習(xí)必鑫 胡 群 綜述 劉愛國 審校
華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(yī)院兒童血液科(湖北武漢 430030)
閉塞性細(xì)支氣管炎綜合征(bronchiolitis obliterans syndrome,BOS)是兒童異基因造血干細(xì)胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)后唯一被認(rèn)定的肺部慢性GVHD疾病,由同種異體免疫反應(yīng)引起終末細(xì)支氣管和呼吸性細(xì)支氣管的炎癥細(xì)胞浸潤,甚至管壁纖維化,小氣道管腔進行性不可逆的狹窄或閉塞,最終導(dǎo)致阻塞性肺通氣功能障礙綜合征[1]。接受allo-HSCT 的患兒,BOS 通常發(fā)生于移植后100 天~2 年,臨床表現(xiàn)沒有特異性,部分患兒可表現(xiàn)為肺功能快速下降,而另一些患兒則表現(xiàn)為肺功能緩慢下降和發(fā)作性惡化[2]。本文通過綜述兒童移植后BOS的相關(guān)研究進展,為allo-HSCT后兒童閉塞性細(xì)支氣管炎綜合征的臨床診療提供建議。
近年來,越來越多的兒童血液病患者接受造血干細(xì)胞移植治療,移植后BOS 的發(fā)病率也隨之升高。研究顯示,兒童allo-HSCT 后BOS 的發(fā)病率為2%~2.7%,5年生存率為45%~59%,死亡率高,預(yù)后差[3]。
許多危險因素與兒童移植后BOS 的發(fā)生密切相關(guān)[2,4-5],包括原發(fā)性移植物功能不良、ABO 血型錯配的allo-HSCT、供者外周造血干細(xì)胞移植、無關(guān)供者或者女性供者、人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)錯配的allo-HSCT、包含白消安(busulfan)的清髓性預(yù)處理方案、低丙種球蛋白血癥、移植前肺功能下降、淋巴細(xì)胞浸潤性細(xì)支氣管炎、胃食管反流、預(yù)防性使用甲氨蝶呤的免疫抑制治療、移植后+100 d內(nèi)的病毒感染(CMV、EBV、副流感病毒、呼吸道合胞病毒)及移植后的慢性GVHD等。臍血移植、減低毒性的預(yù)處理方案或者包含抗胸腺細(xì)胞免疫球蛋白的預(yù)處理方案則可以降低兒童移植后BOS的發(fā)病率[2]。
目前移植后BOS 主要歸因于同種異體免疫反應(yīng),被認(rèn)為是allo-HSCT后排除了感染等因素的晚期肺部慢性GVHD的唯一臨床表現(xiàn)形式。移植后BOS的發(fā)生是一個復(fù)雜的免疫病理生理過程,其中供體T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、T輔助(Th)淋巴細(xì)胞等均扮演著重要的生物學(xué)角色。具體的發(fā)病機制主要包含三個方面:(1)中樞免疫耐受失衡和胸腺損傷。自身反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞克隆在胸腺通過自我清除機制建立中樞免疫耐受平衡,從而阻止其發(fā)育成可以攻擊自身新抗原的免疫活性細(xì)胞[6]。清髓性預(yù)處理方案、預(yù)防性或者治療性抗GVHD藥物的使用均可導(dǎo)致患兒免疫重建時中樞免疫耐受失衡和胸腺損傷,這是BOS發(fā)生的主要原因[7]。(2)大量B淋巴細(xì)胞活化和抗受體細(xì)胞抗原的自身反應(yīng)性抗體數(shù)量增加在移植后BOS中起著關(guān)鍵作用,移植后BOS患者的血漿中可以檢測到高水平的B 淋巴細(xì)胞激活因子(B cell activating factor,BAFF),導(dǎo)致BAFF/B細(xì)胞比率明顯升高[8]??