中国辐射卫生  2002, Vol. 11 Issue (2): 69-70  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2002.02.004

引用本文 

刘传芳, 彭军, 张玉昆, 唐天华, 任海全, 董强, 赵良玉, 徐从高, 姜国胜. 不同方式骨髓移植对辐射小鼠GVHD反应影响的研究[J]. 中国辐射卫生, 2002, 11(2): 69-70. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2002.02.004.
LIU Chuan-fang, PENG Jun, ZHANG Yu-kun, et al. Comparison of GVHD in Different Sorts of Bone Marrow Transplantation[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2002, 11(2): 69-70. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2002.02.004.

基金项目

山东省优秀青年科学家科研奖励基金项目, 山东省科技厅资助项目(96374218)

文章历史

收稿日期:2001-09-19
修回日期:2001-10-08
不同方式骨髓移植对辐射小鼠GVHD反应影响的研究
刘传芳 1, 彭军 1, 张玉昆 2, 唐天华 2, 任海全 2, 董强 2, 赵良玉 2, 徐从高 1, 姜国胜 2     
1. 山东大学齐鲁医院肿瘤中心, 山东 济南 250012;
2. 山东省医学科学院基础医学研究所
摘要目的 探讨不同方式骨髓移植的移植物抗宿主反应。方法 受体C57BL/6小鼠以60Co辐射, 经由尾静脉注入供体细胞。观察GVHD一般反应及病理学改变; 通过解剖镜下计数脾结节、半固体琼脂法检测CFU-GM及常规计数外周WBC变化进行造血功能测定。G显带技术测定不同移植方式的嵌合体。结果 同基因与混合半相合组30 d存活率高于其他两组, 异基因组GVHD反应较强, 半相合组次之, 混合半相合组最弱, 移植13 d时同基因组与混合半相合组脾结节无明显差别, 但均高于异基因或半相合组, 第18天时混合半相合嵌合体与半相合组无明显差异, 第30天时混合半相合组嵌合体较高。异基因、半相合、混合半相合及同基因组的体内混合淋巴细胞反应程度, 依次从强到弱。除异基因组的外周血WBC及骨髓CFU-GM较低外, 其余各组无明显差别。结论 半相合与混合半相和骨髓移植可以减少GVHD反应。
关键词骨髓移植    移植物抗宿主病(GVHD)    辐射    
Comparison of GVHD in Different Sorts of Bone Marrow Transplantation
LIU Chuan-fang 1, PENG Jun 1, ZHANG Yu-kun 2 , et al     
Dept. Of Hematology, Cancer Center. QiLu hospital of Shandong University. Jinan, Shandong 250012, China
Abstract: Objective To study GVHD in different sorts of BMT. Methods C57BL/6 recipient mice irradiated with 60Co were transfused with donor cells via the tail vein.The general manifestation and pathological changes of GVHD were observed.The hematopoietic function was evaluated with the spleen node count under microscope, semi-solid agar CFU-GM assay and peripheral blood WBC count.The C banding technique was used to detect the chimeric rate in different sorts of BMT. Results The survival rate on day 30 in syngeneic group or mixed half-matched group was higher than two other groups.The GVHD reaction was strong in allogeneic group, to a less extent in half-matched group, and the least in mixed half-matched group.Spleen node count on day 13 showed no significant difference between the syngeneic and the mixed half-matched group although both groups had larger numbers than the allogeneic or the half-matched group.The chimeric rate in mixed half-matched group was not different from the half-matched group on day 18, while it was higher in the mixed half-matched group on day 30.The extent of mixed lymphocyte reaction in vivo was in descending sequence in allogeneic, half-matched, mixed half-matched and syngeneic BMT group.The peripheral blood WBC count and bone marrow CFU-GM assay showed no significant difference among other groups except that they are lower in the allogeneic group. Conclusion Half-matched and mixed half-matched BMT could alleviate the GVHD reaction.
Key words: Bone Marrow Transplantation (BMT)    GVHD    Radiation    

异基因骨髓移植(Allo-BMT)是目前可能治愈白血病的唯一方法。但由于主要组织相容性抗原复合物(MHC)的屏障作用, 移植物抗宿主病(GVHD)仍然存在, 并成为移植相关死亡的主要原因。而一些选择性或非选择性去除T细胞的方法, 虽然能够减轻GVHD, 但白血病复发率或移植失败显著增加, 主要是移植物抗白血病(GVL)作用下降所致。所以深入探讨既减少GVHD又保留GVL的移植方案势在必行。本研究为此进行了具体探讨, 并取得了较大进展。现总结报告如下。

