干细胞动员

• 蛋白水解酶的分泌和激活可导致骨髓基 质、黏附分子、细胞因子和化学介素的 裂解和退化，从而导致干细胞易于穿过 内皮细胞并从骨髓中释放。
应急导致的干祖细胞动员
• 单一或多重的应急信号可干扰稳态造血， 导致骨髓中成熟和不成熟的造血细胞向 外周循环的释放增加，这多发生在炎症 和损伤时。是免疫防御机制的一部分。 如马拉松比赛后，运动员外周中G-CSF的 升高可导致白细胞增加，尤其是干细胞 增加。
结论
• 骨髓作为成熟和不成熟造血干细胞的细 胞库，在应急信号下，释放干细胞至循 环并迁移至损伤部位，以构成机体防御 和组织修复。
• 骨髓的稳态平衡被破坏后，可导致SDF-1 的短暂升高，中性粒细胞和破骨细胞的 增殖和激活。然后多种因素参与，如蛋 白溶解酶的释放、干细胞的增殖、细胞 CXCR4表达增加、 SDF-1失活、骨髓黏 附机制和细胞外基质等。经每一轮的GCSF刺激，最终导致干细胞的释放。
骨和骨髓的重塑过程是相互调节的 • 造血干细胞的增殖和释放需要骨髓破坏/ 重塑的动态循环，这与骨骼重塑中的破 骨细胞/成骨细胞相互作用有关 • 这两个过程似乎受同一细胞因子的调节， 如MMP-9、G-CSF、SCF、IL-8和SDF-1等
• 动员过程中破骨细胞的作用与其数量的 增加和化学介质、蛋白水解酶的分泌有 关。
• Champlin 等分析 IBMTR 的资料，平均随 访1年，288例PBSC对比536例BM，在IIIV 度 aGVHD 方 面 无 差 别 （ PB 为 40% ， BM 为 35% ， p=NS ）， III-IV 度 aGVHD 亦 是如此（PB为13%，BM为19%，p=NS）。
• 在中性粒细胞和血小板的恢复方面， PBSC明显快于BM。 • 治 疗 相 关 死 亡 率 (TRM) 、 无 病 生 存 率 (DFS)和总生存率(OS)在急性白血病第一 次缓解病人中，两者无差别。 • 在 第 二 次 缓 解 和 CML 加 速 期 病 人 中 ， PBSC较之骨髓TRM有下降、DFS和OS有 改善。复发的风险无差别。
• 动员的干细胞与骨髓中者相比， VLA-4 和c-kit的表达降低。 • 另外动员的干细胞凋亡基因caspase 3、4、 8等表达均升高，所以有人认为干细胞释 放至外周血是凋亡的途径。
SDF-1/CXCR4是干细胞归巢和动员的关键 调控者 • SDF-1称为基质细胞衍生因子-1，CXCR4 是其受体，后者在干细胞表达。
对供者的影响
• 有研究发现，20%的供者采集时需中心 静脉插管，11%的供者需采集两次。
• “严重并发症”的发生率在外周血为 1.1%、骨髓为0.5%。 • Rowley等认为无论在并发症的种类和程 度来讲，采集外周血和骨髓两者均无显 著性差异。
随机试验
• 原文中的表比较了异基因外周血和骨髓 移植，在造血恢复、GVHD和OS等方面 的结果。 • Bensinger等在预处理、预防GVHD和移 植后细胞刺激因子方面应用相同方案， 发现外周血比骨髓在无病生存率和总生 存率上略有优势（分别为p=0.03和 p=0.06）。
• 干细胞动员始于上世纪60年代
–少数报道:小鼠、狗和猴子的外周血中存在 造血干细胞
–在稳定状态下人类外周血中存有很低水平的 干细胞 –应用稳定状态下的外周血，在自体、同基因 和异基因移植中，多数病例植入失败
• 70年代后期，发现在环磷酰胺和其他药物化疗 后，病人循环中的干细胞水平有所增加 • 80年代初期，To等报道白血病病人早期缓解时 循环中有高水平的干细胞。该研究小组所行的 临床研究第一个证实自体动员后外周血移植可 获得细胞植入
• 数据表明异基因PBSC并未增加急性 GVHD的风险，在慢性GVHD包括广泛性 GVHD风险有所增加，总生存率在进展 期的病人有一定改善。
• 虽然没有急、慢性GVHD与输注CD3细胞 /kg关系的研究，但一些结果表明回输的 CD34+细胞>8106/kg时，急性和慢性 GVHD的风险增加。
谢谢
• 在一些应急信号，包括注射G-CSF和SCF， 在增加干细胞释放的同时，也增加它们 的归巢和植入的能力。 • 这些实验证实了这样的假说：作为应急 反应，对骨髓损伤的组织修复可通过循 环中的干细胞归巢和再植入增加来完成。
• 最终的、可再定居的干细胞增殖和迁移 的频繁转换与其释放至循环、迁移、归 巢和再植入至骨髓等有关，这也是其生 理发展的一部分。
• 细胞损伤的药物和细胞因子作为应急信 号，可增加外周ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中的干细胞。这是化 疗+G-CSF的动员的基础。
• 干祖细胞锚定在骨髓微环境，需黏附分 子相互作用的激活，这种激活是受SCF和 SDF调节的。动员需打断这种平衡。
• 有人证实整和素VLA-4在动员中起重要 作用：VLA-4抗体可阻止干细胞表达的 黏附分子与基质细胞表达的配体结合， 涉及到c-kit受体的信号。
