pobierz

Acta Haematologica Polonica 2010, 41, Nr 3, str. 357–362
PRACA POGLĄDOWA – Review Article
ANDRZEJ LANGE1,2, MAŁGORZATA POLAK1, DOROTA DERA-JOACHIMIAK1,
KATARZYNA KOŚCIŃSKA1
Zasady doboru dawców we współczesnej transplantologii szpiku
Rules and efficiency of donor-recipient matching for HSCT
1
Dolnośląskie Centrum Transplantacji Komórkowych z Krajowym Bankiem Dawców Szpiku
Dyrektor: Prof. dr hab. med. Andrzej Lange
2
Zakład Immunologii Klinicznej Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN
Kierownik: Prof. dr hab. med. Andrzej Lange
STRESZCZENIE
Przebieg doboru pary dawca-biorca przeszczepu komórek krwiotwórczych określa sytuacja kliniczna pacjenta i możliwość typowania tkankowego (HLA) na poziomie DNA o wysokiej rozdzielczości w zakresie 5 loci. Wyniki przedstawione w pracy opierają się na doświadczeniu Krajowego Banku Dawców Szpiku:
1. Dawcy niemieccy byli najczęściej akceptowani do przeszczepu, w drugiej kolejności dawcy z polskich rejestrów.
Dla 10% pacjentów zaakceptowano dawcę z rejestru amerykańskiego.
2. 59 pacjentów z ogólnej liczby 354 zostało wycofanych z procedury doborowej z przyczyn klinicznych w tym pogorszenia stanu zdrowia, dla 58 pacjentów ośrodek przeszczepowy nie zaakceptował dawcy (brak oczekiwanego
poziomu doboru).
3. Dla 185 pacjentów procedura doborowa została zamknięta po przeprowadzeniu od 1–3 typowań potwierdzających.
4. Przeżycie pacjentów po przeszczepie komórek krwiotwórczych, przy doborze na poziomie 5 loci na wysokim poziomie rozdzielczości jest znamiennie wyższe niż pacjentów dobranych na niższym poziomie doboru.
SŁOWA KLUCZOWE: HLA – Przeszczep komórek krwiotwórczych – Dobór pary dawca-biorca przeszczepu
SUMMARY
Algorithm of the donor-recipient matching begins from clinical evaluation of the case followed by family typing with
haplotype segregation. A lack of family donor prompts to DNA typing level at high resolution preferably of 5 loci
alleles. Searches conducted by the Polish National Bone Marrow Donor Registry resulted in the following data:
1. The most frequent donations came from the German Registry, but Polish Registries are the second, in frequency of
donations but still 10% of donors were from the NMDP.
2. 59 patients out of 354 studied were withdrawing from the search due to the clinical reasons including deterioration
of the health status, 58 pts lacked accepted donor.
3. 185 patients had their donors matched after one to three CT procedures.
4. Patients survival was significantly better when donors were 10/10 matched as compared to those mismatched
with one or two specificities.
KEY WORDS: HLA – HSCT – Donor-recipient matching
WSTĘP
Przeszczepienie allogenicznych komórek krwiotwórczych wpisane jest w standard postępowania
lekarskiego. Decyzja o potencjalnej potrzebie wykonania przeszczepienia podejmowana jest na podstawie pierwotnie postawionego rozpoznania choroby opartego na morfologii, fenotypie odpowiednio do
obowiązującego nas standardu. W wielu sytuacjach potrzebę przeszczepienia determinują badania genetyczne: kariotyp i odpowiednio do rozpoznania badanie określonych delecji, fuzji genowych i mutacji.
