абстрактно
Основното
Първата успешна алогенна трансплантация на костен мозък за летален имунодефицит е регистрирана през 1968 г. 12 Трансплантация на костен мозък (BMT) с използване на костен мозък от генотипично идентични донори на братя и сестри остава избраното лечение за повечето форми на тежка комбинирана имунна недостатъчност (SCID). В момента обаче само около 10% от бебетата с SCID имат здрави донори на HLA-съвпадащи братя и сестри от костния мозък.3 Опитите за използване на алтернативни методи са по-малко успешни. Имунологичното разтваряне след фетална и/или чернодробна трансплантация е противоречиво; Присаждането се постига в по-малко от една трета от случаите и са съобщени нива на оцеляване под 20%
Хаплоидентичният костен мозък с изчерпване на Т-клетките, обикновено от родителски произход, се счита от много центрове за трансплантация като предпочитано лечение, когато не са налице напълно съвпадащи донори на братя и сестри. Въпреки че преживяемостта за всички видове SCID е около 50%, 6 скорошни предварителни опита показват по-висок процент на оцеляване (70-78%) за селективни SCID фенотипове, особено включително дефицит на T - B + SCID78 и ADA8, използвайки този метод. Този подход обаче има сериозни ограничения, включително удължено време на заздравяване, 9101112 и много бавно заздравяване на В-клетките, което варира от 40 до 70% при голям брой пациенти. 910111213 И двата фактора допринасят за високата степен на инфекция.6789101112131415 В допълнение, присадката и степента на преживяемост на дълбоки имунодефицитни Т клетки с остатъчна функция (CID), използвайки този метод, са слаби.
Комбинираният имунодефицит (CID) се отнася до хетерогенна група пациенти, които имат тежки рецидивиращи инфекции и дълбоки, но не абсолютни дефицити в хуморалната и клетъчно-медиираната функция. През последните години бяха идентифицирани молекулярни дефекти в няколко CID синдрома, включително елементи за трансдукция на сигнала на лимфоцити като Zap-70, IL-2Ra, CD3, 161718, както и "атипични" фенотипи, произтичащи от мутации в IL-2Ry19 или "частични Дефицит на ADA. "Опитът с BMT при пациенти с CID или остатъчна функция на Т-клетъчния имунодефицит е много ограничен. 21 При пациенти, претърпели CID на костен мозък с изчерпване на Т-клетките, честотата на присаждане варира от 14% до 30%, докато краткосрочната преживяемост е 47%, 15 и дългосрочната преживяемост е до 10%. Тези обезсърчаващи резултати сочат към спешната необходимост от по-добри алтернативи за трансплантация, за да се гарантира пълно придържане и възстановяване на имунологичната функция и по-добри дългосрочни проценти на оцеляване.
Проспективно записахме бебета и деца с SCID (n = 9) или CID (n = 7), без донори на братя и сестри в протокола, използвайки сравними несвързани донори (MUD) в опит да разработим по-добра алтернатива на хаплоидентичния костен мозък с изчерпани Т-клетки. трансплантация. Ние заключаваме, че BMT от MUD води до бързо присаждане и е свързано с ниска заболеваемост и подобрена преживяемост, особено при пациенти с комбиниран имунодефицит, които имат остатъчна функция.
Материали и методи
пациенти
Шестнадесет последователни пациенти с SCID (n = 9), CID или имунодефицитни Т клетки с остатъчна функция (n = 7), диагностицирани в Отделението по имунология в болницата за болни деца (Торонто) между декември 1989 г. и август 1997 г., които отсъстват братя и сестри по хистосъвместимост или свързани роднини са били насочени към канадския регистър на несвързаните костни мозъци за търсене на несвързани донори. Всички донори и реципиенти са сравнени с анализ на генотип на ДНК. Данните бяха събрани до януари 1999 г., така че всички деца бяха най-малко 12 месеца след BMT.
