造血干细胞移植预处理(血液病学 同种异基因造血干细胞移植)
预处理是造血干细胞移植（HSCT）的开始，也是关系到其成败的重要环节之一。所谓“预处理”是指在移植前对患者进行的放、化疗和免疫抑制治疗，以使移植物顺利植入并最大限度清除异常细胞或肿瘤细胞。预处理的主要目的包括：①消灭患者体内的异常细胞或肿瘤细胞，最大限度减少复发：不论对于自体还是异基因HSCT，清除肿瘤细胞和异常细胞，防止疾病复发都是预处理的首要目的。②抑制或清除患者免疫系统，防止移植物被排斥。
预处理的发展史
自20世纪70年代采用环磷酰胺（Cy）联合全身照射（total body irradiation，TBI）作为预处理进行同种异基因造血干细胞移植（allo- HSCT）取得成功以来，近年来通过不断完善形成了多种预处理方案，目前临床常用的预处理方案有20余种。Cy- TBI方案成为治疗白血病的经典预处理方案。但是TBI设备技术要求高，价格昂贵，其晚期并发症如白内障、继发肿瘤、肺纤维化、生长发育停滞等使其广泛使用受到一定程度的限制。1975年以后，以大剂量Bu替代TBI广泛用于预处理方案中，对CML慢性期（CML- CP）患者，BU- Cy方案取得的临床疗效优于Cy- TBI或至少与Cy- TBI相当。对于急性非淋巴细胞白血病首次诱导缓解期（AML- CR1）患者，不同的研究者有不同的观点，Cy- TBI和BU- Cy方案各有利弊。20世纪80年代，预处理研究的重点主要集中在最大限度增加预处理的强度以减少复发率和排斥率，但是总体疗效没有改进，增加预处理强度虽然减少了复发率和排斥率，但是移植相关死亡率（TRM）的增加使总生存率（OS）和无病生存率（DFS）没有得到提高，甚至更差。通过以上尝试最后得出的结论是：任何一种预处理改良的最终疗效都没能超过经典的Cy- TBI和BU- Cy方案。因此，20世纪90年代的研究重点转移到通过降低TRM来提高疗效。
随着对移植物抗白血病（graft versus leukemia，GVL）效应研究的不断深入，人们逐渐认识到提高放化疗剂量并非是减少白血病复发的唯一途径，从而引入了非清髓移植（nonmyeloablative allogeneic SCT，NST）和减低剂量预处理移植（reduced intensity stem cell transplantation，RIST）的概念。近年来更多研究者尝试将氟达拉宾（Flu）加入预处理中。Flu具有免疫抑制作用强，髓外毒性小的优点，同时具有一定的抗肿瘤作用，并且可以抑制烷化剂诱导的DNA损伤的修复，因此，与烷化剂合用可增强后者的抗肿瘤效果，近年来在预处理中得到广泛应用，尤其在NST 和RIST中获得良好疗效。有研究者采用Flu联合BU作为allo- HSCT的预处理方案，发现患者均能很好耐受此方案，可以达到抗肿瘤及移植物植活的要求，而且最大限度地减少药物的毒副作用，从而减少TRM和GVHD的发生。
预处理方案的组成和常用的预处理方案
目前的预处理方案一般由放疗、化疗和生物制剂组成。
全身照射