1 材料与方法 1.1 实验动物

① BALB/C小鼠:18~20 g, ♂, 10只, 中国科学院动物实验中心提供。②C57BL/6小鼠:18~20 g, ♀, 20只, 中国科学院动物实验中心提供。③BALB/C×C57BL/6杂交鼠:18~20 g, ♂, 10只, 本室自行杂交。

1.2 骨髓移植及分组

C57BL/6小鼠均为雌性, 于照射前3天接受庆大霉素饮水, 直到移植后2周。移植前6 h, 以60Co全身照射8 Gy, 剂量率为12.0 cGy/min, 无菌条件下取供鼠股骨骨髓及脾脏, 经研磨后制为单细胞悬液。以RPMI 1640洗涤后, 以适量生理盐水制成单个核细胞悬液, 经尾静脉注入受鼠中。同基因BMT:同基因髓细胞(1.5×107个)+脾细胞(0.7×107个)。异基因BMT:同法给予BALB/C小鼠髓细胞(1.5×107个)+脾细胞(0.7×107个)。半相合RMT:同法给予杂交鼠髓细胞(1.5×107个)+脾细胞(0.7×107个)。混合半相合BMT; 以杂交鼠与C57BL/6小鼠混合髓细胞(1:1)1.5×107个及混合脾细胞(1:1)0.7×107个移植。移植后置超净台中饲养, 观察全身表现。记录死亡。并做病理检查(肺、肝、小肠、皮肤)。

1.3 脾结节测定

移植后13 d处死取脾, Bouin氏液固定30 min, 解剖镜下计隔面脾结节数。

1.4 嵌合体测定

移植后不同时间取髓细胞进行染色体G显带染色。计数30个分裂相。记录Y染色体比例。

1.5 体内混合淋巴细胞培养

移植后第6天, 经腹腔注入125I -尿嘧啶核苷(125I-UdR)7.4×104 Bq(2 μCi)(北京原子能研究所)。8 h后拉颈处死小鼠, 取脾脏, 70 %乙醇中浸泡3 d, 液闪计数仪测定。脾脏125I-UdR摄取率(%)=(脾脏细胞计数-本底)/(标准计数-本底)计算。

1.6 粒-巨噬系集落形成单位(GM-CFU)及外周血象测定

GM-CFU以半固体琼脂法测定, 外周血WBC按常规进行。

1.7 统计学方法

t检验, χ检验, 以P < 0.05为有统计学意义。

2 结果 2.1 GVHD反应及死亡情况比较

同基因BMT 30 d内无死亡, 存活率达100%, 异基因组8 d后既有明显GVHD反应, 如弓背体位, 脱毛, 腹泻等。10 d后发生死亡, 16~18天死亡达高峰。病理检查符合GVHD反应。半相合BMT组10 d后有轻度GVHD反应, 以弓背体位为主。但病理示轻度GVHD反应。30天死亡率为25 %。混合半相合BMT组无明显GVHD反应, 30 d生存率为100%。

2.2 脾结节测定

移植13 d后的脾结节数分别为:同基因组为14.5%±2.2%, 异基因组为8.6%±1.4 %, 半相合混合BMT组12.6 %±2.1 %, 半相合组为10.2 %±1.9 %。经统计学分析, 异基因组和半相合组移植后的脾结节数均低于同基因组(P < 0.05)。混合半相合BMT组与同基因BMT组无差异(P > 0.05)。

2.3 嵌合体测定

第18天时混合半相合BMT组嵌合体细胞占42.5 %±9.5%, 半相合BMT组为39.6 %±7.4%, 异基因组为12.7%±6.4%。第30 d时, 半相合BMT组未查出供体细胞, 混合半相合BMT组为10.2%±5.7%, 异基因组为0。

2.4 体内混合淋巴细胞培养

按脾脏125I-UdR摄取率(%)=(脾脏细胞计数-本底)/(标准数-本底)计算。移植6 d后同基因组125I-UdR摄取率为0.057%±0.009%, 异基因组为0.54%±0.061%, 半相合组为0.22%±0.036 %, 混合半相合组为0.17 %±0.038%。经统计学分析, 异基因组组明显高于其他三组, 而同基因组低于半相合组或混合半相合组(P < 0.05)。半相合组高于混合半相合组(P < 0.05)。