358
A. LANGE
Są to wystarczające dane, aby określić przewidywaną potrzebę konsolidacji leczenia chemioterapią
przedprzeszczepową, która wiąże się z podtrzymywaniem efektu leczniczego dzięki powstałej w procesie wykształcania się tolerancji na alloprzeszczep reakcji przeszczep przeciwko białaczce (graft vs leukemia – GvL). Nie mamy wystarczających dowodów laboratoryjnych pozwalających na przewidywanie
potencjalnej sprawności przeszczepionego materiału w wykształcaniu reakcji GvL, wiemy natomiast,
że pacjenci z GvHD (graf vs host disease) są w mniejszym ryzyku wznowy białaczki w porównaniu do
tych nie mających klinicznych objawów alloreaktywności. W badanej grupie ostatnio przeszczepionych
w naszym ośrodku chorych stwierdziliśmy, że 2 na 34 osoby z ostrym i/lub przewlekłym GvHD miały
wznowę białaczki wobec 11 wznów u 31 chorych bez tego klinicznego obrazu alloreaktywności. Problemem jest gwałtowność procesu GvHD i jego zasięg narządowy. Ostry GvHD (aGvHD) z fatalnym
następstwem dotyczy, co spostrzega się w podanej powyżej własnej obserwacji, jedynie u chorych z IV
klinicznym stopniem aGvHD. Również ten aGvHD, który przechodzi do ekstensywnego przewlekłego
GVHD jest groźny bo w sposób istotny upośledza jakość życia szczególnie wówczas, gdy dochodzi do
powstania ekstensywnych zmian skórnych i śluzówkowych, zajęcia wątroby i przede wszystkim płuc.
Musimy więc dołożyć wszelkich starań, aby zrozumieć i praktycznie wykorzystać genetyczne odrębności w parze dawca-biorca. Obecnie pozostajemy w doborze pary dawca – biorca przeszczepu na poziomie alleli usytuowanych w 5 loci A, B, C, DR i DQ. Prowadzony przez nas program zatytułowany
„Wdrożenie i Krajowa Harmonizacja Badań Immunogenetycznych Wspomagających Ostateczną Decyzję Doboru Pary Biorca-Dawca Allogenicznego Przeszczepienia Komórek Krwiotwórczych”, odpowie
już w pierwszej fazie realizacji tego programu na pytanie, czy brak doboru w locus DP ma korzystny
wpływ na wykształcenie się reakcji GvL, na co wskazuje praca zespołu Alejandro Madrigala [1]. Rozpoznanie wiąże się z algorytmem postępowania lekarskiego, w którym przeszczepienie komórek krwiotwórczych ma swoje standardowe uzasadnienie [2]. Konieczne jest typowanie odpowiednio do dostępności rodziców i całego rodzeństwa chorego. Dostępność to znaczy, że żyją a nie to, że są w bezpośrednim zasięgu leczącej pacjenta placówki hematologicznej. W latach 2006–2009 w 5 sytuacjach na 269
badanych rodzin prosiliśmy o przysłanie próbki krwi pocztą kurierską, jeśli członek rodziny przebywał
za granicą. W tym ostatnim przypadku należy wykonać badania specyficzności HLA na poziomie
DNA, we wszystkich innych typowanie serologiczne jest wystarczające. W tym wstępnym typowaniu
chodzi bowiem o to, czy jest dawca rodzinny. Dosyć wysoki odsetek błędów spostrzegamy przy badaniu HLA testem cytotoksycznym [3], który w przypadkach typowania rodzinnego jest łatwy do wykrycia przez prostą segregację haplotypów. Jeżeli segregacja przebiega wbrew oczekiwaniu – czytelne 4
haplotypy – należy wziąć pod uwagę występowanie tzw. crossing over (wymiana – przy mejotycznym
podziale komórki zarodkowej części chromosomu 6), co wprowadza do określonego haplotypu specyficzność równoległego haplotypu. Powoduje to, że na poziomie genotypu (wszystkie wykryte specyficzności HLA) mamy skompletowane te same antygeny/specyficzności jakie wykazano u pary rodzicielskiej, ale wbrew oczekiwaniu, niektóre z nich leżą na różnych haplotypach – odmiennie niż u danego rodzica. Brak dawcy rodzinnego skłania ponownie do sięgnięcia do wytycznych EBMT [2] i sprawdzenia, czy stan kliniczny pacjenta i rozpoznanie podstawowej choroby skłaniają do praktycznego rozpatrzenia potrzeby wykonania w przyszłości przeszczepienia od niespokrewnionego dawcy. Wówczas
należy ponownie wytypować parę rodzicielską i chorego na poziomie DNA z wykorzystaniem typowania allelicznego. Powoduje to, że przy poszukiwaniu dawcy będziemy wiedzieli czy na tym wysokim
poziomie rozdzielczości typowania jest dawca optymalnie przystający na poziomie 3, 4 a nawet 5 alleli.