TBI是预处理中最常用的放疗方式，与化疗相比，TBI具有诸多优势，包括：①具有较强的免疫抑制作用；②拥有广谱的抗肿瘤活性，而且与化疗药物之间没有交叉耐药；③可以穿透由于生理屏障造成的肿瘤细胞庇护所，如中枢神经系统和睾丸。预处理常用TBI一般采取以下3个方案之一：①sTBI：单次照射，总剂量7. 5～10Gy；②fTBI：在3天内进行5～6次分次照射，总剂量10～14Gy；③在4天内进行10 ～12次分次照射，总剂量14～15Gy。采用不同的放疗设备，其剂量率也要进行相应调整，在剂量率增加时，总剂量要减小。
化疗药物
化疗药物剂量的计算：每一种化疗药物均有其最大耐受剂量，在有造血干细胞支持的情况下，髓外限制毒性是限制预处理药物剂量无限增加的关键因素。表153- 3列举了几种常用预处理药物的最大耐受剂量，超过此剂量可能会出现不可逆的脏器损伤，在临床应用中应给予重视。预处理化疗药物剂量趋于个体化，按理想体重（IBW）计算预处理药物剂量。如果患者的实际体重低于理想体重，则按照实际体重给药，反之则按照理想体重计算预处理药物剂量。
常用预处理药物的最大耐受剂量
预处理常用化疗药物
1.白消安（马利兰）
BU作为预处理方案的组成部分具有诸多优势，它具有较广谱的抗肿瘤作用，与其他烷化剂之间没有交叉耐药，而且可以透过血脑屏障，对中枢神经系统白血病具有预防和治疗作用。BU主要通过肝脏代谢，经肾排出。与环磷酰胺、对乙酰氨基酚和伊曲康唑合用可降低本药清除率。用大剂量BU处理有显著皮肤色素沉着。BU能通过血脑屏障，脑脊液中的药物浓度与血浆相同。部分患者可出现震颤乃至癫痫样发作等中枢神经系统毒副作用，当BU剂量≥0. 7mg/kg、年龄10岁以上时，应服用抗癫痫药苯妥英钠加以预防。
2.环磷酰胺
Cy由于具有很强的免疫抑制活性，一直被作为传统预处理方案的重要组成部分，但是大剂量Cy的应用会带来很多致命的毒副作用：其代谢产物丙烯醛可引起出血性膀胱炎（HC），肾盂积水，尿酸性肾病等；Cy预处理后，严重心脏毒性发生率5%～10%，表现为心衰或心包炎，严重者心脏压塞，少数患者发生内膜下心肌缺血或梗死，Cy总量大于240mg/kg者可出现出血性心肌坏死，既往曾使用较大剂量柔红霉素等蒽环类药物是严重心脏毒性发生的高危因素。为预防Cy带来的肾毒性和HC，可大量补液（2000～3000ml/m2），碱化利尿。Cy通过抗利尿激素的分泌紊乱引起抗利尿作用，大剂量给药（50mg/kg）同时给予大量液体时可能会产生水中毒，为预防水中毒可用呋塞米。所有Cy剂量≥2g/m2的患者都需要加用美司那解救。
3.化疗药物半衰期与造血干细胞回输
化疗药物的半衰期决定了其在预处理方案中应用的顺序，半衰期长的药物在预处理的前阶段使用，半衰期短的药物后用。这是因为患者体内残留的化疗药物可能对回输的造血干细胞造成损伤，因此回输造血干细胞要与最后一次化疗药物保持一定的时间间隔：Ara- C≥12h；Mel、Cy≥24h；BU、VP- 16、Vm- 26≥48h；BCNU≥72h。
生物制剂
抗人胸腺细胞球蛋白（ATG）是预处理中最常用的生物制剂，近年来抗CD52单克隆抗体也常用于非清髓预处理中。ATG的主要作用是免疫抑制，可以抑制甚至清除T细胞和NK细胞的功能，较常用于再生障碍性贫血和无关供者以及半相合移植的预处理中。马ATG的浓度为50mg/ml，经外周静脉输入时需要稀释到1mg/ml，以避免发生静脉炎和静脉血栓，稀释后应储存在低温条件下以保持其生物活性，从稀释到输注结束时间不应超过24小时。稀释时不推荐使用葡萄糖注射液，因为低盐浓度会使药物沉淀，另外酸性环境也会使其物理性质不稳定。
