Tế bào nguồn sinh máu và ghép tuỷ tê bào nguồn

Tác giả: Đại hoc Y Hà Nội
Cập nhật: 31/01/2021

Tế bào nguồn sinh máu (hemopoletic stem cells)

Các nhóm tế bào và tên gọi

Từ nhiều kết quả nghiên cứu khốc nhau, tới nay – cuối thế kỷ XX người ta đã thừa nhận thuyết một nguồn gốc trong tạo máu ở người. Tế bào này có khả năng sinh sản ra tất cả các dòng tế bào máu. Chúng được gọi là tế bào nguồn sinh máu(homopoiotic otom colla).

Tế bào nguồn sinh máu có thể chia làm ba nhóm dựa trên quá trình phân chia và biệt hoá của chúng.

Tế bào nguồn sinh máu vạn năng hay toàn năng (piuripotential stem cells)

Tế bào vạn năng hay còn gọi là tế bào “trùm”, tế bào “gốc” là tế bào sinh máu đầu tiên được tách ra từ tổ chức bào với sự hỗ trợ của tế bào stroma (stromal cells). Tế bào này có một số đặc điểm sau:

Phát hiện đầu tiên từ nghiên cứu đơn dòng (cloning) tế bào lách chuột, nên được gọi là đơn vị tạo cụm tế bào lách CFU-S (colony íbrming unit – spleen).

Tế bào nhỏ giông lympho về hình thái, nhưng không chuyển dạng khi nuôi cấy với PHA.

Có số lượng rất ít trong các nhóm tế bào của tuỷ xương, khoảng 0,01% – 0,05%, ở máu khoảng

Có dấu ấn bề mặt (marker) CD₃₄₊.

Bản thân mỗi tế bào có thể tự tái sinh (selt renevval) ra chính nó và sinh sản ra tất cả các dòng tế bào nguồn kế cận. Nhưng từ tế bào kế cận (progenitor cells) không thể trở lại thành tế bào nguồn vạn năng. Đó là sự khác nhau cơ bản giữa tế bào gốc (stem cells) và tế bào sinh sản (progenitor cells).

Tế bào này có mặt ở tuỷ xương, máu ngoại vi, máu cuống rốn, gan phôi người và động vật có vú.

Tế bào nguồn da năng (multipotential progenitor cells):

Còn gọi là tế bào định hướng tuỷ CFU-GEMM (myloid progenitor cells) hoặc định hướng lympho CFU-L (lymphoid progenitor cells). Tế bào này có khả năng sinh ra nhiều dòng tế bào kế cận: tế bào đa năng hướng tuỷ sinh ra dòng: HC, TC, B/C hạt; tế bào đa năng hướng lympho có khả năng sinh: lympho B, T, NK.

Tế bào nguốn đơn khả năng: (mono hoặc unipotential progenitor cells):

Tế bào này có thể COI là tế bào mẹ, hay tế bào nguồn đầu dòng chúng chỉ sinh ra một dòng tế bào. Thí dụ:

Dòng hồng cầu: BFU-E, CFU-E: các tế bào nguồn đơn khả năng của dòng hồng cầu chứng chỉ sinh ra hồng cầu.

Dòng mẫu tiểu cầu = CFU – Meg, chỉ sinh mẫu tiểu cầu.

Dòng bạch cầu hạt trung tính = CFU-G, chỉ sinh bạch cầu hạt trung tính.

Dòng đơn nhân: CFU-M, chỉ sinh bạch cầu đơn nhân lân.

Dòng bạch cầu ái toan: CFU-Eo, chì sinh ra bạch cầu hạt ưa acid.

Dòng bạch cầu ái kiềm: CFFU-Ba, chỉ sinh ra bạch cầu hạt ưa base.

Quá trình phát triển trên đây được thể hiện ở sơ đồ 1.2.