HLA типизиране и избор на донори
Лимфоцитите от всички пациенти са тествани за HLA A, B, C и DR типизиране, използвайки стандартни серологични методи. Хистосъвместимостта от клас II беше допълнително анализирана чрез ДНК хибридизация със специфични за последователността олигонуклеотидни сонди. 22 Смесени лимфоцитни отговори (MLR) бяха извършени при девет от 16 двойки реципиент-донор, както е описано по-горе. 23 Пациенти, получили хаплоидентичен костен мозък и/или показали реактивност МДГОВ над 20% не са включени в проучването.
Процедури за трансплантация
Пациентите са приети в частни HEPA-филтрирани стаи в единица за трансплантация на костен мозък. Двама пациенти (P10 и P14) бяха приети в интензивното отделение поради дихателна недостатъчност, причинена от пневмонит на Pneumocystis carinii, а един от тях (P14) получи трансфузия на костен мозък в интензивното отделение. По време на постъпването пациентите бяха държани под строги процедури за обратна изолация, докато не бъдат изписани от болницата. Trimethoprim/sulfametaxozol се използва за профилактика на Pneumocystis carinii. Двама пациенти преминаха към пентамидин (4 mg/kg/доза iv през седмица) поради възможна неутропения, свързана с лекарството. Интравенозен имуноглобулин (IVIG) в доза от 600 mg/kg се влива според нуждите, за да се поддържат нивата на IgG над 6 g/l. Ацикловир (1500 mg/m2/дневно) също се прилага на пет пациенти, получаващи костен мозък от серопозитивни донори на цитомегаловирус (CMV). Всички кръвни продукти са CMV отрицателни и облъчени и се вливат през филтър 170 μg.
Предтрансплантационното кондициониращо лечение се състои от бусулфан, прилаган в продължение на 4 дни в дози от 4 mg/kg/ден за пациенти над 3 години (n = 1) или 5 mg/kg/ден за пациенти под 3 години (n = 15) последвано от 4-дневен цикъл на циклофосфамид (50 mg/kg/ден). Профилактиката на GVHD, прилагана на всички пациенти от деня преди трансплантацията, се състои от циклоспорин А (3 mg/kg/ден iv) или коригирана да поддържа ниво от 150 μg/l и метилпреднизолон (2 mg/kg/ден iv) за средно 90 дни. Добавянето на метотрексат 10 mg/m2 на дни 3, 6, 11 и 18 след BMT беше добавено към протокола на девет пациенти, както беше предложено по-рано от други изследователи.24 Преднизон продължи в различни дози, докато GVHD продължава. Всички пациенти са получили инфузия от 3-5 х 108 донорски мононуклеарни клетки, които не са изчерпани от клетки на kg тегло на реципиента. Единадесет пациенти са получавали GM-CSF (5,5 mg/kg/ден подкожно) и пет пациенти са получавали G-CSF (5,0 mg/kg/ден iv) от деня на трансплантацията, докато абсолютният брой на неутрофилите е бил> 1,0 × 10 9/l за 3 хора. последователни дни.
Присадки и химеризъм
Установено е, че неутрофилната присадка се появява през първия от три последователни дни, в които абсолютният брой надхвърля 500 клетки на кубичен милиметър. Установено е, че присаждането на тромбоцити се случва през първия ден от седем последователни дни, в които броят на тромбоцитите надвишава 20 000 на кубичен милиметър без преливане на тромбоцити.
Мононуклеарни клетки от периферна кръв бяха изолирани 8 до 10 седмици след трансплантация чрез градиентно центрофугиране на Ficoll-Hypaque и анализирани за субпопулационна трансплантация на лимфоцити чрез поточна цитометрия (Coulter Electronics, Hialeah, FL, USA). Там, където има полова разлика между донора и реципиента, ДНК се анализира с помощта на Y-специфична сонда (ZFX/ZFY), за да се потвърди донорната присадка на лимфоцити. При липса на разлика в пола се извършват анализи на фрагментен полиморфизъм (RFLP) чрез изучаване на генетични полиморфизми, причинени от променлив брой тандемни повторения (VNTR) или (CA) n в различни региони на генома. Фенотипизацията на кръвна група служи като друг маркер за присаждане.