Obecnie coraz więcej dawców opisanych jest na poziomie alleli, również tych, u których w typowaniu
uwzględnione są 4 czy nawet 5 loci. Dobre wytypowanie biorcy to zapowiedź raczej gładko biegnącego
programu doboru, czego nie należy mylić ze skutecznością doboru. Ciągle co 5 z nas nie ma dawcy
dobrego w 5 loci na poziomie alleli.
Zasady doboru dawców we współczesnej transplantologii szpiku
359
METODY
Najczęściej stosowane metody oparte są na analizie fragmentów DNA zawierających specyficzności określonego locus lub wielu loci z wykorzystaniem:
1. specyficznych sekwencji inicjujących łańcuchową reakcję polimerazy – PCR-SSP (polymerase
chain reaction with sequence specific primers),
2. zestawu do hybrydyzacji z użyciem specyficznych sond oligonukleotydowych – PCR-SSO (PCR
and hybridization with sequence specific oligonucleotides),
3. sekwencjonowania – SBT (sequence based typing).
Istotne jest utrzymanie sprawności technologicznej typowania z wykorzystaniem metod serologicznych. Technika ta potrzebna jest do weryfikacji ekspresji fenotypowej kodowanych specyficzności
HLA i jak podano powyżej może być skutecznie stosowana w typowaniu rodzinnym szczególnie antygenów klasy I. Typowanie serologiczne odgrywa istotną rolę przy doborze biorcy nerek.
Przy doborze rodzinnego dawcy szpiku – wykonujemy typowanie antygenów zgodności tkankowej
klasy I locus A i B (metodą serologiczną lub genetyczną) oraz klasy II locus DRB1 (metodą genetyczną
na poziomie pośredniej rozdzielczości) u pacjentów i członków ich rodzin. W obrębie analizowanej
rodziny sprawdzamy segregację haplotypów. Prawidłowa segregacja rodzicielskich haplotypów uwierzytelnia poprawność wykonanego typowania. Przy typowaniu potwierdzającym pary biorca-potencjalny dawca rodzinny z nowej próbki krwi – wykonujemy typowanie antygenów zgodności tkankowej
klasy I locus A, B oraz klasy II locus DRB1 (metodą genetyczną).
Przy doborze niespokrewnionego dawcy komórek krwiotwórczych ponawiamy typowanie mając do
dyspozycji ponownie pobraną próbkę biorcy i próbkę przysłaną z ośrodka dysponującego dawcą. Regułą jest badanie specyficzności HLA 5 loci (A*,B*,C*,DR*,DQ*) na poziomie alleli (wysoka rozdzielczość) metodą SSP lub SBT.
WYNIKI
Praktycznie program doboru biegnie wg algorytmu, który był już poprzednio publikowany [4],
przedstawia polską i nieco zmodyfikowaną wersję tego algorytmu.
Dobrą ilustracją współczesnych możliwości doboru dawcy jest doświadczenie Krajowego Banku
Dawców Szpiku. W latach 2006–2009 w naszym ośrodku przeprowadzono procedurę doborową dla
354 pacjentów z dziesięciu polskich ośrodków przeszczepowych. U 237 pacjentów (67%) ośrodek
transplantacyjny zaakceptował dawcę do przeszczepu, a w 117 (33%) sytuacjach dawca nie został zaakceptowany. Dawcy zaakceptowani do przeszczepu byli dobrani na trzech różnych poziomach doboru:
 10/10 para dawca-biorca zgodna we wszystkich 10 specyficznościach układu HLA (159),
 9/10 różnica w zakresie jednej z 10 specyficzności układu HLA (62),
 8/10 dwie różnice między dawcą a biorcą w zakresie 10 specyficzności układu HLA (16).
Akceptacja zaniechania prowadzenia dalszych etapów doboru dawcy przy braku doboru określonych specyficzności należy do ośrodka przeszczepiającego. Najczęściej akceptowana niezgodność dotyczyła locus C. Dla 62 pacjentów zaakceptowanych z jedną niezgodnością było aż 37 dawców, którzy
różnili się z biorcą w jednym z alleli locus C lub nawet bardziej istotnie na poziomie niskiej rozdzielczości co oddaje typowanie specyficzności na drugim miejscu (np. C*03:03 vs C*03:04 lub C*03:04 vs
14:02). Niezgodności akceptowane na poziomie doboru 8/10 (ponownie część niezgodności była na
poziomie alleli, ale również były niezgodności widoczne w badaniu z zastosowaniem niskiej rozdzielczości). Niezgodności te w 9 sytuacjach dotyczyły specyficzności z locus A lub B i zawsze z C. Rzadziej akceptowane były niezgodności z udziałem specyficzności II klasy (5 sytuacji).
