造血干细胞移植后移植物抗宿主病

排异

造血干细胞移植（Hematopoietic Stem Cell Transplantation, HSCT）作为根治多种血液系统恶性肿瘤、骨髓衰竭疾病及其他血液病的关键疗法，其临床应用已日益广泛。然而，这种疗法的一项主要挑战在于其可能引发的严重并发症——移植物抗宿主病（Graft-versus-Host Disease, GVHD）。GVHD 是异基因HSCT后最常见且可能危及生命的严重并发症之一，其发生率可高达20%至50% 。

从病理生理学角度来看，GVHD的本质是一种免疫攻击反应。供者（移植物）中的免疫活性细胞（尤其是T淋巴细胞）将受者（宿主）的身体组织和器官识别为“外来异物”并对其发起攻击。根据发病时间，GVHD通常被分为两种主要类型：

急性GVHD（aGVHD）：通常发生在移植后的最初100天内，主要靶向皮肤、胃肠道和肝脏这三个器官。

慢性GVHD（cGVHD）：可在急性GVHD之后发生，也可独立作为一种晚期并发症出现，其发病时间通常在移植后100天之后，甚至可能在移植后数年才显现。cGVHD的临床表现与自身免疫性疾病高度相似，可影响全身多个器官系统。

对GVHD发病机制的深入理解和对症管理的精细化，是提高HSCT成功率并改善患者长期生存质量的核心议题。

1. GVHD的病理生理学基础及其最新认识

1.1 GVHD发生的三阶段模型

GVHD的发病是一个复杂的、连续的免疫病理过程。经典的GVHD发病机制被概括为三个相互关联的阶段，这一模型为理解其免疫学基础提供了清晰的框架。

第一阶段：组织损伤与炎症触发。 移植前，患者通常需要接受高强度的预处理方案，包括大剂量化疗和/或全身放疗。这些治疗旨在清除患者体内的恶性细胞并抑制其免疫系统，为后续的造血干细胞植入创造条件。然而，这一过程也无可避免地导致宿主自身组织细胞的广泛损伤。这种损伤会促使宿主释放大量的炎症介质和促炎细胞因子，例如白细胞介素-2（IL-2）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和干扰素-γ（IFN-γ）等。这些细胞因子随后会激活宿主自身的抗原提呈细胞（APC，又称抗原呈递细胞），从而为后续的免疫反应奠定基础。

第二阶段：供者T细胞的活化、增殖与分化。 在移植物成功植入后，供者来源的免疫细胞（主要是T淋巴细胞）开始在受者体内定居和增殖。在第一阶段中被激活的宿主APC会捕捉并提呈宿主的同种抗原给这些供者T细胞。在先前释放的大量细胞因子的共同作用下，供者T细胞被大规模地活化、增殖，并分化为具有强大细胞毒性的效应性T细胞，这一过程构成了GVHD发生的核心免疫反应。

第三阶段：效应T细胞(杀手T细胞，CD8+)攻击靶器官。 活化的供者T细胞识别宿主抗原，并迁移至特定的靶器官，如皮肤、胃肠道和肝脏。这些T细胞协同先前释放的细胞因子，直接或间接地对靶器官组织发起攻击，导致组织损伤和GVHD的临床症状。

值得注意的是，慢性GVHD（cGVHD）的病理生理过程有其独特性。虽然也涉及炎症，但其核心特征是纤维化 。cGVHD的发生被进一步细分为三个阶段：首先是组织损伤引起的早期炎症，接着是慢性炎症导致的胸腺损伤以及B细胞和T细胞的免疫失调，最终不可逆地导致组织纤维化。这种纤维化是导致cGVHD患者出现皮肤硬化、关节挛缩和肺功能衰竭等长期并发症的根本原因。

1.2 关键免疫细胞与细胞因子网络的角色

在GVHD的病理过程中，多种免疫细胞和复杂的细胞因子网络共同发挥作用，而T淋巴细胞在其中扮演着主导角色。

T淋巴细胞的核心作用：移植物抗宿主反应（GVHR）主要是由移植物中的T淋巴细胞识别宿主抗原而引发的攻击。其中，${CD4}^{+} 和{CD8}^{+}$T细胞均至关重要，它们既可以对靶组织进行直接的细胞毒性攻击，也可以通过分泌细胞因子来放大炎症反应，从而加重病情。