Số lượng tế bào nguồn qua các giai đoạn phát triển

Số lượng này được nghiên cứu và xác định như sau: có một lượng rất ít trong quần thể tế bào tuỷ, chừng 0,01- 0,00%, ở máu chừng

điều hoà bằng cơ chế kiếm soát tại chỗ

Vai trò của tế bào stroma tại tuỷ, các tê bào máu có mặt các tổ chức và cơ quan khốc nhau. Từ đó phản ảnh lại tuỷ xương để kích thích hoặc ức chế sản xuất (Feed-Back).

Điểu hoà thể dịch: Vai trò của các cytokin và các chất ức chế tạo máu

Các cytokin kích thích sinh máu và vị trí tác dụng:

Cho tới nay người ta đă phát hiện khoảng > 25 các cytokin khốc nhau (xem bài cytokin). Trong đó có một số cytokin chủ yếu có vai trò trong điều hoà sinh máu (bảng 1.8).

Ghi chú: HPP = Ligh proliferating potential – CFC
LIF = Leukemia inhitory factor

Đối tác gây ảnh hưởng của các cytokin tuy có khác nhau song tác dụng hợp đồng là chủ yếu. Tác dụng này chung cho tất cả các cytokin (H.l.ll).

Hình 1.11. Điều hoà tại chỗ và điều hoà thể dịch ở các giai đoạn phát triển và biệt hoá tế bào sinh máu

Tế bào gốc (stem cells) chịu sự kiểm soát theo cơ chế điếu hoà tại chỗ. Tế bào gốc tiếp cận và trao đổi với tế bào stroma, tác dụng này giảm dần đối với tế bào sinh sản.

Các tế bào sinh sản (progenitor cells) và tế bào chức năng chịu ảnh hưởng của các yếu tố điều hoà thể dịch cytokin là chủ yếu.

Các yếu tố ức chế sinh máu: Tạo máu được kiểm soát theo hướng ức chế bởi các tác dụng sau đây:

Do tế bào chết theo chương trình apoptosis, thiếu chất kích thích hoặc tế bào không tiếp nhận kích thích chúng sẽ chết tại chỗ (chết theo chương trình: programmed cell death).

Do các chất ức chế sinh sản và biệt hoá tế bào:

MIF (macrophage Inhibitor íactor) ức chế phát triển tế bào Mix, GM-, E.

TGF-P (transíorming growth factor) ức chế bào nguồn HPP, BFU-E.

P-glu-glu-Asp-cys-lys: ức chế phát triển tế bào GM.

Ngoài ra cần có một yếu tô thể dịch khác ức chế tạo máu như interferon, prostaglandin, yếu tố 4 tiểu cầu, các chất kích thích phát triển và các chất ức chế phát triển hoạt động cân bằng nhằm đảm bảo số lượng tế bào sinh máu đủ đáp ứng nhu cầu cơ thể trong mỗi giai đoạn.

Các dấu ấn bể mặt tế bào nguồn vạn năng (stem cells)

Dấu ấn sớm nhất là CD₃₄_> ngoài ra chưa có dấu ấn nào trên bề mặt tế bào gốc vạn năng.

Vòng sống tế bào nguồn

Sinh sản, phát triển và thoái hoá là vòng sống của tế bào nguồn.

Quá trình này gồm bốn sự kiện quan trọng xảy ra liên tiếp trên tế bào:

Sự phân chia – sinh sản (proliíeration): theo hình thức phân bào (mitosis). Sự phân chia này phụ thuộc vào nhu cầu của cơ thể. Riêng tế bào gốc (CD₃₄₊) tự duy trì bằng cách tái tạo lại còn cốc tế bào đã biệt hóa thì không quay trở lại (không tự duy trì).

Quá trình biệt hoá (differentiation): quá trình này có các diễn biến sau:

Thay đổi về hình thái: nhân, NSC, các dấu ấn màng tế bào…

Trang bị và hoàn thiện về chức năng: HC vận chuyển oxy, bạch cầu làm nhiệm vụ chông nhiễm trùng…

Làm chức năng phục vụ cho sự sống của cơ thể: tồn tại ở máu một thời gian ngắn.

