骨髓腔內(nèi)輸注臍血及骨髓間充質(zhì)干細胞共移植的實驗和臨床研究.pdf

1、造血干細胞移植(hematopoieticstemcelltransplantation，HSCT)已成為能治愈血液病、實體瘤等多種疾患的有效手段。我國骨髓HSCs來源困難；外周血干細胞移植后移植物抗宿主病(graft-versus-hostdisease，GVHD)嚴重；臍血移植(UCBtransplantation，UCBT)單份UCB中HSCs數(shù)量有限，免疫效應(yīng)細胞功能不成熟，導(dǎo)致UCBT后造血免疫重建延遲，而且預(yù)處理相關(guān)的放化療

2、損傷、骨髓抑制及免疫抑制劑的使用增加了感染、死亡的風(fēng)險和患者的經(jīng)濟負擔(dān)。如何促進UCB中有限的HSCs歸巢并植入骨髓，減少感染、GVHD等并發(fā)癥是目前的研究熱點。 傳統(tǒng)外周靜脈輸注(intravenousiniection)即Ⅳ途徑移植的HSCs在歸巢骨髓的過程中，大部分滯留于富含毛細血管床的非造血組織如肺部，僅有少量能在某些細胞因子的影響下識別相應(yīng)血管位點、穿越基底層而到達骨髓腔，明顯影響了HSCs的植入效率。1998年Hag

3、glundH等進行以骨髓腔滴注(IBM-dropinfusion，IBM-drop)行血緣相關(guān)骨髓移植，發(fā)現(xiàn)該途徑與Ⅳ相比，在ANC的恢復(fù)時間、急/慢性GVHD發(fā)病率、移植相關(guān)死亡率、復(fù)發(fā)率及生存率方面無明顯差異。近年，SusumuIkehara的研究小組對動物骨髓液的采集、IBM注射的方法做了部分改進，自2001年KushidaT等首次成功應(yīng)用IBM注射技術(shù)行小鼠異基因骨髓移植后，已相繼建立了多種IBM途徑移植動物模型，肯定了不同來源

4、供體細胞通過IBM途徑能有效地歸巢并植入骨髓，迅速重建受體造血和免疫功能，提高受體生存率，而且該途徑還有助于對HSCs生物學(xué)特性的更深入探索。但目前的研究缺乏從臨床角度探討IBM輸注最佳的治療策略，國內(nèi)外尚未有IBM-UCBT或IBM/Ⅳ-UCBT的臨床研究報道，其對植入效率、造血免疫重建速度、GVHD等的影響仍需進一步探索。 除了輸注途徑的影響外，健康的骨髓造血微環(huán)境(hemopoieticmicroenviroment，HM

5、E)對HSCs的植入與造血恢復(fù)亦具有重要意義?；煛⒁浦睬邦A(yù)處理使受體骨髓HME受損，單純HSCT尤其是UCBT時來自供體的基質(zhì)細胞很少，導(dǎo)致受體HME恢復(fù)緩慢。近年來的研究發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細胞(mesenchymalstemcell，MSC)在HSCT中的積極作用表現(xiàn)在：①可誘導(dǎo)分化為多種骨髓HME成分，產(chǎn)生大量細胞外基質(zhì)分子；②可分泌多種與HSCs分裂、增殖、分化、正常造血相關(guān)的細胞因子；③所表達的黏附分子對自身和HSCs的遷移、黏附、

6、歸巢等也有作用；④免疫原性弱，為MHC-Ⅰ類分子相匹配的HSCs提供龕位，遮蔽HSC表面抗原，逃脫免疫識別，抑制同種異體淋巴細胞增殖反應(yīng)，誘導(dǎo)免疫耐受。MSCs與HSCs共移植的動物模型研究提示MSC可修復(fù)損傷的骨髓HME，促進受體造血恢復(fù)，降低GVHD發(fā)生率，提高受體生存質(zhì)量。相關(guān)臨床研究國內(nèi)外尚處于Ⅰ、Ⅱ期臨床階段。2005年黃科博士總結(jié)我中心2003～2005年所進行的16例MSCs聯(lián)合UCBT臨床資料，表明共移植可促進受體造血功

7、能重建和骨髓MSCs恢復(fù)。 MSCs經(jīng)Ⅳ輸注后在受體內(nèi)的歸巢特點尚無明確結(jié)論。GaoJ等認為由于MSCs的直徑大于肺毛細血管直徑，大部分MSCs被阻滯在肺部，少數(shù)歸巢骨髓。ZhangY等比較骨髓造血細胞聯(lián)合基質(zhì)細胞IBM輸注或Ⅳ輸注及單純骨髓造血細胞IBM輸注的移植效果，發(fā)現(xiàn)兩種細胞均經(jīng)IBM輸注可以更好地促進供體細胞在受體內(nèi)的造血免疫重建。但有學(xué)者的研究提示MSCs經(jīng)IBM輸入對促進受體骨髓成纖維細胞集落形成單位(colony

8、-formingunitfibroblasts，CFU-F)恢復(fù)的作用并不優(yōu)于Ⅳ途徑，兩種途徑輸注的MSCs都更傾向于歸巢骨髓。同時還有學(xué)者通過動物實驗和臨床研究提出外源性MSCs移植后受體骨髓MSCs仍保持受體源性。IBM途徑MSCs聯(lián)合UCBT的動物實驗和臨床研究國內(nèi)外暫未見報道，對其可行性和有效性進行深入探討將對提高臨床UCBT效果提供一條新的思路和必要的實驗理論基礎(chǔ)。 本研究擬建立同種異基因小鼠IBM-UCBT模型，比較

9、經(jīng)IBM和Ⅳ途徑輸注小鼠FNPB短期內(nèi)在受體內(nèi)的分布特點，研究IBM途徑對HSCs歸巢、植入率、造血重建等方面的影響，為其臨床應(yīng)用提供實驗基礎(chǔ)；采用大鼠骨髓MSCs經(jīng)雙側(cè)脛骨IBM或Ⅳ途徑與IBM輸入FNPB的共移植，比較兩種途徑輸入MSCs后受體造血免疫重建、GVHD、骨髓MSCs恢復(fù)的情況，并以PCR法和免疫熒光法研究供體MSCs的植入狀態(tài)，進一步探討MSCs在IBM-UCBT中的應(yīng)用價值；在動物移植實驗證實有效的基礎(chǔ)上，進行部分臍