Изследвания на имунната функция
Разтварянето на хуморал се оценява чрез измерване на серумен имуноглобулин, нива на изохемаглутинин и специфични титри на антителата в отговор на имунизация с дифтерия, тетаничен токсоид и полиомиелит. Оценката на специфичните антитела се извършва най-малко 6 месеца след края на лечението с IVIG. Клетъчно-медиираният имунитет се оценява чрез измерване на Т-клетъчни субпопулации, in vitro отговори на митогени и in vivo отговори на топлинно убит интрадермален кожен тест на Candida albicans (разреждане 1: 100 или 1:10). Всички анализи се извършват по стандартни методи, както е описано по-горе.
резултатът
Популация от пациенти и характеристики
Клиничните характеристики на 16 пациенти са обобщени в таблица 1. Дванадесет от 16 пациенти са мъже и средната възраст при поставяне на диагнозата е 7,4 месеца (диапазон: раждане - 46 месеца). Пациентите са класифицирани според критериите на Световната здравна организация.25 Девет пациенти (1-9) имат типични клинични и лабораторни находки за SCID (таблици 1 и 2). Въпреки това, седем допълнителни пациенти (10-16) показват остатъчна функция на Т-клетките и поради това са диагностицирани като CID (Таблица 2).
Маса в пълен размер
Маса в пълен размер
Пациенти 14-16 са диагностицирани със синдрома на Омен, а пациент 14 е описан подробно на друго място.26 Пациенти 11 и 12 са братя и сестри и въпреки че молекулярният дефект на тяхното заболяване остава неизвестен, те демонстрират развитието на имунодефицит на Т-клетки с късно начало. Случай 11 е диагностициран на почти 4-годишна възраст, но сестра му (P12) е диагностицирана веднага след раждането поради положителна фамилна анамнеза. Оценката на нейната имунна система на 3-месечна възраст показва анормална подгрупа от Т-клетки и леко намален пролиферативен отговор на митогени. Скоро след това той показва постепенно влошаване на функцията на Т-клетките. Въпреки това, той успя да поддържа нормални нива на имуноглобулин и производството на специфични антитела. Пациент 13 имаше нормална in vitro имунна функция и дори нормална морфология на тимуса. Диагнозата дълбока имунна недостатъчност е поставена едва след като той не е в състояние да отхвърли кожната присадка. Наскоро молекулен дефект беше идентифициран като нова мутация в общата γ верига на IL2 рецептора19
Девет пациенти (56%) са имали белодробна инфекция преди трансплантацията, което се счита за лош прогностичен фактор, 9 от които са с много висок риск. Пациент 14 получи инфузия на костен мозък по време на постъпването си в интензивното отделение поради тежък пневмоцистичен каринионен пневмонит, изискващ продължителна механична вентилация. Преди нейната MUD трансплантация, пациент 10 не успя да раздели хаплоидентично T-изчерпване на BMT и възстанови собствения си костен мозък (Таблица 1). Пациент 16 имаше бърз присадка с HLA-идентичен MUD донор, но загуби присадката в рамките на 4 седмици. Той беше възстановен с циклофосфамид и протокол за облъчване и повторно трансплантиран с помощта на колекция, получена от същия донор. Средната възраст при трансплантация е 15, 2 месеца (диапазон 2-59) (Таблица 3).
Маса в пълен размер
Избор на дарител
Приемливи донори са открити при всички пациенти средно на 4,7 месеца (диапазон 1-13). Тринадесет пациенти са имали фенотипно идентични донори, докато останалите са имали несъответствия на едно място: A, B или C (по един). МДГОВ са приложени в девет случая. Нито един от MLR не показва повече от 7% реактивност в посока на донорски клетки, отговарящи на облъчени клетки реципиенти (Таблица 3).
Хематологично придържане
Придържането на неутрофили е постигнато средно за 15, 4 дни (диапазон 11-22) при всички пациенти, включително пациенти с предишен неуспех на BMT. Присаждането на тромбоцити е постигнато при 13 от 16 пациенти със средно 16 дни (диапазон 7-60). Пациентите 6 и 12 остават зависими от тромбоцитите, докато умрат от BMV. Пациент 7 е забавил адхезията на тромбоцитите до 237 ден поради GVHD. При девет пациенти, които са имали разлики в кръвните групи преди трансплантацията, фенотипът на кръвната група се е променил до типа на донора (Таблица 4).
