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干細胞移植為何無需配型??

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提到移植,無論是器官移植,還是細胞移植,“配型”一直是個備受人關注的字眼。人們常說,配型猶如大海撈針,異常困難,以骨髓造血干細胞移植為例,配型成功率在幾萬至幾十萬分之一不等。

而如今,醫學界又提出胎盤、臍帶間充質干細胞使用無需配型的說法,這所謂的“配型”,究竟指的是什么?這里,根據掌握的數據和資料,為大家簡單介紹下干細胞移植時的一些配型相關知識。


什么是配型

配型,又稱組織配型,核心為HLA分型匹配。HLA 是Human Leukocyte Antigen 的簡拼,即“人類白細胞抗原”,廣泛分布于機體內幾乎所有有核細胞的表面。

每個人的 HLA 千差萬別,因此,HLA 又有人體生物學的“身份證”之稱。它是不同個體免疫細胞相互識別的標志,機體“區分敵我、識別自身、排除異已”的主要遺傳標記,參加免疫應答反應,具有非常重要的生物學功能。

因此在進行細胞移植時,供受者之間的 HLA 匹配程度反映了供受雙方的組織相容性程度,和移植手術后的排斥反應率密切相關,決定了移植成功或失敗,故又將其稱為移植抗原。

HLA 是一大類抗原分子的統稱,雖然種類繁多,但免疫原性強弱不等,其中,以 HLA-A、HLA-B、HLA-DRB1 的免疫原性最強,不移植排斥反應關系最為密切,因此在干細胞移植配型時,首先對這三種抗原進行基因型匹配。

而編碼這三個抗原的基因位于兩條同源染色體上,一條來自父方,一條來自母方,因此,共 3×2=6 個位點。這也就產生了我們常聽到的“全相合、4 個位點相合、5 個位點相合”這樣的說法。

國內外大量的臨床研究結果表明,受者和供者之間 HLA 相容程度越高,也就是受者和供者之間 HLA-A、B、DR 六個位點相合匹配的越多,排斥反應的發生率就越低,移植成功率就越高。反之,就越容易發生排斥反應,對患者術后的生存產生致命的危害。


配型為什么困難

對于干細胞移植來說,簡單來說就是要將供者健康的、正常的干細胞移植到病人體內,來替換病人因疾病喪失功能的病態的、異常的細胞。

比如公眾廣知的臍帶血造血干細胞移植,或骨髓造血干細胞移植,就是先通過手術或放化療的處理將體內原有的病態細胞殺死,再將供者的健康細胞移植入患者體內。

這個過程中,一旦發生排斥反應,由于受者本身的免疫系統通常極為脆弱,極易造成嚴重后果,引發患者死亡。

因此,在移植上,通常要求 6 個位點至少有 4 個相合。對于親屬來說,患者必然從父親和母親鐘各獲得一條染色體,因而與父母的 HLA 為半相合(6 個位點中 3 個匹配)。

而對于兄弟姐妹,根據排列組合有 4 種情況,與患者有 HLA 完全一致的可能性為 1/4,因此在進行移植時,通常首選在同胞兄妹中找尋供者(見圖示)。


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而對于無關供者來說,每一種抗原相應的等位基因有上百種,對應的特異性產物各自有數十種,如此復雜的基因及產物,可隨機組合成一個巨大的數字,因此在隨機人群中,難以有完全相同的 HLA。

這也就造就了我們說的“配型成功異常不易”。此外 HLA 的基因分布還有一定的民族、地域特點,所以,臨床上很少見到白種人或黑種人與黃種人配型成功,這也使得跨國移植的情況顯得非常稀缺。

正是這些等位基因的繁雜種類、位點相合的嚴格要求,使得干細胞移植的配型變得困難無比。


胎盤/臍帶間充質干細胞為什么無需配型

胎盤、臍帶間充質干細胞,主要指從新生兒胎盤或臍帶組織中提取的一種叫做間充質干細胞(Mesenchymal Stem Cell,MSC)的細胞。

這類細胞的 HLA 抗原分子表達比較特殊,II 類分子不表達(如 HLA-DRB1),I 類分子低表達。

此外還有其它一些免疫相關分子不表達或低表達,這使得間充質干細胞可以逃避機體免疫系統的識別,避開宿主監視,因而輸注到體內不會引發很強的排斥反應。因此,在臨床上,使用無需進行配型。

此外,胎盤和臍帶在發育上非常原始,其來源的間充質干細胞具有很強的免疫調節作用,可以抑制機體亢進的免疫反應, 從而防止過度免疫應答可能對宿主組織造成的損傷。

臨床上目前已有應用臍帶來源的間充質干細胞聯合 HLA 半相合的造血干細胞進行共移植,來治療重型再生障礙性貧血,結果發現可以明顯降低并發癥的發病率,加快造血重建,且降低 GvHD(移植物抗宿主?。┌l生的風險,提高了移植存活率。這對于擴大造血干細胞移植供者范圍,有著重大意義。

綜上所述,胎盤和臍帶間充質干細胞因其低免疫原性不免疫調節功能,突破了臍血或骨髓來源的造血干細胞在移植時因配型要求嚴格而對供者來源的限制,使得其在臨床使用上無需進行配型。

而間充質干細胞可以向肌腱、血管、神經、脂肪、骨骼等多種組織分化,使其成為再生醫學、組織器官損傷退行性疾病治療領域的研究熱點。人們相信,胎盤和臍帶干細胞,隨著未來研究的深入和醫療技術的發展,應用前景將更為廣闊。

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