儿童造血干细胞的动员与采集

前言

造血干细胞移植（HSCT）是治疗儿童多种疾病的标准方法，包括某些恶性肿瘤、血红蛋白病、骨髓衰竭综合征、免疫缺陷和先天性代谢性疾病。多能性造血干细胞（HSCs）产生于骨髓中，这些细胞可以从骨髓（长骨或骨盆）中抽取出来。或者，造血干细胞可以通过单采法从血液中获得，被称为外周血干细胞（PBSCs）。当然它们也可以从脐带血（UCB）中获得。这些干细胞的优先来源选择仍然存在争议，取决于不同的因素，比如疾病和供者的特征。

PBSCs在血液循环中的比例通常很低，但可以通过化疗序贯生长因子如粒细胞集落刺激因子（G-CSF）和一些信号通路抑制剂显著增加。PBSCs移植所需的足够目标产量通常通过1-3次单采获得，这可能因患者的病情和基础疾病的不同而异；此外，还必须考虑到受体和供体之间的体重比。

根据干细胞的来源分了两种不同的HSCT类型。第一种方法是，自体HSCT：输注患者从自己身上获得的造血干细胞，唯一的目的是在使用细胞毒性药物后恢复造血功能。第二种HSCT是异体HSCT，是指通过骨髓采集或单采从供者获得造血干细胞。自1990年以来，在世界范围内，接受自体和异体PBSCs治疗显著增加。根据欧洲血液和移植组（EBMT）登记的数据，接受干细胞移植的儿童受者64%接受了骨髓干细胞，30%病例接受了PBSCs，6%的病例接受了UCB移植。到现在，几乎所有自体移植不论是儿童人群和成人患者接受的几乎都是PBSCs。

如果儿童作为干细胞供体，那么有哪些伦理考虑和施行原则？又该如何收集和处理这些细胞呢？

以下是来自土耳其Erciyes University儿童干细胞移植中心医学院儿科血液学和肿瘤科的相关文章。

Transfus Apher Sci.2015 Aug;53(1):17-22

1儿童作为造血干细胞的供者

儿童通常作为造血干细胞的捐赠者，最常见的是为了他们的兄弟姐妹。HLA匹配的兄弟姐妹通常是首选的供体，因为与非亲属匹配的供体相比，移植相关并发症的风险降低。在极少数情况下，儿童也可能被认为是成年兄弟姐妹、父母或其他家庭成员的潜在捐赠者。从伦理上讲，为了确定是否允许儿童捐赠干细胞，人们必须从捐赠者的角度来考量风险和利益，以及对受赠者及其家庭的风险和利益。作为干细胞捐赠者并没有直接的医疗益处，这种好处总是被认为是为了帮助兄弟姐妹或其他亲密家庭成员所带来的社会心理好处。干细胞采集的医疗风险则取决于其来源和收集方式。

2对儿童供者的伦理考量

关于儿童捐赠造血干细胞所造成的心理社会风险和危害的文献很少，不过近年日渐增多。数据显示，许多儿童经历了他们作为捐赠者多带来的相关痛苦。许多儿科捐赠者认为，他们无法选择是否应该去作为骨髓捐赠者。目前并没有关于儿童作为造血干细胞供体的相关指导方针。不过美国儿科学会（AAP）已经建立了相关的道德标准，即如果符合某些标准，伦理上允许儿童作为捐赠者。这些标准包括：1如果没有医学上等效的组织相容性成年亲属；2如果接受者有可能从移植中获益；3如果捐赠者和受赠者之间有强烈的个人和情感上的积极关系；4如果捐赠者的临床、情感和社会心理风险可以降至最小化，并在适当的情况下获得了父母的许可或儿童的同意。此外，应定期检查捐赠者是否存在可能影响其安全捐献干细胞能力的任何疾病或状况，包括病毒感染和其他传染病。

3儿童骨髓干细胞作为干细胞来源

骨髓采集通常取自供者的髂后上棘，手术通常在全麻（局麻少见）下进行，必要时可使用髂前，但可收集的数量明显低于髂后。常规采集将需要通过皮肤或一个小切口进行大约200或300次穿刺。在骨髓采集前使用3-5天的G-CSF已被证明可以增加收集的有核细胞和CD34+细胞的数量。所需细胞量依赖于有核细胞的数量，自体移植至少为1-2×10^8 /kg，异体移植至少为2×10^8 /kg，当然4-6×10^8 /kg会更好。从儿童身上收集骨髓的医疗风险与成人相似，包括可能需要输血、伤口感染和骨髓抽吸部位疼痛，其他常见不良反应包括疲劳、喉咙痛、腰痛、头痛、恶心、行走困难、睡眠问题，以及较少见的出血问题（通常不需要输血，一些中心已经采用了自体血回输技术）。严重不良事件的报道比较少见，可分为麻醉、感染、机械损伤、输血等五种风险类别。

