高博医疗集团李春富教授:详解TCRαβ+ T细胞清除造血干细胞移植
2025-4-15异基因造血干细胞移植,作为治疗白血病等恶性血液系统疾病的重要手段,已在国内外广泛开展。其中,祛T移植作为一种特殊的移植方式,通过祛除供体干细胞移植物中的T淋巴细胞,以降低移植后移植物抗宿主病(GVHD)发生率,从而达到提高移植的成功率和患者的生存率的目的。虽然祛T移植技术已经取得了显著成效,但大多数患者对于祛T移植的适应症、移植前的准备、移植过程中的风险、移植后的护理以及预后等问题存在诸多疑惑。
南方春富(儿童)血液病研究院院长李春富教授,在本文中围绕祛T移植进行详细科普。介绍“TCRαβ+ T细胞清除造血干细胞移植”(简称TDH移植)的原理、发展、优势,以及其在血液病和其他免疫疾病中的应用。
一、TDH移植的原理与发展阶段
临床现阶段的移植方案大体分为两类,即富T细胞移植(T-cells replete HCT)和体外T细胞清除移植 (T-cells, ex vivo, depleted HCT)。
- 富T细胞移植是指在输注移植物时,其中的T细胞数量较多,并未经过处理,主要包括以下三种:相合同胞移植(MSD)、相合无关供者移植(MUD)和单倍体移植(Haplo-HCT),即目前通常的移植方式。
单倍体移植即半相合移植,包括ATG方案(北京方案)和PTCy方案(美国方案)。无论是北京方案还是美国方案,它们的共同特点是在体内通过ATG(抗胸腺细胞球蛋白)或PTCy(移植后环磷酰胺)来清除T细胞,以降低排异反应的发生。
- 体外T细胞清除移植是在输注移植物之前,先将T细胞体外清除。此种方法经历了以下发展阶段:
第一个阶段:尝试在上世纪90年代,医生们尝试采用干细胞(CD34+细胞)选择移植技术,即只筛选CD34+细胞输给病人,其他部分丢弃,但疗效不佳。
第二个阶段:是研究者们探索阴性选择技术,考虑到T细胞是引发移植物抗宿主病(GVHD)的主要细胞,便将清除CD3+细胞 (即T细胞)后的剩余细胞输注给患者,这一改进一定程度上提高了疗效,但效果仍不理想。
第三个阶段:即CD45RA细胞清除术,是进一步针对特异性初始T细胞进行清除,但结果仍未达预期。
第四个阶段:即如今的TDH,这一技术能够精确地清除αβ T细胞,即除造血干细胞外,还保留对肿瘤和感染具有重要作用的γδ T细胞和自然杀伤(NK)细胞。
事实上,TDH技术正朝着精准移植方向发展。
二、清除αβ T细胞的必要性
通常我们认为T细胞(即CD3+细胞)会引发移植物抗宿主病(GVHD)。但其实,T细胞分为αβ T细胞和γδ T细胞。其中αβ T细胞是引起GVHD的主要细胞,而γδ T细胞以及保留下来的NK细胞,在抗肿瘤和抗感染免疫应答中发挥重要作用。因此,清除αβ T细胞有助于在降低排异反应的同时保留机体抗肿瘤和抗感染的能力。
一般情况下,医生采用免疫磁珠分选技术这种高效的细胞分离技术来清除αβ T细胞。该技术利用磁珠和磁场的协同作用,实现对细胞的精确筛选。具体操作中,免疫磁珠能够特异性地识别并结合αβ T细胞,形成免疫磁珠-细胞复合物。当这些复合物通过磁场柱时,磁珠在磁场的作用下被吸附,使得αβ T细胞得以从总T细胞中分离出来。操作完成后,剩余的细胞群中就仅包含丰富的CD34+干细胞、NK细胞以及γδ T细胞,但很少αβ T细胞 (<1×105/kg).