Quá trình thoái hoá apoptosis xảy ra tại tổ chức, tế bào chết theo chương trình (programmed cell death). Đây là quá trình khép kín của vòng sống tế bào trong cơ thể: vòng sống này bao gồm sự sinh sản phát triển – trưởng thành, phục vụ hoạt động cơ thể rồi thoái hoá theo chương trình đã sắp đặt. Rôì loạn quá trình này tạo nên bệnh lý.

Apoptosis xảy ra trong các tổ chức liên võng, ở đây các tế bào già thoái hoá, tiêu huỷ, thải bỏ ra ngoài bằng các đường chuyển hoá, hô hấp, nước tiểu, mồ hôi, phân.

Vấn để ghép tuỷ tế bào nguồn

Chuẩn bị tế bào nguồn cho ghép tuỷ

Nguồn cung cấp tế bào nguồn sinh máu (sourse of hemopoietic progenitor cells)

Tế bào có khả năng sinh máu (progenitors) đồng loài từ các người cho có cùng HLA (A, B, DR) hoặc từ chính bản thân bệnh nhân. Ở người sourse tế bào nguồn có thể phân lập từ các cơ quan sau đây (bảng 1.10).

Tuỷ xương

Tế bào gan phôi

Máu ngoại vi

Máu cuống rốn

Tuỷ xương bệnh nhân lơxêmi ở thời kỳ ổn định sau điều trị hoá chất, hoặc sau khi điều trị hoá chất có dùng chất kích thích GM, G – CSF.

Huy động tế bào nguồn từ tủy vào máu.

Nuôi cấy in-Situ (nuôi cấy dài ngày = longterm culture)

Thu hoạch tế bào nguồn

Phân lập tế bào nguồn từ tuỷ:

Tuyển chọn người cho

Chọc hút dịch tuỷ, thu khoảng 100 hoặc > 1000ml dịch tuỷ-chống đông.

Phân lập tế bào có nhân, tách tế bào nguồn

Loại bỏ T lympho

Bảo quản và sử dụng

Phân lập tế bào nguồn từ máu ngoại vi

Tuyển chọn người cho

Phân lập từ máu bằng phương pháp gạn tế bào nguồn sử dụng máy tự động

Phân lập từ túi máu bằng ly tăm phân lớp

Loại huyết tương.

Loại hồng cầu, loại T lympho, bảo quản ở -196°c và sử dụng.

Phân lập tế bào nguồn từ máu dây rốn trẻ sơ sinh: vô khuẩn trong quy trình thu gom, loại bớt HC, bảo quản ở -196°c và sử dụng.

Huy động tế bào nguồn

Huy động tế bào nguồn bằng hoá chất kết hợp với chất kích thích G-CSF (Mobilization ofHSC by chemotherapy and G-CSF). Kỹ thuật này cho hiệu quả gấp 40 – 50 lần.

Hoá chất và chất kích thích thường dùng:

Cyclophosphamid, sau đó dùng G-CSF trên ngày thứ 4 – 6.

Thu hoạch tế bào progenitors: sau khi đã dùng G-CSF vào ngày 4 hoặc 5 thu hoạch tê bào nguồn bằng máy tự động.

Dùng chất kích thích đơn phương:

G – CSF, GM -CSF

GF, IL-3.

Thrombopoietin

Nuôi cấy in-situ: nuôi cấy clone bằng kỹ thuật insitu có chất kích thích.

Làm sạch tế bào nguốn

Loại T lympho

Phương pháp miễn dịch:

Kỹ thuật sử dụng kháng thể đơn dòng chống T lympho (ATG).