B细胞的新兴作用：长期以来，T细胞在GVHD中的作用备受关注，但近年来的研究强调了B细胞在慢性GVHD中的关键角色。B细胞不仅能分泌多种自身抗体和同种抗体，而且有研究显示，这些抗体能够通过激活特定的信号转导通路（如Ras/ERK通路），促进成纤维细胞的活化，最终引发典型的组织纤维化病变，如皮肤硬化和肺纤维化。这一发现为慢性GVHD的治疗提供了新的靶向思路，即针对B细胞及相关的信号通路进行干预。

其他免疫细胞与细胞因子：树突状细胞（Dendritic Cells, DCs）作为最强的抗原提呈细胞，是触发GVHR的主要刺激物。此外，中性粒细胞也能通过形成中性粒细胞胞外陷阱（NETs）来加剧内皮损伤，并促进炎症细胞因子（如IL-6和IFN-γ）的生成，进一步加重GVHD的病理过程。活化的T细胞产生的细胞因子网络，包括IL-2、IL-6、TNF-α和IFN-γ等，本身就具有强大的细胞毒性，并能激活其他效应细胞，形成一个自我强化的正反馈循环，导致严重的组织损伤。

1.3 新兴的病理学洞见：T细胞耗竭与免疫耐受

对GVHD发病机制的最新理解正在从单一的免疫攻击模型，转向更复杂的免疫平衡与耐受建立的视角。一项重要的病理学洞见是“T细胞耗竭”（T cell exhaustion）在移植后免疫耐受中的潜在作用。

在GVHD的病理进程中，供者T细胞持续暴露于宿主抗原的刺激下。在某些情况下，这种持续的刺激并非无限地增强T细胞的攻击能力，反而可能导致T细胞进入一种功能障碍的状态，即T细胞耗竭。处于耗竭状态的T细胞会高表达多种抑制性受体，例如程序化细胞死亡蛋白1（PD-1），并丧失其正常的活化、增殖和细胞毒性功能。

这一发现的临床意义在于，T细胞耗竭可能是一种由机体自身诱导的免疫保护机制，能够帮助受者建立对供者免疫细胞的耐受，从而预防或减轻GVHD的发生。这为GVHD的预防和治疗提供了全新的靶点。未来的治疗策略可能不再局限于全面的免疫抑制，而是可以探索如何通过诱导或促进供者T细胞的耗竭来促进移植后的免疫耐受，从而在保留移植物抗白血病效应（GVL）的同时，有效控制GVHD。

2. 排异的临床表现、诊断与长期后果

2.1 急性GVHD的临床表现与分级诊断

急性GVHD的典型临床表现主要累及皮肤、胃肠道和肝脏。

皮肤：皮肤是急性GVHD最常累及的靶器官。初起表现为斑丘疹和红斑，多见于手掌、足底、耳后、面部、肩部和颈部，可能伴有轻微的瘙痒或疼痛。随着病情进展，皮疹面积可迅速扩大，严重时可出现全身红皮病，甚至大疱形成和表皮剥脱。

胃肠道：胃肠道是第二位受累的靶器官。上消化道症状主要包括厌食、恶心和呕吐，可能导致患者体重减轻。下消化道表现则更为严重，以水样腹泻为主要特征，每日排便量可超过1000毫升，常伴有腹痛、便血甚至肠梗阻。下消化道受累与移植后非复发性死亡（NRM）密切相关。

肝脏：肝脏GVHD常与其他器官症状同时出现。其主要表现为胆汁淤积性高胆红素血症，临床可见黄疸，同时可能伴有肝酶升高。

由于急性GVHD早期的临床表现缺乏特异性，如轻微皮疹、恶心或腹泻等，很容易与移植后的其他并发症（如感染或药物不良反应）相混淆。这使得早期诊断和及时治疗成为一项挑战。为了克服这一困难，临床上通常结合患者的临床症状、实验室检查结果（如胆红素水平）以及有创性的组织活检来最终确诊。此外，生物标志物检测（如IL-2、IL-6、IFN-γ水平升高）和嵌合体检测也有助于早期筛选高危患者并辅助诊断。在诊断和治疗评估中，国际联盟（MAGIC）和Glucksberg分级标准被广泛应用，该标准根据皮肤、肝脏、胃肠道的受累严重程度将GVHD分为不同级别，为临床决策提供了客观依据。

