瘤抗体净化的多个环节,减少污染机会;(3)不会因肿瘤细胞对细胞毒性药物和免疫毒素的敏感性不同而影响净化效应;(4)如果联合其它净化方法,可进一步提高净化效应。此外,还可减少冷冻保护剂二甲基亚砜(DMSO)的使用量。

    2 CD34抗原的表达

    CD34抗原在最早期造血细胞膜上高水平表达,并随着细胞的分化逐渐减少直至消失。在正常骨髓,约1%~3%的细胞表达CD34抗原,主要是一些定向祖细胞或能使造血长期重建的干/祖细胞[7]。利用流式细胞仪(FCM)可将CD34+细胞群根据荧光表达强度分为二组[8,9],其荧光表达较强的一组称CD34bright细胞,主要为更加不成熟的造血祖细胞,而荧光强度较弱者称CD34dim细胞,其中多为系特异的定向祖细胞。
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    一般来讲,肿瘤细胞膜上CD34抗原的表达与否常与该肿瘤细胞起源的正常细胞的表型密切相关。在成人,多数非血液肿瘤细胞的CD34抗原阴性。附表例示部分恶性肿瘤细胞上CD34抗原表达的情况。

    3 CD34+细胞分选的方法

    骨髓或外周血的CD34+细胞包含在单个核细胞组分中,临床移植需要的有核细胞数常大于1010,用流式细胞仪分选通常难以满足需要。因而,临床上一般先用血细胞分离机分离出经造血生长因子动员的外周血单个核细胞,然后用免疫磁珠和亲和柱分离纯化CD34+细胞[4]

    附表 恶性肿瘤细胞CD34抗原的表达 CD34+的恶性肿瘤

    CD34-的恶性肿瘤
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    急性髓性白血病

    慢性淋巴细胞白血病

    急性淋巴细胞白血病

    霍奇金淋巴瘤

    慢性髓性白血病

    非霍奇金淋巴瘤

    骨髓增生异常综合征

    多发性骨髓瘤

    血管起源的肿瘤

    乳腺癌

    神经母细胞瘤

    多数成人实体瘤*
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    PNET/Ewing,s肉瘤

    注:*已有数例肺鳞状细胞癌的报道,#外周神经上皮/尤因肉瘤

    3.1 免疫吸附法 如CellPro公司生产的Ceprate临床型CD34+细胞分选机。将预分选的造血细胞与生物素化(Biotinylated)的抗CD34抗原的单克隆抗体一起孵育,然后洗去未结合的抗体,将样本通过抗生物素蛋白包被的聚丙烯酰胺球的亲和素柱,这样,CD34+细胞滞留在柱内,最后通过轻轻的机械摇动,冲洗出CD34+细胞。

    3.2 免疫磁珠分离法 如美国Baxter Healthcare公司生产的Isolex-300分选系统。它是半自动装置,包括一个能支撑可以交换腔室的架台和一个排列的永磁装置。当靶细胞用抗CD34抗原的单克隆抗体(如MY-10)包被后,免疫磁珠也在其表面形成花环。这样形成免疫磁珠花环的CD34+细胞在通过时被吸附在磁性分离器腔壁内,而CD34-细胞由于重力作用从下面流出,然后,用木瓜凝乳蛋白酶使细胞表面的免疫磁珠脱落,从而获得高纯度的CD34+细胞[10]
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    磁性细胞分离器(Magnetic cell separator,MACS,AmCell公司)是另一用于临床的细胞分选设备。它选用生物可降解的纳米微粒作为固相来收集CD34+的靶细胞,避免用较大微球对靶细胞的损伤[11],并无须用蛋白酶去除细胞膜上的纳米微粒。纳米微粒一般不影响细胞的活性和生物功能,实际上,靶细胞被这种微小特异性纳米微粒包被常有不少优点,如使基质与细胞间的反应加速,缩短整个分选时间到1小时左右,同时也大大提高了分选CD34+细胞的纯度和产量。

    对比各种分选方法,总体认为利用免疫磁珠分选法设计的Isolex系统和MACS系统的分离效果较好。目前,Isolex系统和CellPro免疫吸附柱在北美临床广泛试用。AmCell公司新近推出的临床型CliniMACS[12],已在欧洲和中国获得临床应用许可。