常见的输注反应包括寒战发热和皮疹，症状轻微者可以减慢输注速度，给予对症处理。呼吸困难和低血压较少见，可能是过敏反应的表现，一旦出现应停止ATG输入。输注过程中病床边应准备抗过敏急救药物，常用的有：肾上腺素（1：1000稀释）0. 3ml皮下注射，如有必要可以每20分钟重复一次，或者苯海拉明50mg，静脉注射。
非清髓和减低剂量预处理
传统观点认为应最大限度地强化预处理，以彻底杀灭肿瘤细胞，抑制宿主抗移植物反应，使供体细胞植活，而RIST则认为，预处理应有一定强度（特别对增殖快的恶性疾病），以尽可能多杀灭肿瘤细胞，但更重要的作用是诱导宿主细胞对供体细胞的无反应性，促使供体稳定植入，并发挥GVL效应。RIST的预处理剂量明显弱于清髓性预处理，而且RIST的预处理几乎均加用了免疫抑制剂如Flu、ATG、抗CD52单克隆抗体等。
RIST预处理早期毒性低，黏膜炎、肺和心脏毒性、出血性膀胱炎减少；不影响青少年骨发育中心生长；女性患者术后早期即恢复正常月经周期。移植后外周血白细胞虽也降低但不会降为零，因此早期严重感染发生率低；但是由于预处理方案主要由免疫抑制剂组成，B及T细胞的恢复正常需1～2年时间，因此较传统HSCT感染发生时间延迟；急、慢性GVHD发生率较高需糖皮质激素治疗，增加了真菌感染的机会。巨细胞病毒（CMV）感染率高，但死于CMV间质性肺炎的较少，其原因可能与受者未接受较大剂量放化疗有关。非清髓性预处理适应证：老年患者、体弱或主要脏器功能障碍者；对GVL敏感或中度敏感的疾病；进展缓慢的恶性病变、非恶性疾病。
几种特殊情况的预处理
1.重型再生障碍性贫血：SAA患者骨髓造血细胞严重减少，因此免疫抑制是预处理的重点；单用Cy 50mg/kg×4天即可保证植入，但对于多次输血患者排斥率较高，应在此基础上加用ATG。
2.范科尼贫血：由于患者细胞的DNA损伤修复功能缺陷，因此对放化疗比较敏感，预处理剂量应相应减低，另外由于此类患者继发肿瘤危险性较大，应避免采用TBI。
3.淋巴瘤：BEAM和CBV方案都常用于allo-HSCT，但两者均非真正意义上的清髓预处理。也有人采用含TBI的预处理或BU/Cy，目前还没有足够的临床数据来比较这些方案的优劣。
4.儿童患者的预处理：由于TBI会导致生长发育停滞以及丧失生育功能，对儿童（尤其4岁以下儿童）的脑发育影响较严重，因此在儿童患者应尽量避免，2岁以下患儿禁用TBI；但ALL儿童预处理采用低剂量TBI利大于弊。
5.半相合或无关供者移植：在半相合移植和无关供者移植中为减少GVHD常采用体外去除T细胞，但这样会导致排斥率和复发率增加；增加放化疗剂量可以减少排斥率和复发率，但TRM增加；因此目前多采用更强的免疫抑制剂，如ATG、抗CD3、抗CD52等。
预处理的并发症
1. TBI的近期毒副作用