分级	皮肤（仅活动性红斑）	肝脏	上消化道	下消化道（排便）
0级	无活动性（红斑）GVHD皮疹	总胆红素 < 2.0 mg/dl	无或间歇性恶心、呕吐或厌食	成人：< 500 ml/d 或 < 3次/d
1级	< 25%	总胆红素 2.0~3.0 mg/dl	持续性恶心、呕吐或厌食	成人：500~999 ml/d 或 3~4次/d
2级	25%~50%	总胆红素 3.1~6.0 mg/dl		成人：1 000~1 500 ml/d 或 5~7次/d
3级	> 50%	总胆红素 6.1~15.0 mg/dl		成人：> 1 500 ml/d 或 > 7次/d
4级	全身红斑（> 50%）伴水疱形成或表皮剥脱（> 5%）	总胆红素 > 15.0 mg/dl		严重腹痛伴或不伴肠梗阻或便血

注：此表为简化版本，原始标准包含儿童剂量和次数等更多细节。数据来源。

2.2 慢性GVHD的多系统累及与症状

与急性GVHD主要累及特定器官不同，慢性GVHD的症状表现与自身免疫性疾病相似，影响范围更广，可累及全身多个器官系统。

皮肤：皮肤表现为干燥、粗糙，严重时可出现硬皮症，导致指甲变形，甚至关节僵硬和挛缩，从而限制活动。

口腔与眼部：患者常伴有干燥综合征，表现为眼干、口干。口腔黏膜可能出现红斑或苔藓样变化，并伴随溃疡。

肺部：可能出现咳嗽、气喘，并伴随进行性肺功能衰退。

消化系统：可能出现吞咽困难、恶心、腹泻以及吸收不良，严重影响营养状况。

生殖系统：女性患者可能出现外阴或阴道粘连，而男性患者则可能出现包皮炎或包茎。

2.3 GVHD的长期后果与预后

GVHD不仅是一种急性的移植后并发症，其长期后果对患者的生存和生活质量产生深远影响。GVHD是异基因HSCT后非复发性死亡（NRM）的主要原因之一。据统计，重度aGVHD患者的1年总生存率（OS）仅为40%左右。即使GVHD得到有效控制，患者的长期预后也可能受到不可逆的病理损伤影响。这些损伤包括器官的瘢痕形成和组织纤维化，如前所述的硬皮症和肺纤维化。这些不可逆的病理改变，而非单纯的炎症反应，是GVHD对患者生活质量和长期预后影响的关键所在。

3：预防策略：从供者选择到药物干预

GVHD的管理应以预防为先，其策略从供者选择、移植物处理到系统的药物干预，构成了一个多层面的综合体系。

3.1 供者选择与移植物处理

供者和移植物来源的选择是预防GVHD的第一道防线。

HLA配型：人类白细胞抗原（HLA）的高度相合是降低GVHD发生风险的首要和最关键的因素。供受者间HLA位点的不符是GVHR发生的重要前提。在没有完全匹配的同胞供者时，非血缘或单倍体供者移植的GVHD风险会相应增加。

移植物来源：不同的造血干细胞来源对GVHD的发生率有不同影响。尽管外周血干细胞已成为主流移植物来源，但其含有更多的成熟供者T细胞，在降低疾病复发风险（GVL效应）的同时，也增加了GVHD的发生率。相比之下，脐血干细胞移植的GVHD严重程度通常较低。

体外T细胞耗竭：体外去除移植物中的T细胞是预防GVHD最直接的手段。这种技术能够显著降低GVHD的发生率，但其主要缺点是可能同时削弱GVL效应，从而增加原发病复发的风险。因此，在国内临床实践中，这种方法应用较少。

3.2 药物预防方案

药物预防是降低GVHD发生率和严重程度的主要手段。

经典组合方案：最广泛应用的预防方案是钙调磷酸酶抑制剂（CNI，如环孢素A或他克莫司）联合抗代谢药物（如甲氨蝶呤或吗替麦考酚酯）。甲氨蝶呤（MTX）作为一种二氢叶酸拮抗剂，自20世纪70年代以来一直是预防急性GVHD的主要药物。