    4 CliniMACS临床细胞分选系统
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    AmCell公司利用MACS技术经欧洲的临床实践证实,可以提供最高纯度和回收率的CD34+细胞,是目前临床应用较理想和广泛的细胞分选系统之一,也是目前在中国唯一获准临床应用的分选系统,因此在此作一介绍。

    4.1 CliniMACS的技术特性 (1)整个过程全自动;(2)省时,磁性分选约1小时,全部CD34+细胞分选过程约3小时;(3)全部操作过程在完全密闭系统中进行,采用无菌、无致热原的液体通道,避免污染,安全、易于操作;(4)所用结合于CD34抗体的超顺磁铁-葡聚糖微球体积微小,不需要外加酶降解,也不影响细胞的活力和功能。因此是比较理想的适应于临床和体内应用的技术。

    4.2 基本程序 在分选CD34+细胞前,外周血经过血细胞分离机(如Baxter CS?3000?plus,Cobe Spectra)分离获得单个核细胞,CD34+细胞被免疫磁性纳米微粒特异标记。然后,CliniMACS自动将细胞通过位于永久性强磁场中的分选柱,磁性标记的阳性细胞被吸附在分选柱中,未标记的阴性细胞则流出分选柱。接着,CliniMACS将分选柱移出磁场,再将吸附于柱上的阳性细胞洗脱出来,收集待用。
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    4.3 临床分选CD34+细胞的效果和应用 无论外周血还是骨髓有核细胞分离产物,用CliniMACS分选系统分选后CD34+细胞的纯度和回收率分别>96%和67%,T细胞去除率>95%。临床移植后所有移植物皆较快植活,且在未给预防GVHD的情况下移植也是安全的。同时,由于有效地去除了B细胞,也预防了EB病毒相关的淋巴增生性疾病的发生[13]

    5 自体外周血CD34+细胞移植的临床应用

    5.1 非霍奇金淋巴瘤 由于NHL的细胞不表达CD34抗原[14],其自体外周血分离产物再进行CD34+细胞分选和富集,不仅可去除2~3个对数级的污染肿瘤细胞,而且保留了PBSCT后造血和免疫功能恢复快等优点,实为这些患者较理想的治疗方法。

    5.2 多发性骨髓瘤 约10%的多发性骨髓瘤患者的外周血中可检出骨髓瘤细胞,特别在用化疗和细胞因子(如G-CSF或GM-CSF)动员后,外周血中瘤细胞可增加10~50倍[15];另一方面,正常浆细胞和恶性克隆性浆细胞膜上均不表达CD34+抗原。Ⅱ期37例多发性骨髓瘤的临床观察证实,用Ceprate免疫柱分选后,2.7~4.5个对数级的骨髓瘤细胞被去除掉[16]。分选和富集自体外周血CD34+细胞移植特别适用于晚期或老年患者。
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    5.3 乳腺癌 在新近Chabannon等[17]多中心随机对照临床研究42例可评估患者中,分选后8例污染的肿瘤细胞转阴,移植后没有明显的毒副反应,造血和免疫功能恢复较快。

    5.4 神经母细胞瘤 分选后移植物中污染瘤细胞去除可达平均2.6个对数级,移植后所有病人皆获长期稳定造血功能重建,而且应用于晚期的患儿也安全有效[18]

    5.5 其它 Scime[19]等的12例晚期慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者前瞻性研究报道,8例完全缓解存活,其中4例获分子学缓解。即分选CD34+细胞的自体移植可使部分晚期CLL获分子学缓解。当然,尚有待于更多病例的前瞻性研究。

    卵巢癌、肺癌、黑色素瘤及精原细胞瘤等许多实体瘤的自体分选CD34+细胞移植也获得了初步的成功。(待续)
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    作者简介:达万明(1946-),男,甘肃永登县人,中国人民解放军总医院、解放军军医进修学院教授,主任医师,硕士,1984年赴澳大利亚新南威尔士州立大学圣.文森特医院研修,1989年赴法国巴黎居里大学圣*安托万医学院客座研究,主要从事血液学的基础和临床研究。

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    收稿日期:1999-06-18, 百拇医药