干细胞具有能复制并分化为造血和
免疫活性细胞的能力。BMT是各种
血液肿瘤、
再生不良性贫血症、重度地中海型
贫血症以及一些先天性免疫缺乏症或代谢性疾病救命的根本治疗方法。
根据干细胞的来源不同可分为自体、同基因(syngeneic)和异基因(allogeneic)BMT。
同基因骨髓移植是指同卵孪生同胞间的移植,由于供、受者在遗传学上相同,故与
自体骨髓移植一样,不存在免疫不相容的问题。
异基因的
骨髓移植(allo-BMT)的供髓细胞在遗传上与受者
细胞起源不同,与肾、肝、心等
器官移植相比,allo-BMT更易发生
排斥反应,而一旦供髓植活后又可发生
移植物抗宿主病(
GVHD),故供、受者间要进行严格的组织配型,受者在移植前必须用
免疫抑制剂预处理。
在选择适合的供体时,首先从在兄弟姐妹中选择供髓者;如不成,则在
近亲及血缘无关的自愿者中寻找供髓者。在供者选择上首先在同胞中用血清学方法做HLA检查,所得结果相差不大后再做
淋巴细胞培养(MLC)来检测D位点并核实HLA配型。即使血清学或
分子生物学方法所不能检出的组织相容抗原的差别往往可通过MLC测出。已采用
分子遗传学技术直接检测HLA基因,如
多聚酶链反应(PCR)技术,序列特异性
寡核苷酸探针杂交(SSOPA)及
限制性片断长度多态性(
RFLP)技术,可作为BMT组织配型的重要补充,尤其适用于无关供者组织配型的核实。
在HLA配型方面,主要进行HLA-A、HLA-B和HLA--DR三对位点的配型,只有两个个体的HLA配型完全相同才能进行
造血干细胞移植移植排斥反应造血细胞在病人体内植活,产生大量的
免疫活性细胞皮疹、
黄疸、
转氨酶升高和腹泻不止甚至
血便,称为
移植物抗宿主病(
GVHD),严重者可致命。
由于HLA-AB的多样性最明显,一般对志愿者先做HLA-AB的分型,待检索供、受者HLA-AB相配后,再对供者作
HLA-DR分型检测,如果供、受者的HLA完全相配,同时供者健康检查合格,就可以着手准备移植手术。用化学药物和放射治疗摧毁患者身上的病变
造血细胞后再接受移植。植入方法如同输血,植入的造血干细胞在人体繁植,重建造血和免疫系统,病人逐渐恢复健康。
骨髓移植对白血病的有效治愈率可达到65-75%。
这种方法出现的比较早,技术比较成熟,主要应用于HLA Ⅰ类抗原(HLA-A、HLA-B)的分型,适用于
骨髓移植前大量骨髓捐献者的HLA-AB检索工作。而在
HLA-DR类分型中因高质量的定型血清来源困难,存在
交叉反应,对
抗原特异性确定有出入,而血清学表型的判定还受分离
B淋巴细胞的纯度与活力、
补体质量等因素的影响,因此导致比较高的分型错误率。
在真核细胞中,某些DNA组分在碱基成分上与主要的DNA组分明显不同,且在CsSI梯度离心时能分离为明显的区带,其中含有2~3个
碱基的成为
微卫星(microsatellite)。在
真核细胞常染色体中,微卫星可以不同的间隔和频率重复出现,从而表现为高度
多态性。在HLA
基因复合体中或其临近区域,这种微卫星重复序列已绘制成图。因此,可应用
序列特异性引物,通过
PCR扩增,根据产物的长度确定微卫星的多态性。微卫星分析技术能够迅速准确的识别供、受者间HLA
单倍型的异同,且由于它包括HLA复合体的更宽区域,可能比HLA-Ⅰ或Ⅱ类单个座位
等位基因的分析更为有效,从而为
器官移植(尤其是
骨髓移植)时供体的选择提供了重要的参数。
区段配型(block matching)的理论依据为:在MHC复合体长期进化的过程中,由于各MHC基因的
内含子并不编码
功能蛋白,其所接受的
选择压力不大,故相对外显子而言较为稳定,可延续许多世代而不发生改变。研究资料已证实,在一组
等位基因中,可能共享某一段内含子序列。从进化和遗传的角度看,这样的一组等位基因是由同一个祖先谱系进化而来,共同享有的内含子序列即为该谱系的
特异性标记。因此,不同的MHC等位基因可据此归于不同的谱系,且不同谱系间MHC基因序列的差异明显大于同一谱系内MHC基因序列的差异。对随机人群应用block matching进行移植配型,其目的是寻找与受者属于同一HLA谱系的供者,以避免移植后出现较强的
排斥反应。该技术最大的优点并非在于单个HLA基因的相配,而是着眼于整个HLA
单体型基因序列最大程度的相似,其实践应用价值已经在HLA
多态性的家系调查和BMT疗效的回顾性分析中得到初步证实。