Wśród dawców najwięcej pochodziło z rejestru niemieckiego (140), ale już na drugim miejscu były
rejestry polskie [47]. Z rejestru NMDP pochodziło 24 dawców (Rycina 1).
360
A. LANGE
Liczba dawców zaakceptowanych do przeszczepu
Ryc. 1. Kraj pochodzenia dawców zaakceptowanych do przeszczepu.
Fig. 1. Donation with respect to the country of origin.
Nie więcej niż trzy typowania potwierdzające szczęśliwie doprowadziły do decyzji doborowej
u 78% przypadkach. Niestety 13% pacjentów czekało na decyzje doborową po badaniu 5 lub więcej
potencjalnych dawców. W sposób oczywisty wydłuża to czas upływający od decyzji o poszukiwaniu
dawcy do zakończenia tej procedury. Ma to swoje odzwierciedlenie w czasie potrzebnym do doboru,
który sięga 6 miesięcy przy wielokrotnych typowaniach potwierdzających. Analiza statystyczna wykazała, że prawdopodobieństwo przeżycia po przeczepieniu komórek krwiotwórczych jest w istotny sposób zależne od czasu doboru i to w obydwu kategoriach chorych, tych przeszczepianych z doborem 10
na 10 alleli i tych, którzy nie mieli optymalnego dawcy (Rycina 2).
Przedłużające się procedury doborowe mają również swój udział w wysokim odsetku zaniechań
przeszczepienia (Rycina 3).
Podsumowując doświadczenie ostatnich czterech lat wskazuje na istotny udział dawców z polskich
rejestrów w wykonanych przeszczepieniach. Rozkład haplotypów w populacji dawców KBDSz jest
podobny do tego w rejestrze niemieckim [5]. Oba rejestry polski i niemiecki mają w swoich zasobach
dawców o rzadkich specyficznościach lub rzadkich powiązaniach pomiędzy locus B i C oraz DR i DQ.
Powoduje to, że polscy dawcy poszukiwani są przez inne rejestry europejskie, co skutkowało w 6 pobraniach dla innych poza Polską krajów na ogólną liczbę 34 pobrań w KBDSz. Słabym punktem jest
wysoki odsetek zaniechań przeszczepienia pomimo prowadzenia procedury doborowej [28]. Dotyczyło
to 58 przypadków z brakiem wg oceny ośrodka przeszczepiającego optymalnego dawcy ale w 28 z powodu pogarszającego się stanu zdrowia chorego. Należy dążyć do zamknięcia procedury doborowej
w okresie 3 miesięcy (mediana dotychczasowego czasu doboru) z podjęciem decyzji o przeszczepieniu
autologicznym lub od innego typu dawcy alternatywnego (haplotypowo zgodny, krew pępowinowa).
Zasady doboru dawców we współczesnej transplantologii szpiku
361
Ryc. 2. Prawdopodobieństwo przeżycia chorych, u których dokonano przeszczepu allogenicznych komórek krwiotwórczych
przy doborze w 10 allelach (10/10) i przy mniej optymalnym doborze, tzn. z 1 (9/10) lub 2 (8/10) różnicami w specyficznościach HLA na wysokim lub niskim poziomie rozdzielczości.
Fig. 2. Survival of patients transplanted from unrelated donors according to the level of matching: 10/10, 9/10 and 8/10
(mismatches were on low or high resolution levels)
Rok
2006
2007
2008
2009
Razem
Brak dawcy zgodengo w ABDR split
17
14
18
9
58
11
9
3
8
31
Zgon pacjenta
Zły stan zdrowia
pacjenta
Rezygnacja z
doboru
Razem
3
5
1
3
3
16
25
117
Rzadkie allele
Rzadkie powiązanie B z Cw
Rzadkie powiązanie DRB1
z DQB1
B*1511
B*07, Cw*07 (8)
DRB1*1303, DQB1*0202
DRB1*0405
B*44, Cw*04 (2)
DRB1*0405, DQB1*0202
Cw*17
B*40, Cw*03
DRB1*0404, DQB1*0304
DQB1*0609
B*44, Cw*06
DRB1*1303, DQB1*0301
DRB1*0404
B*55, Cw*03
B*27, Cw*02
B*13, Cw*07
B*07, Cw*03
B*44, Cw*05
B*44, Cw*07
B*44, Cw*16
B*1503, Cw*12
B*18, Cw*04
B*35, Cw*12
Ryc. 3. Przyczyny braku akceptacji dawcy do przeszczepu
w latach 2006–2009.