故荏w細(xì)胞抗原的自身反應(yīng)性抗體主要包括2類[7,9]:①針對供體免疫系統(tǒng)不能識別的來源于受體細(xì)胞的抗原而產(chǎn)生的自身反應(yīng)性抗體,例如,80%接受女性供者造血干細(xì)胞移植的男性受者血漿中可以檢測到抗Y 染色體編碼蛋白的抗體,因此女性供者是BOS的高危因素;②針對非多態(tài)性自體細(xì)胞抗原的抗體,例如,慢性GVHD 患者血漿中可以檢測到針對血小板源生長因子受體的特異性抗體。(3)細(xì)支氣管纖維化改變是移植后BOS的終末階段,導(dǎo)致小氣道閉塞和空氣潴留。移植后BOS 的早期階段主要表現(xiàn)為終末細(xì)支氣管和呼吸性細(xì)支氣管管壁的大量炎性淋巴細(xì)胞浸潤[5]。隨著自身免疫炎癥反應(yīng)的持續(xù),活化的輔助性T 淋巴細(xì)胞分泌大量細(xì)胞因子,包括IFN-γ、TNFα、IL-4、IL-5、IL-13、IL-17、IL-26等,成纖維細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞不斷增殖,由膠原蛋白組成的細(xì)胞外基質(zhì)逐漸在管壁向心性沉積,最終形成不可逆的小氣道閉塞[7]。
兒童造血干細(xì)胞移植后BOS的臨床癥狀沒有特異性,目前國內(nèi)臨床主要通過肺功能檢測和呼氣相高分辨CT檢查明確診斷[10]。
兒童BOS的早期臨床癥狀不明顯,可僅表現(xiàn)為輕微咳嗽、不明原因的一過性低熱(<38.0 ℃)等,及時給予治療,可以逆轉(zhuǎn)BOS 的疾病進展?!? 項臨床癥狀:呼吸急促費力、勞力性呼吸困難、持續(xù)性咳嗽伴喘息、吸氧情況下血氧飽和度改善不明顯等,常提示患兒肺功能中至重度下降,此階段病情一般不可逆,預(yù)后差。
3.2.1 肺活量測定(pulmonary function tests,PFT)適用于移植前后的肺功能評估、移植后早期小氣道功能監(jiān)測、BOS的評分與分級[4](表1)、評估BOS 治療效果,檢測費用低。不適用于<5 歲的患兒,因其配合度較差,檢測數(shù)值不準(zhǔn)確。BOS的PFT診斷依據(jù)包括:①1s用力呼氣容積(FEV1)/用力肺活量(FVC)的比值<0.7或<預(yù)計值第5百分位數(shù);②支氣管擴張試驗后FEV1<預(yù)計值的75%,且2年內(nèi)FEV1下降≥10%;③空氣潴留征,殘氣量(RV)>120%預(yù)計值或者殘氣量/肺總量的比值>90%置信區(qū)間[3,5,10]。
表1 移植后BOS的評分與分級
3.2.2 一氧化碳彌散量(single-breath transfer factor of the lung,TLCO)TLCO間接測量氧氣在肺泡膜上的擴散情況,BOS 患兒細(xì)支氣管壁和肺泡壁纖維化增厚,導(dǎo)致TLCO明顯降低。適用于評估肺實質(zhì)病變及纖維化程度。不適用于<10 歲的患兒,因其通常不能堅持10s。
胸部高分辨率計算機斷層掃描(high-resolution computed tomography,HRCT)是監(jiān)測和鑒別肺部感染性、非感染性疾病的重要方法,敏感性較高。BOS的胸部CT診斷依據(jù)包括:④胸部呼氣相HRCT表現(xiàn)為空氣潴留、小氣道壁增厚、馬賽克征或者支氣管擴張征[5,10]。
兒童HSCT后肺功能下降最常見的原因是肺部感染性疾病,而免疫抑制治療會加重感染,因此,移植后BOS的確診必須包括:⑤排除呼吸道病原微生物的活動性感染,如細(xì)菌、真菌、病毒等。經(jīng)纖維支氣管鏡肺泡灌洗術(shù)對于移植后免疫功能低下、血小板低的患兒耐受性較好,肺泡灌洗液送檢病原微生物檢測有助于排除肺部感染性疾病[5]。
