Трансплантация стволовых клеток крови: подбор доноров и отторжение трансплантата
Трансплантация стволовых клеток крови: подбор доноров и отторжение трансплантата.
ТКСК (трансплантация кроветворных стволовых клеток) должна обеспечивать приживление кроветворных стволовых клеток и иммунные реакции на чужеродные антигены , но в то же время исключать реакции против антигенов реципиента. Однако в настоящее время используют так называемую немиелоаблативную ТКСК в расчете на отличие антигенов клеток донора от антигенов опухолевых клеток больного. Предварительное тотальное облучение или химиотерапия больного в относительно малых дозах в достаточной степени подавляет его иммунную систему, создавая возможность приживления аллогенных стволовых клеток и "отторжения" опухоли. Такая методика используется также для лечения неопухолевой патологии ( врожденных дефектов обмена веществ , иммунодефицитов , аутоиммунных заболеваний , гемоглобинопатий , остеопетроза ); она позволяет избежать применения высоких доз тотального облучения и химиотерапии. Всякий раз приходится находить компромисс между риском развития РТПХ и отторжения трансплантата.
И то и другое зависит главным образом от гистосовместимости донора и реципиента. Главный комплекс гистосовместимости (МНС) длиной в 4000000 пар оснований расположен на коротком плече хромосомы 6 и содержит тесно связанные друг с другом гены, кодирующие поверхностные гликопротеиды клеток - общие антигены лейкоцитов человека (human leukocyte antigens, HLA) . Эти молекулы подразделяют на HLA класса I , которые образуют димеры с бета2-микроглобулином , и HLA класса II - пептиды альфа и бета, образующие гетеродимеры. Несмотря на существование более 35 генов HLA классов I и II и более 1336 их аллелей, доноров подбирают в основном по совместимости HLA-A и HLA-B (класс I) и HLA-DRB1 (класс II). Гены HLA на одной из хромосом 6 формируют гаплотип , который вместе с генами HLA второй хромосомы 6 определяет генотип . Гены HLA класса I идентифицируют путем серотипирования, гель-электрофореза с изоэлектрическим фокусированием и анализа последовательности ДНК, а гены HLA класса II - в основном, путем ДНК-типирования. Донор может быть сингенным донором ( однояйцовый близнец ), гаплоидентичным донором ( сибсы ), идентичным донором по фенотипу HLA (члены семьи или посторонние лица) , а также в той или иной мере несовместимым донором (по 1, 2 или 3 антигенам). На вероятность развития РТПХ и отторжения трансплантата влияет также несовместимость донора и реципиента по минорным HLA-антигенам , равно как и их частичная совместимость. Поскольку полностью совместимые сибсы имеются только у 25-30% больных, гораздо легче подобрать фенотипически идентичных доноров для неродственной ТКСК , используя крупные регистры (по всему миру имеются результаты HLA-типирования более 7 млн потенциальных доноров). Национальная программа доноров костного мозга в США содержит такие данные о почти 5 млн добровольцев и ежемесячно пополняется результатами HLA-типирования еще 40 тыс. человек в 350 центрах. Вероятность подбора подходящего донора для неродственной ТКСК колеблется от 20 до 67% и зависит от этнической принадлежности и гаплотипа HLA больного. Неродственную ТКСК проводят лишь в том случае, если донор несовместим с реципиентом только по одному из аллелей HLA или тесно связанному с системой HLA антигену .
Прекрасным источником кроветворных стволовых клеток служит пуповинная кровь . В этих случаях можно допустить большую несовместимость донора и реципиента (по 1,2 или 3 антигенам), что повышает вероятность подбора подходящего донора и снижает риск РТПХ , хотя и ценой увеличения времени подбора. Из пуповины новорожденного в асептических условиях получают и запасают по 40-200 мл крови. В мире существует более 30 тыс. банков пуповинной крови, откуда можно получить материал для трансплантации, и к настоящему моменту выполнено более 1300 таких трансплантаций почти при любых показаниях к ТКСК. Общая выживаемость для родственной и неродственной аллотрансплантации пуповинной крови колеблется от 30 до 65%. После нее функция иммунной системы реципиента восстанавливается практически полностью: нормализуется функция NK-клеток , продукция иммуноглобулинов и набор В-лимфоцитов и Т-лимфоцитов . Использование стволовых клеток периферической крови для аллотрансплантации обеспечивает более быстрый подбор и снижает вероятность осложнений самой процедуры, но при этом увеличивается риск развития хронической РТПХ . Выбор источника стволовых клеток зависит от клинического состояния больного, результатов HLA -типирования и доступности материала.
На отторжение трансплантата влияет ряд факторов (см. ниже); наиболее важный из них - несовместимость по HLA. Безуспешной может оказаться не только аллотрансплантация , но и аутотрансплантация , и это зависит либо от недостаточного количества введенных клеток, либо от повреждения стромы костного мозга предшествующими воздействиями. Отторжение трансплантата может происходить как сразу, так и через некоторое время. В механизме отторжения обычно участвуют оставшиеся Т-лимфоциты реципиента, цитотоксические антитела или лимфокины . Отторжение проявляется уменьшением количества трансплантированных клеток при сохранении числа лимфоцитов реципиента. HLA-несовместимость значительно увеличивает риск отторжения трансплантата. Так, при использовании костного мозга от HLA-идентичных сибсов трансплантация оказывается безуспешной в 1-2% случаев, тогда как при гаплоидентичной ТКСК - уже в 3-15% случаев. Аллоиммунизация вследствие множественных переливаний крови сенсибилизирует больного к HLA и повышает риск отторжения трансплантата; это чаще наблюдается при апластической анемии . Успешность трансплантации зависит от степени предварительной иммуносупрессии , т.е. режима кондиционирования. У больных с апластической анемией, получавших только циклофосфамид , трансплантат от совместимых сибсов отторгается в 24% случаев, а при добавлении к циклофосфамиду антилимфоцитарного иммуноглобулина - только в 3%. Для профилактики РТПХ и минимизации риска отторжения используют посттрансплантационную иммуносупрессию. Удаление Т-лимфоцитов из костного мозга донора эффективно предотвращает РТПХ, но это способствует сохранению Т-лимфоцитов реципиента, что почти в 10% случаев приводит к отторжению трансплантата. Отторжение трудно отличить от воздействия на трансплантат лекарственных средств или вирусной инфекции.
Факторы, влияющие на приживление и отторжение трансплантата:
- Несовместимость по HLA.
- Предварительная изоиммунизация переливаемой кровью.
- Режим кондиционирования.
- Количество трансплантируемых стволовых клеток.
- Состояние стромы (микроокружения) костного мозга.
- Посттрансплантационная иммуносупрессия.
- Присутствие Т-клеток донора.
- Лекарственная токсичность.
- Вирусные инфекции.