Маса в пълен размер
RFLP проучванията са проведени в 14 случая, 8 до 10 седмици след BMT. Всичките 14 случая показват практически 100% адхезия на донорски клетки без никакви доказателства за остатъчни клетки-реципиенти; включително пациент, който преди това е провалил Т-клетъчен хаплоидентичен BMT. При друг анализ на кариотипа на пациента, 100% от женските донорни клетки са открити в периферна кръв.
Хуморален имунитет
Оценката на хуморалното възстановяване на имунната система е показана в Таблица 5. Серумните IgM и IgA се нормализират при всички пациенти средно на 3, 5 и 6 месеца, с изключение на пациент 5, чийто IgA все още е + и CD4 + клетки. Седем от 10 имат нормален брой CD8 + клетки, докато пациентите 4, 7 и 11 имат малко по-нисък брой от нормалния. Пролиферативните отговори на Т-клетките на стимулация от различни митогени са в нормални граници при всички оцелели пациенти, с изключение на пациенти 15 и 16, които все още не са били тествани за продължаване на лечението с GVHD профилактика. Оценката на in vivo клетъчно-медииран имунитет, оценена чрез интрадермален кожен тест Candida, показа положителни резултати при девет от 10-те тествани пациенти (Таблица 5). Пациенти 1, 2, 4 и 14 са имали безплодна инфекция на варицела след BMT.
Маса в пълен размер
инфекция
Общо 13 епизода на треска са съобщени при всички пациенти по време на хоспитализация. Всичко се е случило в рамките на дни след BMT, докато пациентите са били силно неутропенични. В пет епизода са получени бактериални агенти от кръвни култури, включително Enterobacter cloacae, грам-отрицателни бацили, Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus coagulase negative. Кръвните култури, получени от пациенти през останалите фебрилни епизоди, не успяват да открият бактериална, гъбична или вирусна инфекция. Всички пациенти са се възстановили след антибиотично лечение.
Болест на присадка срещу гостоприемник
Оцеляване и причина за смъртта
Седемдесет и пет процента от пациентите остават живи и здрави 6 до 101 месеца след BMT (средно 47, 4 месеца). Шест от девет (67%) пациенти с SCID и шест от седем (86%) пациенти с CID са живи. Актюерската степен на преживяемост за нашата група пациенти е 74%, както е показано на Фигура 1. Пациенти 5, 6, 8 и 12 развиват GVHD и впоследствие умират 13, 2, 5, 12 и 7 месеца след BMT (Таблица 3). Пациент 5 разви аплазия на костния мозък 1 година след BMT, вероятно поради GVHD, и почина от фулминантния сепсис на Streptococcus viridans. Пациент 8 развива прогресираща чернодробна GVHD и се поддава на чернодробна недостатъчност. И при двамата пациенти се появяват 5 и 8 GVHDs, когато дозата на кортикостероидната профилактика е бързо намалена (> 5 mg седмично) и агресивната имуносупресия не е започнала веднага. Пациенти на възраст 6 и 12 години развиват неконтролируема GVHD след преминаване от iv към орална имуносупресия, по-малко от 10 седмици след BMT.
Оцеляване на получателите на MUD BMT. а ) обща преживяемост; б ) пациенти с плътна линия, SCID; пунктирана линия, пациенти с CID. Оцеляването е по-добро при пациенти с CID в сравнение с пациенти с SCID.