開放性肺活檢組織病理學(xué)檢查是診斷移植后BOS 的金標(biāo)準(zhǔn)[10],但是國內(nèi)臨床運用較少。HSCT后BOS 患兒肺活檢組織的典型病理特點是終末細(xì)支氣管壁和肺泡壁間隔增厚,纖維結(jié)締組織增生,小氣道管腔狹窄甚至閉塞,肺泡腔或支氣管腔內(nèi)無肉芽組織及纖維組織增生、填塞;而早期階段的BOS肺活檢組織的病理學(xué)特點可以僅表現(xiàn)為大量淋巴細(xì)胞浸潤小氣道壁和肺泡壁,無明顯纖維結(jié)締組織增生[5]。
HSCT 后患兒同時滿足上述①②⑤三條,且符合BOS 的肺活檢組織病理學(xué)特點,即可診斷BOS;若患者不適合進行肺組織活檢,但是有明確的組織或器官慢性GVHD 表現(xiàn),且同時滿足①②③⑤或①②④⑤四條依據(jù)時,也可診斷BOS[4,10]。
兒童移植后BOS的診斷需要與其他移植后肺部非感染性并發(fā)癥相鑒別[2,10-11],如特發(fā)性肺炎綜合征(idiopathic pneumonia syndrome,IPS)、隱源性機化性肺炎(cryptogenic organising pneumonia,COP)、間質(zhì)性肺?。╥nterstitial lung disease,ILD)等,鑒別要點見表2。
表2 兒童移植后肺部非感染性疾病鑒別要點
在造血干細(xì)胞移植后BOS的早期階段,疾病進展隱匿,臨床癥狀不典型,容易延誤治療,隨著時間的推移,病情迅速惡化,不可逆轉(zhuǎn),因此,在小氣道壁纖維化之前進行早期診斷和治療,對于提高患兒生存率和改善預(yù)后至關(guān)重要。
5.1.1 輕度BOS 肺部慢性GVHD評分為0或1分時,即無或有臨床癥狀的輕度BOS,可給予患者局部治療,比如霧化吸入糖皮質(zhì)激素、FAM方案等[1,10]。目前FAM方案應(yīng)用較廣泛,其中包括:①霧化吸入氟替卡松(fluticasone,F),440μg/次,bid。HSCT后BOS患者經(jīng)過持續(xù)6個月的霧化吸入布地奈德或福莫特羅后,其FEV1中位增加量可達240 mL[2]。②口服阿奇霉素(azithromycin,A),5~10 mg·kg-1·d-1(最大劑量為250 mg·d-1),每周連續(xù)服用3天停4天,有抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用。③口服孟魯司特(montelukast,M),5 mg·d-1(≤14 歲患兒),其主要作用機制是抑制嗜酸性粒細(xì)胞炎癥介質(zhì)的釋放,同時還具有抗纖維化作用。研究證實FAM 方案治療兒童HSCT 后BOS,有效率為71.4%,可明顯改善患兒肺功能[12]。
5.1.2 中或重度BOS 肺部慢性GVHD 評分為2或3分時,即中或重度BOS,建議給予患者大劑量甲基潑尼松龍沖擊治療[13]。全身應(yīng)用糖皮質(zhì)激素是治療移植后中重度BOS的基石,臨床工作中通常會聯(lián)合FAM方案治療,有助于減少激素治療量和不良反應(yīng)。激素治療的持續(xù)時間可以根據(jù)患者的肺功能和胸部CT改善情況進行個體化調(diào)整。BOS患者接受大劑量脈沖式甲基潑尼松龍(10 mg·kg-1·d-1,連續(xù)給藥3天/4周,共16周)治療后,在第25周有7/9的患者FEV1得到改善,病情趨于穩(wěn)定[4]。