这些细胞随后会被输注给患者,其中NK细胞和γδ T细胞可抗肿瘤,抗病毒等,而大量的CD34+干细胞有助于造血系统的重建。
TDH技术自2008年前后起步,最初仅能清除CD3+ T细胞,清除效率相对较低,大约在6×10⁵至8×10⁵的范围内,因此需要依赖免疫抑制剂来辅助降低移植物抗宿主病(GVHD)的风险。 到了2014年左右,技术发展为能够清除TCR αβ T细胞,清除效率达到1×10⁵至5×10⁵的水平,但仍然需要使用免疫抑制剂。到了2015年之后,TDH技术进一步成熟,其清除效率进一步提高至5×10⁴以下,不再需要使用免疫抑制剂,显著降低了GVHD的风险,同时保持了良好的造血功能和抗肿瘤效果。
三、TDH技术的优势
TDH技术的优势在造血干细胞移植过程中是如何体现的?让我们先来讨论一下造血干细胞移植的风险。
造血干细胞移植面临的主要风险包括植入失败、移植物抗宿主病、复发和感染。植入失败指的是移植的造血干细胞无法在患者体内成功植入。这种情况的发生率应该小于5%。对于良性疾病,如地中海贫血,移植失败的概率相对较高,而对于恶性病,如白血病,由于患者之前接受了大量化疗,免疫系统已经受到严重损害,因此移植成功的概率相对较大。
移植物抗宿主病(GVHD)通常发生率在20%以上。对于恶性病,复发也是一个常见问题,复发率取决于具体病种、移植的方法和时机等因素,但总体上发生率约在20%左右。
还有一个很大的风险是感染。几乎所有的移植患者都会出现感染,感染的严重程度不一,有些容易控制,有些则难以控制,由于感染导致的死亡率大约在10%左右。
四、TDH技术是如何降低这些移植后的风险,从而增加移植的成功率呢?
1 提高植入成功率
以地中海贫血为例,这是一种移植失败率较高的疾病。但如今采用TDH技术后,我中心的地贫植入失败率低于2%。对于其他疾病而言,TDH技术的植入失败率更低。
2降低了感染和GVHD的发生率
我们发现TDH技术可以获取大量的CD34+干细胞,因此极大地加速了患者的造血恢复过程,临床上观察到无论是中性粒细胞还是血小板的恢复速度都得到了显著提升。因此,患者在移植仓中停留的时间缩短,同时出血性及其他移植相关的并发症也有所减少。国际研究数据显示,TDH技术在引发急性和慢性排异反应方面是发生率最低的。
3降低了复发率
白血病复发是造血干细胞移植中最为棘手的问题之一。移植后复发患者预后非常差,国际移植研究中心的研究表明,一旦复发,患者的生存率不到20%。因此,预防移植后复发非常重要。为什么复发率会这么高?拿单倍体移植为例:在通常的移植方案里,ATG和PTCy的使用会阻碍T细胞和NK细胞的恢复,而这两种细胞群对于抑制复发非常重要。其次,目前所有的富T细胞移植都需要使用免疫抑制剂治疗(IST)来预防GVHD。IST会影响T细胞和NK细胞的恢复和功能,降低了移植物的抗白血病细胞效果。因此,目前常规的造血干细胞移植始终面临着较高的复发率。
过去,我们普遍认为去T细胞移植会导致复发率增加,这是因为早期的CD34阳性选择技术并不成熟,现在已完全被Tab细胞清除技术取代。后者能够输入大量的NK细胞和γδ T细胞,这些细胞对于抗肿瘤和抗感染都非常重要。
研究表明,移植物中NK细胞的数量与白血病复发有直接关系,如果NK细胞的数量大于6.33×106/kg,可以降低90%的复发风险。在我们做了TDH移植的83例白血病患者中,NK细胞的数量(110.5×106/kg)远高于这一标准,同时γδ T细胞的数量也非常高。
在脐带血移植中,NK细胞是首先恢复的细胞群,NK细胞的良好重建可以降低脐带血移植的复发率。γδ T细胞在抗肿瘤方面也非常强大,如果在移植后30天内γδ T细胞的水平恢复良好,那么患者的生存率会提高,复发率会降低。更重要的是,移植后无需IST和预处理不使用ATG和PTCy,使移植后T细胞恢复迅速,移植物抗肿瘤作用得以发挥,从而降低了复发率。
另外,在干细胞移植中逐渐减少甚至完全不使用ATG已经成为一种趋势。过去由于对免疫治疗的了解有限,我们不敢完全去除ATG,但随着免疫治疗领域的不断发展,我们现在认识到ATG并非必需。因此,在减少或避免使用ATG的情况下,TDH治疗可以作为一个平台,与其他免疫治疗相结合,进一步降低复发率,并显著提高患者的生存率。