Изображение в пълен размер
дискусия
Представяме поредица от 16 пациенти с SCID (n = 9) и CID (n = 7), които са получили немодифициран BMT от съответните несдвоени донори. Понастоящем тази процедура е един от двата предпочитани подхода в случаите, когато подходящ донор не може да бъде идентифициран в семейството на пациента. Само малък брой доклади, които включват относително ограничен брой случаи, са изследвали възможността за BMD BMD при пациенти с SCID и CID.2728 Изглежда, че има две основни пречки пред използването на MUD трансплантации. Първо, наличието на донори чрез регистрите на костния мозък е особено важно за по-малки или неучастващи етнически групи. Освен това може да има време на изчакване, докато костният мозък бъде отстранен, изпратен и накрая администриран на пациента. Изглежда, че тези опасения са адресирани постепенно и въпреки че все още не са оптимални, вече е постигнат значителен напредък. Успяхме да идентифицираме подходящ донор чрез непрекъснато нарастващия международен регистър за всички наши пациенти и намалихме времето за изчакване от месеци на няколко седмици. По-нататъшни подобрения вероятно ще се видят в светлината на обширни записи за BMT, подобрени записи на HLA и засилена международна комуникация.
Втората основна пречка пред обявяването на това идеално лечение е последователното усложнение, GVHD. Всички наши пациенти развиват GVHD въпреки лечението с циклоспорин А и кортикостероиди със или без добавяне на метотрексат. Въпреки че при повечето пациенти това усложнение е преходно и ограничено до кожата, в някои случаи то пряко или косвено допринася за смъртта на пациентите. При двама пациенти преминаването на профилактика към перорално приложение 6 до 8 седмици след BMT води до рязко намаляване на нивата на циклоспорин А и евентуално индуциран фатален GVHD. Трети пациент развива чернодробна недостатъчност, когато профилактиката на GVHD намалява, докато четвърти пациент развива аплазия на костния мозък след бързо намаляване на имунната супресия 5 до 6 месеца след трансплантацията.
Тези резултати ясно показват критичното значение на поддържането на адекватни нива на циклоспорин А през първите 3 месеца след BMT, както се предполага 29, въпреки че не са очевидни признаци на GVHD. В допълнение, честото наблюдение и внимателното наблюдение изглеждат изключително важни, когато имуносупресията е намалена, дори месеци след трансплантацията на костен мозък. Такова наблюдение не трябва да се оставя на неквалифициран медицински персонал и за предпочитане трябва да се извършва от опитен център за трансплантация на костен мозък.
Вторият терапевтичен подход, използван в момента от много центрове по света, е използването на модифициран (изчерпан) хаплоидентичен костен мозък, който се извлича от член на семейството. Въпреки че този подход използва незабавно наличен ресурс, той страда от няколко проблема, независимо от използвания метод. Разцепването е бавно, излагайки пациентите на фатални инфекции за дълъг период от време. В допълнение, повече от половината от оцелелите пациенти остават с хуморален имунодефицит в продължение на години и най-малко 30% 632 до 65% 8 никога не показват присадка на В-клетки. В допълнение, острата и хронична GVHD остава основен проблем при до 50% от пациентите
Взети заедно, тези данни подкрепят идеята, че спазването на един BMT метод за имунодефицит може да не доведе до по-нататъшно значително подобрение. Изборът на най-успешното лечение за различни подгрупи пациенти с имунна недостатъчност изглежда по-вероятен. По този начин пациентите с дефицит на T-B + SCID и ADA могат да се възползват от хаплоидентично изчерпване на костния мозък, докато пациентите с CID и синдром на Omen могат да бъдат най-добре лекувани с MUD трансплантация.
Бележка, добавена към доказателствата
От края на събирането на данни, пациент 15 е развил няколко обостряния на GVHD, засягащи главно кожата и черния дроб и в крайна сметка водещи до неуспех на присадката. Родителите на пациентите вероятно са прекратили лечението с преднизон срещу медицинска помощ, което вероятно е допринесло за този резултат. Спасението при присаждане на пъпна връв е неуспешно и пациентът е починал от полиорганна недостатъчност.
Благодаря
Бихме искали да благодарим на д-р Фред Росен и Труди Смол за техните ценни коментари, както и на Пени Сотиропулос и Бренда Линч за помощта при подготовката на ръкописа. Тази работа беше подкрепена от Доналд и Одри Кембъл председател по имунология (CMR) и Медицинския съвет на Канада (CMR).