目前針對糖皮質(zhì)激素難治型或耐藥型移植后BOS 的臨床實踐存在較大差異,大多數(shù)中心選擇≥2種二線藥物聯(lián)合治療,包括:①鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑(環(huán)孢素或他克莫司)是一種強效免疫抑制劑,臨床應(yīng)用較廣泛,可以抑制T淋巴細(xì)胞的活化和T 輔助淋巴細(xì)胞依賴型B 細(xì)胞的增殖,減少細(xì)胞因子的分泌。②蘆可替尼,是一種高選擇性非受體酪氨酸激酶(JAK1/2)抑制劑,通過阻遏JAK1/2信號傳導(dǎo)途徑,強效抑制免疫炎癥反應(yīng),還能阻止中性粒細(xì)胞的激活和樹突狀細(xì)胞的分化。Redondo 等[14]回顧性研究顯示,48 例糖皮質(zhì)激素難治型cGVHD患者接受蘆可替尼(5~10 mg·次-1,bid)治療后,總體反應(yīng)率達到77%(37/48),完全緩解率為15%,部分緩解率為62%,中位緩解時間為2 個月,21%的患者成功減停糖皮質(zhì)激素。③間充質(zhì)干細(xì)胞輸注(mesenchymal stem cells,MSCs),MSC具有廣泛免疫調(diào)節(jié)作用,已用于治療炎癥和免疫介導(dǎo)的疾病,可以改善激素耐藥性BOS的肺功能。研究證實,MSCs治療HSCT后BOS患者的緩解率達到71%,3年總生存率為70.6%[15]。④伊馬替尼(imatinib),是一種高選擇性的小分子酪氨酸激酶(TKI)抑制劑,可以通過阻斷TGF-β或PDGF信號通路的傳導(dǎo),抑制組織纖維化的發(fā)展。研究顯示,伊馬替尼治療兒童HSCT后BOS的總緩解率達到76.9 %,明顯改善患兒的預(yù)后[16]。⑤TNF-α抑制劑(英夫利昔單抗/依那西普)通過與TNF-α 的特異性結(jié)合,抑制肺組織成纖維細(xì)胞的增殖,減少TNF-α 對氣道上皮的炎癥損傷。有病例報道顯示,1 例激素治療失敗的移植后BOS患兒(8 歲)接受英夫利昔單抗(10 mg·kg-1·次-1,2次/周×2周,接著1次/周×4周,最后1次/2周×2周)治療后,肺功能和影像學(xué)異常完全逆轉(zhuǎn),呼吸道癥狀也完全緩解,療效顯著[4]。⑥體外光分離置換法(extracorporeal photopheresis,ECP)是一種以白細(xì)胞分離置換為基礎(chǔ)來治療難治性cGVHD 的光化學(xué)療法,它首先采集患者外周靜脈血,分離并濃縮單核細(xì)胞,體外與8-甲氧沙林補骨脂素共培養(yǎng),再經(jīng)過紫外線A 照射后重新回輸給患者。ECP 處理后的淋巴細(xì)胞將會發(fā)生凋亡,未成熟的樹突狀細(xì)胞將被誘導(dǎo)分化,并產(chǎn)生大量抗炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子,促進Treg細(xì)胞增殖[17]。研究證實,ECP 治療可明顯提高造血細(xì)胞移植后BOS患者的生存率,且能有效穩(wěn)定患者的呼吸功能[18-19]。
對于二線治療無效、肺功能嚴(yán)重惡化甚至衰竭的移植后BOS患兒,肺移植或許是挽救生命的唯一選擇。研究證實,HSCT后BOS患者接受肺移植術(shù)后,5年生存率為75%~80%[4,20],為晚期BOS患者提供了一種可選擇的治療方式。
兒童BOS是一種罕見且致命的異基因造血干細(xì)胞移植后肺部非感染性并發(fā)癥。目前對該疾病的病理生理學(xué)及免疫學(xué)發(fā)病機制認(rèn)識有限,臨床管理方面缺乏足夠的治療證據(jù),早期診斷和治療也具有挑戰(zhàn)性,因此需要進行更多的前瞻性臨床研究來尋找更加敏感、特異性高的生物學(xué)診斷標(biāo)志物,探索更加安全有效的治療策略,以提高患兒的生存率,改善其遠(yuǎn)期預(yù)后。