①最常见的即刻反应是恶心、呕吐，用5-羟色胺受体拮抗剂能减轻此类消化道反应；②腮腺炎和胰腺炎：全身放疗后4～24小时几乎100%患者会出现腮腺炎症状，冷敷或对乙酰氨基酚可以缓解症状，多数患者在24～72小时后可以自行缓解，TBI前给地塞米松可减轻放疗反应。胰腺炎发生率≤10%，但几乎所有患者放疗后均出现血尿淀粉酶水平升高，应随访血尿淀粉酶直至其恢复正常；③腹泻：照射后1周之内几乎所有患者均有腹泻症状，应予以蒙脱石和复方苯乙哌啶等对症处理，并予以口服喹诺酮类抗生素和氟康唑预防肠道感染。同时应积极进行病原微生物检查，以除外肠道感染；④皮肤色素沉着：多于照射后2～3周出现，为可逆性。
2. TBI的远期毒副作用
包括白内障、生长延迟、生育功能障碍、甲状腺功能不全、继发肿瘤和肺损伤等。①白内障：白内障是TBI患者常见的后期并发症。如晶体未加屏蔽，一次性TBI 10Gy，6年后白内障的发生率高达80%。FTBI或减低剂量率可使白内障发生降至30%左右；②生长发育延迟：TBI可损伤下丘脑垂体，导致生长激素不足和儿童生长发育延迟，其发生率与颅脑累计受照射剂量有关，有颅脑照射史者TBI后90%缺乏生长激素，而无颅脑照射史者只有40%；③甲状腺功能异常低下：TBI后约30%患者发生异常，多为代偿性甲状腺功能减退，头部接受过放疗的患者再行TBI易发生甲状腺功能异常；④生育功能障碍：TBI能造成儿童及成人性腺功能的不可逆损伤。女性患者TBI后雌二醇水平下降，导致长期闭经，少数25岁以下患者TBI后数年可以恢复月经；男性患者睾酮水平下降到正常低值，多无精子生成。极少数患者TBI 6～8年后能恢复精子生成，但绝大多数终生失去生育功能。
3. TBI的肺损伤
肺组织密度较低，在TBI时如果不加肺防护，肺部受照剂量超出腹部剂量7%～15%，因此更容易受到放射损伤。放射性肺炎的发生与TBI的总剂量和剂量率两个因素有关，肺损伤发生率并非与剂量呈完全线性关系，当超过8Gy时，损伤率迅速上升，因此必须采用屏蔽方法使肺照射量低于8Gy。
4.黏膜炎
是TBI和化疗后常见并发症，在化疗药物中VP- 16和Mel常导致严重的口腔黏膜损伤，其后出现的粒细胞减少和MTX的应用会加重黏膜损伤。口腔黏膜炎及溃疡很常见，严重者涉及食管和胃肠道，一般在移植2周后随粒细胞恢复逐渐减轻，如未继发真菌和疱疹病毒感染，多在3周左右痊愈。
5.心脏毒副作用
严重心脏毒性在预处理过程中虽然相对少见，却是一种致命的并发症。不同文献所报道的发生率差异很大，从0～39%不等，近年来随着预处理剂量的减少，其发生率和死亡率有所下降。其中以环磷酰胺引起的致死性心脏毒性最为常见。
6.肝脏毒副作用
大剂量的放（化）疗导致肝血管内皮细胞和肝细胞损伤，特别是在以BU为预处理方案的患者中，引起纤维蛋白原及凝血因子Ⅷ在血管内皮和肝细胞内沉积，导致肝内静脉纤维性闭塞，继而发生VOD。用静脉注射BU可以避免口服产生的“肝脏首过效应”从而减少VOD的发生。
7.继发肿瘤
HSCT患者继发肿瘤的危险性增加，移植后10年累计发生率为2. 2%，15年为6. 7%，发生恶性肿瘤的危险因素有年龄（移植时＜10岁的儿童危险性最高）、大剂量TBI、慢性GVHD（与鳞状细胞癌有关）等。移植后淋巴细胞增殖性疾病（PTLD）：由于免疫抑制继发的淋巴组织增生或淋巴瘤，包括EBV诱导的“传单”样多克隆增殖以及EBV阳性或阴性的淋巴瘤（B细胞为主）。HLA不匹配、去除T细胞、长期接受GVHD治疗者发生率较高。EBV阳性者多发生在移植后5个月以内，EBV阴性者发生率较低，时间晚（4～5年）。