移植后大剂量环磷酰胺（PT/CY）方案：这一方案已成为一种行之有效的预防策略，尤其是在HLA不全相合移植中。PT/CY通过选择性地清除移植后增殖的、活化的供者T细胞，在有效预防GVHD的同时，能够最大程度地保留GVL效应。对于HLA全相合移植，单独使用PT/CY方案的慢性GVHD发生率可降至7% 。

其他免疫抑制剂：抗胸腺细胞球蛋白（ATG）或CD52单抗的应用能够降低GVHD的发生率，尤其适用于非血缘或单倍体移植。此外，雷帕霉素靶蛋白（mTOR）抑制剂西罗莫司、T细胞共刺激信号阻断剂阿巴西普等也正被用于探索更优的预防方案。

移植类型	主要药物方案	药物组合与用法	备注
同胞全相合移植	CNI + 短程MTX	环孢素A（CsA）/他克莫司（Tac）联合甲氨蝶呤（MTX）	经典方案，长期应用CNI，短程MTX
HLA不全相合移植	PT/CY 方案	移植后大剂量环磷酰胺（PT/CY）	成功应用于单倍体移植，可加用CsA、Tac、Sirolimus等
非血缘供者移植	ATG + CNI + MTX	抗胸腺细胞球蛋白（ATG）联合CNI和MTX	ATG用于体内清除T细胞，降低GVHD发生率
脐血干细胞移植	CNI + MMF	环孢素A（CsA）联合吗替麦考酚酯（MMF）	通常GVHD严重程度较低

3.3 前沿预防研究：调整移植时间

GVHD的预防正在突破传统的免疫抑制药物框架，走向更深层次的生物学机制干预。中国科学技术大学占成教授团队的最新研究（发表于《细胞》期刊）首次揭示了造血干细胞输注时间与急性GVHD发生率之间的显著关联。

该研究从人体生理功能受昼夜节律调控的全新视角切入，通过动物实验与临床数据分析，发现通过将造血干细胞的输注时间调整至特定的生物节律周期，可以使急性GVHD的发生率降低40%至65%，从而显著提升患者的长期生存率。这一发现表明，GVHD的发生不仅受限于供受者之间的免疫兼容性，也与宿主自身的生物节律和脑-体互作密切相关。这种非药物、非免疫抑制的预防手段，为临床预防GVHD开辟了一条崭新、极具潜力的路径，预示着未来的GVHD管理将迈入结合生物节律的精准医学新时代。

4：治疗方案：分级用药与新型疗法

即使采取了有效的预防措施，仍有部分患者会发生GVHD，需要进行积极的治疗。

4.1 一线治疗：糖皮质激素的地位与挑战

对于Ⅱ度及以上急性GVHD，糖皮质激素是国际公认的一线标准治疗药物，其中最常用的是甲泼尼龙。通常起始剂量为每日1-2 mg/kg，通过静脉注射给药。

然而，糖皮质激素治疗面临诸多挑战和局限性：

疗效不足：近半数患者对激素治疗反应不佳，疗效欠佳。

严重副作用：长期或大剂量使用可导致多种不良反应，包括增加感染风险（尤其是病毒感染）、抑制GVL效应从而增加原发病复发风险等。

耐药与依赖：部分患者在激素治疗7天后病情无变化或14天内未达到完全缓解（CR），被定义为“激素耐药” 。另一些患者则表现为“激素依赖”，即在激素减量时GVHD症状再次出现或加重。这两种情况均提示一线治疗失败，需要立即启用二线治疗方案。

4.2 二线治疗：应对激素耐药/依赖性GVHD

对于激素治疗失败的GVHD患者，需要及时采用二线药物进行治疗。目前，二线药物的选择尚无统一的国际标准，通常根据各中心的经验和现有循证医学证据进行选择。

芦可替尼（Ruxolitinib）：作为一种JAK1/2抑制剂，芦可替尼是目前唯一被批准用于治疗激素难治性GVHD的药物，具有最高级别的循证医学证据。其对激素耐药的aGVHD和cGVHD均显示出显著的临床获益，总反应率明显优于传统对照组。尽管疗效显著，但芦可替尼的副作用不容忽视，包括血细胞计数偏低（血小板、红细胞、白细胞减少）、感染风险增加（尤其是病毒感染）以及潜在的心血管和血栓事件风险。