Fig. 3. Causes of withdrawing of patients from the donor search in
years 2006–2009.
B*51, Cw*07
B*51, Cw*15
B*08, Cw*03
B*55, Cw*03
B*27, Cw*02
B*15, Cw*07
362
A. LANGE
PODZIĘKOWANIE
Autorzy dziękują wszystkim współpracującym ośrodkom:
 Katedra i Klinika Hematologii i Transplantacji Szpiku Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach,
 Klinika Hematologii i Transplantologii Uniwersyteckie Centrum Kliniczne Gdańsk,
 Klinika Hematologii i Onkologii Dziecięcej Akademii Medycznej w Lublinie,
 Ośrodek Transplantacji Uniwersyteckiego Szpitala Dziecięcego w Krakowie,
 Klinika Onkologii, Hematologii i Transplantologii Pediatrycznej Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu,
 Klinika Hematologii i Chorób Rozrostowych Układu Krwiotwórczego Uniwersytetu Medycznego
w Poznaniu,
 Katedra i Klinika Hematologii, Nowotworów Krwi i Transplantologii Akademii Medycznej we
Wrocławiu,
 Katedra i Klinika Hematologii, Onkologii i Chorób Wewnętrznych Akademii Medycznej w Warszawie,
 Klinika Transplantacji Komórek Krwiotwórczych, Instytut Hematologii i Transfuzjologii w Warszawie.
Praca realizowana i sponsorowana w ramach projektu Nr 13008206/2009: „Wdrożenie i Krajowa
Harmonizacja Badań Immunogenetycznych Wspomagających Ostateczną Decyzję Doboru Pary
Biorca-Dawca Allogenicznego Przeszczepienia Komórek Krwiotwórczych”
PIŚMIENNICTWO
1.
2.
3.
4.
5.
Shaw B.E, Mayor N.P, Russell N.H, Apperley J.F, Clark R.E, Cornish J, Darbyshire P, Ethell M.E., Goldman J.M., Little
A.M, Mackinnon S, Marks D.I, Pagliuca A, Thomson K, Marsh S.G.E, Madrigal J.A. Diverging effects of HLA–DPB1
matching status on outcome following unrelated donor transplantation depending on disease stage and the degree of
matching for other HLA alleles. Leukemia, 2010; 24: 58–65
Apperley J, Carreras E, Gluckman E, Gartwohl A., Masszi T.: The EBMT Handbook (5th edition) Haematopoietic Stem
Cell Transplantation. red: European School of Haematology, France, 2008.
Bogunia-Kubik K, Polak M, Lange A. Serological typing of DRw52 group (especially DR13) gives the highest proportion
of errors as shown by confirmatory oligotyping. Human Immunology, 1996; 47 (1-2), 87.
Lange A, Polak M, Dutkiewicz M, Kościńska K, Nowicka A, Bogunia-Kubik K. Activity of the National Polish Bone
Marrow Donor Registry. Standardization of donor-recipient matching in transplantation (chapter II/4), red: Lange A.,
Nova Publishers Inc., USA, 2006; 514-522.
Lange A, Dera-Joachimiak D, Madej S. et al. Activity of the National Polish Bone Marrow Donor Registry – Analysis of
the Matching Process Successfully Completed with Hematopoietic Stem Cell Transplantation. Transplantation
Proceedings [w druku], 2010.
Praca wpłynęła do Redakcji 1.10.2010 r. i została zakwalifikowana do druku 11.10.2010 r.
Adres Autora:
Prof. dr hab. Andrzej Lange
Dolnośląskie Centrum Transplantacji Komórkowych z Krajowym Bankiem Dawców Szpiku
ul. Grabiszyńska 105
53-439 Wrocław
Tel. 71 78 313 75
fax 71 362 15 12
e-mail: [email protected]