2.5 GM-CFUc及外周血白细胞测定(表 1)
表 1 BMT后GM-CFUc及外周血白细胞测定(x ± s)

经统计学处理, 第6天时, 各实验组WBC或GM-CFUc无明显差别(P >0.05), 但均低于正常对照。移植后第12天时, 实验组中异基因组WBC偏低, 但与同基因组、半相合组或混合半相合组比较, 其差别无统计学意义(P >0.05)。第18天时, 各组WBC均明显升高, 但各组之间差异无明显统计学意义。异基因组GM-CFUc低于其他各组(P < 0.05)。

3 讨论

造血干细胞移植是迄今为止各种恶性血液病、某些实体肿瘤及遗传性疾病等最有效疗法。但仍存在着某些尚未克服的问题, Allo-BMT时的移植物抗宿主病(GVHD)既是其中之一, 并成为移植相关死亡的主要原因[1, 2]。以往选择性或非选择性去除供体T细胞等方法, 虽然不同程度地减少GVHD反应, 却导致移植后的高复发率, 影响受者长期存活, 其主要原因是同时降低了移植物抗白血病(GVL)作用[3, 4]。鉴于此, 国内外学者在深入研究GVHD或GVL发生机制和影响因素的基础上, 对减少GVHD反应又保留GVL作用的方法进行了探讨[5], 但尚未取得行之有效的固定模式。本研究利用供受体相合程度的改变(如半相合)及供受体骨髓或脾细胞混合的方法, 首先对GVHD反应做了探讨, 以期取得满意效果。研究结果表明, C57BL/6小鼠同基因BMT, 30 d存活率可达100%。异基因组(C57BL/6)小鼠为受体, BALB/C小鼠为供体)于移植后8 d即发生明显的GVHD反应, 10 d后开始相继死亡, 16~18 d达死亡高峰。而BALB/C×C57BL/6杂交鼠为供体的半相合BMT组, 于移植后10 d发生轻度GVHD反应(病理证实为GVHD反应), 30 d死亡率为25 %。将半相合供体与受体骨髓或脾细胞对倍混合后的混合半相合BMT未发生明显的GVHD反应, 30 d生存率达100%。进一步经体内混合淋巴细胞培养证实其脾脏125I-UdR摄取率以异基因组最高, 其次为半相合组, 而混合半相合组最低, 一定程度上反映了各组的GVHD反应程度的高低。经脾结节计数, 发现混合半相合或半相合BMT与异基因组相比, 脾结节计数较高。18 d时混合半相合或半相合BMT骨髓GM-CFUc计数均高于异基因组。因此, 上述结果初步说明混合半相合或半相合骨髓移植方式可以减轻GVHD反应。虽然半相合或混合半相合骨髓移植可以一定程度上减少GVHD反应, 增加了长期存活率, 但对GVL作用的影响需要进一步研究。

参考文献
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曹履先, 温丙昭, 陆道陪, 等. 异基因骨髓移植专题笔谈异基因骨髓移植治疗白血病[J]. 中华血液学杂志, 1992, 13: 594. DOI:10.3760/j:issn:0253-2727.1992.11.001
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Gala R.P. Graft-Versus-Host disease[J]. Immunol Rev, 1985, 88: 193.
[3]
Paul J M, John A, Hansen C. Effects of in vitro depletion of T cells in HLA-identical allogenic marrow graft[J]. Blood, 1985, 66: 664.
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Butturini A, Buttin M M, Seeger R C, et al. Graft-Versus- Leukemia following bone marrow transplantation[J]. Prog Clin Biol Res, 1987, 2: 233.
[5]
罗晖, 杨平地, 贺福初. 混合骨髓移植的实验研究[J]. 中华血液学杂志, 1998, 19: 419.
表 1 BMT后GM-CFUc及外周血白细胞测定(x ± s)
不同方式骨髓移植对辐射小鼠GVHD反应影响的研究
刘传芳 , 彭军 , 张玉昆 , 唐天华 , 任海全 , 董强 , 赵良玉 , 徐从高 , 姜国胜