胎盘/脐带间充质干细胞为何无需配型?

2021-04-083611点击

  提到移植,无论是器官移植,还是细胞移植,“配型”一直是个备受关注的字眼。人们常说,配型犹如大海捞针,异常困难,以骨髓造血干细胞移植为例,配型成功率在几万至几十万分之一不等。
  
  而如今,医学界又提出胎盘、脐带间充质干细胞使用无需配型的说法,这所谓的“配型”,究竟指的是什么?这里,根据掌握的数据和资料,为大家简单介绍下干细胞移植时的一些配型相关知识。
  
  什么是配型
  
  配型,又称组织配型,核心为HLA分型匹配。HLA 是Human Leukocyte Antigen 的简拼,即“人类白细胞抗原”,广泛分布于机体内几乎所有有核细胞的表面。
  
  每个人的HLA千差万别,因此,HLA 又有人体生物学的“身份证”之称。它是不同个体免疫细胞相互识别的标志,机体“区分敌我、识别自身、排除异已”的主要遗传标记,参与免疫应答反应,具有非常重要的生物学功能。
  
  因此在进行细胞移植时,供受者之间的 HLA 匹配程度反映了供受双方的组织相容性程度,和移植手术后的排斥反应率密切相关,决定了移植成功或失败,故又将其称为移植抗原。
  
  HLA 是一大类抗原分子的统称,虽然种类繁多,但免疫原性强弱不等,其中,以 HLA-A、HLA-B、HLA-DRB1 的免疫原性最强,不移植排斥反应关系最为密切,因此在干细胞移植配型时,首先对这三种抗原进行基因型匹配。
  
  而编码这三个抗原的基因位于两条同源染色体上,一条来自父方,一条来自母方,因此,共3×2=6个位点。这也就产生了我们常听到的“全相合、4个位点相合、5个位点相合”这样的说法。
  
  国内外大量的临床研究结果表明,受者和供者之间 HLA 相容程度越高,也就是受者和供者之间 HLA-A、B、DR 六个位点相合匹配的越多,排斥反应的发生率就越低,移植成功率就越高。反之,就越容易发生排斥反应,对患者术后的生存产生致命的危害。
  
  配型为什么困难
  
  对于干细胞移植来说,简单来说就是要将供者健康的、正常的干细胞移植到病人体内,来替换病人因疾病丧失功能的病态的、异常的细胞。
  
  比如公众广知的造血干细胞移植,就是先通过手术或放化疗的处理将体内原有的病态细胞杀死,再将供者的健康细胞移植入患者体内。
  
  这个过程中,一旦发生排斥反应,由于受者本身的免疫系统通常极为脆弱,极易造成严重后果,引发患者死亡。
  
  因此,在移植上,通常要求6个位点至少有4个相合。对于亲属来说,患者必然从父亲和母亲中各获得一条染色体,因而与父母的HLA为半相合(6个位点中3个匹配)。
  
  而对于兄弟姐妹,根据排列组合有4种情况,与患者有HLA完全一致的可能性为1/4,因此在进行移植时,通常首选在同胞兄妹中找寻供者(见图示)。


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  而对于无关供者来说,每一种抗原相应的等位基因有上百种,对应的特异性产物各自有数十种,如此复杂的基因及产物,可随机组合成一个巨大的数字,因此在随机人群中,难以有完全相同的HLA。
  
  这也就造就了我们说的“配型成功异常不易”。此外 HLA 的基因分布还有一定的民族、地域特点,所以,临床上很少见到白种人或黑种人与黄种人配型成功,这也使得跨国移植的情况显得非常稀缺。
  
  正是这些等位基因的繁杂种类、位点相合的严格要求,使得干细胞移植的配型变得困难无比。
  
  胎盘/脐带间充质干细胞为什么无需配型
  
  胎盘、脐带间充质干细胞,主要指从新生儿胎盘或脐带组织中提取的一种叫做间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell,MSC)的细胞。
  
  这类细胞的 HLA 抗原分子表达比较特殊,II 类分子不表达(如 HLA-DRB1),I 类分子低表达。
  
  此外还有其它一些免疫相关分子不表达或低表达,这使得间充质干细胞可以逃避机体免疫系统的识别,避开宿主监视,因而输注到体内不会引发很强的排斥反应。因此,在临床上,使用无需进行配型。
  
  此外,胎盘和脐带在发育上非常原始,其来源的间充质干细胞具有很强的免疫调节作用,可以抑制机体亢进的免疫反应, 从而防止过度免疫应答可能对宿主组织造成的损伤。
  
  临床上目前已有应用脐带来源的间充质干细胞联合HLA半相合的造血干细胞进行共移植,来治疗重型再生障碍性贫血,结果发现可以明显降低并发症的发病率,加快造血重建,且降低GvHD(移植物抗宿主病)发生的风险,提高了移植存活率。这对于扩大造血干细胞移植供者范围,有着重大意义。
  
  综上所述,胎盘和脐带间充质干细胞因其低免疫原性不免疫调节功能,突破了造血干细胞在移植时因配型要求严格而对供者来源的限制,使得其在临床使用上无需进行配型。
  
  而间充质干细胞可以向肌腱、血管、神经、脂肪、骨骼等多种组织分化,使其成为再生医学、组织器官损伤退行性疾病治疗领域的研究热点。人们相信,胎盘和脐带干细胞,随着未来研究的深入和医疗技术的发展,应用前景将更为广阔。

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