• 为优化采集，一般认为在注射后至少1小 时以后采集比较合理。
预计那些病人动员效果不佳
• 在多发性骨髓瘤病人中，年龄因素的影 响呈持续的并逐渐增加，但没有一阈值 出现CD34+的动员迅速下降。
• 另有两个因素有明显的统计学差别
–化疗>12个月 –血小板计数<200109/L者
动员方案的选择
• 化疗+刺激因子的动员明显优于单用刺激 因子者 • 因化疗的毒副反应而终止治疗的缘故， 在一些老年病人不适于两者联用 。 • 在一部分预期动员效果不佳的骨髓瘤病 人中，单用刺激因子所获得的干细胞与 化疗+刺激因子者一样多。
• 有可能在第一次移植至少一年后，采集 足够的干细胞。
骨髓瘤病人动员的原则 • 1. 第一次采集时，尽早进行，即化疗<12 个月。
• 2. 第一次采集时，尽量应用化疗+刺激 因子（年龄>70岁、化疗>12个月、血小 板计数<200109/L者除外）。
• 3. 如果动员不满意，且
– a. 病人处于.在CR或接近CR，至少等待3周， 然后刺激因子联合应用再动员。 –b.如果病人未CR或接近CR，给予计划中的 化疗方案，然后顺序应用GM-CSF和G-CSF。
第二部分 老年多发性骨髓瘤病 人的干细胞动员
造血干细胞采集的最佳方式 • 目前最佳的采集造血干细胞的基础是决 定采集的时机，这个时机基于每日计数 供者/病人外周血CD34+细胞的能力。 • 经反复证实，目前所能达到的最佳的预 期指标为采集当日早晨外周血中CD34+ 细胞数/l，这项指标在易于动员和难于 动员者中均适用。
• 动员的干细胞CXCR4表达下降。
• 许多动物实验表明，增加SDF-1表达或增 加CXCR4对SDF-1 反应的因素（药物、 细胞因子、转基因动物模型等）均能增 加干细胞的动员。而在动员过程中， SDF-1 调节一些蛋白溶解酶的分泌，能 使SDF-1失活。
• 大量研究表明通过SDF-1/CXCR4的相互 作用，调控着干细胞的归巢和动员。
干细胞动员
周道斌 摘译 北京协和医院 血液科 100730
• 第一部分 目前所知的影响干细胞动员因
素
• 第二部分 老年多发性骨髓瘤病人的干细 胞动员 • 第三部分 异基因干细胞的动员
第一部分 目前所知的影响干细 胞动员因素
• 化疗或细胞因子治疗后外周血中补充造 血干、祖细胞的临床过程称为动员。 • 干细胞动员是骨髓间充质与造血细胞相 互作用的生理过程，其调节着骨和骨髓 的再塑过程，也调控着干/祖细胞的增殖 和迁移。
• 有些作者推荐外周血CD34+细胞在820/l时开始采集，以便易于一次采集可 获得至少2-4106CD34+细胞/kg。
采集时间 • 在注射G-CSF后，循环中的白细胞有一 迅速下降过程。 • 在每次皮下注射G-CSF后的约3-6小时， 有一CD34+细胞动员的高峰，这与G-CSF 半衰期相平行。
• 2年的总生存率在非进展期病人无差别 （PB为75%，BM为72%），但在进展期 病人2年总生存率有明显差别（PB为57%， BM为33%，p=0.04）。
• 平均随访26个月（9-47），100天时III-IV 度 aGVHD的累积发生率PB和BM分别为 15%和12%(p=NS)，广泛性cGVHD的发 生率PB和BM分别为46%和35% (p=0.54)。
目前的标准药物 • G-CSF目前已成为测定其他药物的标准 • GM-CSF目前较少单药用于动员，因其动 员效果稍逊且副作用较多。 • EPO有时也用于动员。
• 替代的药物：SCF • 新的药物：长效G-CSF 。AMD3100 （抑 制SDF-1a和其受体CXCR4结合）
再动员 • 目前有争议 ：立即再动员；2-3周后； • 如果在移植过程中给予了适量的细胞， 有可能在第一次移植的白细胞恢复时， 采集到足够的第二次移植所需的细胞。
• 干细胞的运动性（迁移、归巢和释放） 是其再定居于骨髓、维持造血系统发展 所必备的。
循环中的造血干细胞能归巢至骨髓 • 稳定状态下，循环中干细胞的作用目前 尚不明了。实验证实其可迁移至非造血 器官，尤其是在炎症后。 • 动物实验发现，循环中低水平的干细胞 可不断地植入骨髓中，提示骨髓干细胞 的持续释放和再植入的顺序发生是生理 过程一部分 。
影响动员和结果的因素
• 一组400例供者的研究（10g/kg/d，第5 天循环20L）发现，一次采集后只有2% 的正常供者不能获得2106/kg的CD34+细 胞，25%的供者不能达到5106/kg的 CD34+细胞。
• 对个别3次采集仍达不到1106/kg的供者 的研究发现，骨髓采集物也达不到 1106/kg的CD34+细胞，这提示这些动员 效果差的供者，并非是细胞因子动员方 面的缺陷，而是骨髓储存水平的下降
• 4. 如病人无疾病进展，可重复3a和/或3b， 直至得到足够的细胞。
• 5. 如病人疾病进展，并且已足够的自体移 植所需细胞（3106CD34+细胞/kg），在 白细胞恢复时监测外周血中CD34+细胞， 如机会合适，可采集干细胞。