4儿童外周血干细胞作为干细胞来源

首先，患者和供体的体重，必须在单采前和单采期间评估。血管通路和体外循环容积是幼儿PBSC收集的主要限制因素。在正常情况下，外周血中循环的CD34+细胞数量太低，无法进行足够的收集。因此，需要通过动员治疗来增加血液中含有刺激因子的循环CD34+细胞的数量。儿童供体使用生长因子动员PBPC的安全性、合适的髓系生长因子和剂量计划是儿童的重要关注点。G-CSF连续4天通常足以进行良好的PBSC动员，然后在第5天进行单采。不过在儿童中关于生长因子的使用剂量和计划的数据比较缺乏。近年来，普乐沙福Plerixafor已经作为G-CSF之外的一种有效的趋化因子来用于处置动员不良的情况。对于接受自体PBPCT的儿童，通常在特异性化疗方案后的骨髓恢复阶段进行动员。

5儿童外周血干细胞的采集

动员后，需要使用单采设备收集循环中的PBSC。在收集到的CD34+细胞方面，不同的设备产生了相似的结果。最重要的区别是最终产品中受污染的血小板或红细胞的数量。儿童患者所需的目标干细胞剂量至少为2×10^6 个CD34+细胞/kg。由于儿童数据的缺乏，临床实践主要从成人数据推断。大多数幼儿需要在全身麻醉下放置中心静脉导管，大约有三分之一的7-12岁的儿童可以通过外周通路采集。因此，应该仔细评估较小的捐赠者的这些情况。此外，低体重供者需注意低血容量问题，较小的体外循环体积对于减轻血流动力学并发症是必要的，且低体重供者的血红蛋白应至少为12 g/dL。对于体重小于20公斤的儿童，单采机器应预充红细胞和/或人白蛋白，以降低体外容积。其他必须要评估的因素还有：血流速率和抗凝血剂类型。此外，还有一个需要考虑的重要问题就是捐赠者及其亲属的情绪压力。

6与儿童外周血干细胞动员和采集相关的不良事件

与骨髓采集类似，PBSC捐赠者通常会经历一些轻微的不良事件，而严重或危及生命的副作用并不常见，并发症一般有限且轻微。与成人相比，儿童的骨痛似乎较少。据报道，在不到15%的儿童供体中存在生长因子诱发的疼痛。通常在骨盆、臀部、脊柱和肋骨上更为突出。G-CSF的其他轻微影响通常是轻微和暂时性的，最常见的副作用包括流感样症状、恶心、呕吐、肌痛、疲劳、低烧、发冷、头痛和睡眠困难。还一个问题是G-CSF给药后白血病的发展。对大量PBSC捐赠者的随访表明，这种风险并不高于年龄匹配的普通人群。

在大多数健康供体中，PBSC采集使用外周静脉通路。大多数12岁以下的儿童需要中央血管通路进行单采。导管的放置可能需要全身麻醉或镇静，许多额外的并发症可能来自中心静脉导管。儿童收集PBSC的程序有与低血容量相关的心血管问题的风险。因此对于体重小于20公斤的供体，多数需要用异体红细胞预充单采回路，这可能会给供者带来暴露于异源血液制品后的相关风险（病毒感染、免疫反应等）。采集术后供者也可能出现血小板减少的情况，不过出血风险很低。在单采过程中，可有化学成分和血细胞计数的改变，如乳酸脱氢酶（LDH）和转氨酶增加，血小板减少。如果使用柠檬酸作为抗凝血剂，典型的副作用也包括低钙血症。

7脐带血干细胞作为干细胞来源

采集脐带血用于造血干细胞捐献在产房进行。如果不更改分娩方式，此种收集不会对婴儿构成风险。今天，非亲缘的脐带血移植在公共脐血库中更为常见。此外，应了解关于脐带血捐赠者的体外受精（IVF）和植入前遗传学诊断（PGD）的信息，以确保HLA匹配。

结语

由于儿童捐赠者并不能完全了解上述有关情况，因此对医疗技术和伦理提出了要求，也需要汇总更多的循证数据。