其他二线药物：巴利昔单抗（一种IL-2RA单抗）对激素耐药aGVHD有很高的有效率，尤其是在成人和儿童患者中。甲氨蝶呤（MTX）也可作为二线治疗药物。此外，西罗莫司、吗替麦考酚酯等也可作为备选方案。

药物名称	药物类别	作用机制	适应症	主要不良反应
芦可替尼 (Ruxolitinib)	JAK1/2抑制剂	抑制JAK-STAT信号通路，阻断细胞因子信号传导	激素难治性aGVHD/cGVHD	血细胞计数偏低、感染、血栓、心血管事件
巴利昔单抗 (Basiliximab)	IL-2RA单克隆抗体	阻断活化T细胞表面的IL-2受体，抑制T细胞活化与增殖	激素耐药性aGVHD	感染、过敏反应
甲氨蝶呤 (MTX)	二氢叶酸拮抗剂	抑制细胞增殖，具有免疫抑制作用	二线治疗aGVHD（尤其肠道GVHD）	血液毒性、口腔黏膜炎
西罗莫司 (Sirolimus)	mTOR抑制剂	抑制雷帕霉素靶蛋白（mTOR），影响T细胞增殖和分化	备选二线治疗cGVHD	骨髓抑制、肾毒性

4.3 新兴疗法与未来展望

除了传统的免疫抑制剂，一些前沿疗法也为GVHD的治疗带来了新希望。

间充质干细胞（MSCs）疗法：MSCs因其缺乏HLA II类抗原表达而具有强大的免疫抑制能力，无需进行供受者配型即可异基因使用。MSCs可作为GVHD的二线或三线治疗选择，对激素难治性GVHD患者显示出一定的疗效。有研究表明，MSCs输注可以改善难治性GVHD患者的病情并延长其生存期，尤其在治疗慢性GVHD方面具有潜力。

iNKT细胞疗法：作为一种极具前景的新型细胞疗法，研究表明不变自然杀伤T细胞（iNKT cells）能够在不削弱移植物抗肿瘤效应（GVL）的前提下，有效减轻GVHD的严重性。一项最新研究更是开发出一种方法，能够从一份脐带血中生产出超过10,000剂量的iNKT细胞，这克服了该细胞稀有性的障碍，使其有望成为一种“即用型”的细胞疗法。

其他辅助疗法：粪菌移植（FMT）等也作为辅助手段被应用于治疗肠道GVHD，旨在恢复肠道菌群平衡，从而减轻免疫炎症反应。光疗（ECP）等局部疗法则用于治疗皮肤GVHD 。

结论与展望

综上所述，对造血干细胞移植后移植物抗宿主病的理解和管理已取得了显著进展。GVHD的病理生理学研究从最初的T细胞中心模型，发展为涵盖B细胞、细胞因子网络、T细胞耗竭等多种机制的复杂网络理论。其管理策略也已从单纯的广谱免疫抑制，逐步演变为一个综合性的、多维度的体系，涉及供者和移植物的精准选择、基于最新机制的靶向药物预防，以及分级的治疗方案。

然而，挑战依然存在。GVHD的早期诊断仍然充满困难，尤其是在其非特异性症状阶段。此外，尽管以芦可替尼为代表的二线治疗药物已显著改善激素难治性患者的预后，但治疗方案的个体化和优化，以及新兴疗法（如MSCs、iNKT细胞）的疗效验证，仍需更多大规模、前瞻性的临床试验来佐证。

未来的GVHD管理将朝着“精准化”和“个体化”方向迈进。通过结合无创生物标志物进行危险分层，并根据最新的生物节律研究调整干细胞输注时间，有望在源头上大幅降低GVHD的发生率。同时，随着靶向和细胞疗法的不断发展，临床医生将能够更精准地针对患者的特定免疫失调进行干预，在最大化移植物抗白血病效应的同时，有效控制GVHD，从而显著提高HSCT的成功率，并全面改善患者的长期生存质量。