E Rosette

Miễn dịch hấp phụ (IM – adsoption)

Phương pháp dược lý:

Sử dụng các hoá chất + Cyclophosphamid

Vincristin + Cyclosporin A

Phương pháp sinh học:

Nuôi cây dài ngày có chất kích thích T-Lympho

Hoạt hoá T lympho bằng IL-2, rồi loại bỏ tế bào T.

Loại tế bào lơxêmi sử dụng cho tự ghép tuỷ

Nuôi cấy dài ngày: tế bào lơxêmi chết trước.

Đông tan: tế bào lơxêmi dễ bị ly giải hơn tế bào bình thường.

Loại bằng cảm ứng từ: làm sạch bằng phương pháp này có kết quả tốt, xong đắt tiền.

Bảo quản tế bào nguồn

Bảo quản bằng dung dịch DMSO (Dimethyl Sulfoside) 10% dùng dung dịch có 20% huyết tương của bản thân.

Làm lạnh: 1 – 5°c/l phút cho tới -30°c

Làm lạnh sâu: – 80°c

Âm 186°c trong ni tơ lỏng (Liquid nitrogen)

Sử dụng tế bào nguồn báo quản

Phá đông: nhanh, trong chậu nước ấm 37°c đến 40°c

Dung dịch tế bào được truyền bằng catheter qua tĩnh mạch thượng đòn.

Có thể thêm một bước trước khi truyền loại bỏ DMSO, giảm độc, nhưng thực chất không cần vì làm tổn thương tế bào nguồn.

Liều lượng (Dose) tế bào nguồn cần thiết cho ghép tuỷ:

Liều lượng dùng cho ghép đồng loại (Allograft) và ghép tự thân (autograft) như sau:

Máu cuống rốn và ngân hàng máu rốn

Một nguồn cung cấp tế bào nguồn có giá trị

Đặc điểm sinh học máu cuống rốn

Chỉ có dấu ấn CD₃₄+, các dấu ấn khác đều chưa xuất hiện .

Phản ứng nhanh, nhậy với chất kích thích như GM-CSF, G-CSF, IL-3

Số lượng CD₃₄, nhiều, cao hơn số lượng ở tuỷ.

Khả năng sinh sản lớn gấp 4 – 5 có khi tới 10 so với tế bào tuỷ

Tế bào có thẩm quyền miễn dịch (T lympho) ít, hoạt tính của T-CD8 rất thấp do đó GVHD yếu.

Nhiều progenitor: BFU-E, CFU-E, CFU-Meg, CFU-GEMM, CFU-GM.

Thu hoạch

Máu cuống rốn chống đông ACD • hỗn hợp với heparin theo tỷ lệ 10U heparin/ml ACD.

Tách bằng máy tự động, hoặc

Tách bằng ly tâm phân lớp.

Đánh giá số lượng CD₃₄ bằng phương pháp huỳnh quang và số lượng GM / CFU bằng phương pháp nuôi cấy clon.

Bảo quản lạnh sâu (như trên).

Xây dụng ngân hàng tế bào nguồn máu rốn

Tách CD₃₄

Loại T

Định HLA

Bảo quản lạnh: bảo quản trong nitơ lỏng (liquid nitrogen) đạt được âm 196°c, có thể giữ được 4 – 5 năm trong điều kiện này.

Phương pháp ghép tuỷ tế bào nguồn

Ghép tuỷ tế bào nguồn, nghĩa là truyền tế bào nguồn vào máu như truyền máu, nhưng không dùng màng lọc máu, truyền chậm và dùng kim luồn vào tĩnh mạch trung tâm.

Bệnh có thể ghép tuỷ

Bệnh ung thư lỏng: All, AML, CLL CML, Hodgkin, nonHodgkin, myeloma.

Ung thư cứng: ung thư vú, tử cung, phổi

Suy tuỷ, rối loạn sinh tuỷ (MDS)

Di truyền: Thalassemia, Glanzmann…

Suy giảm miễn dịch: AIDS, lupus

ghép tủy đồng loài:

Để ghép tủy đồng loài có kết quả, cần có hai điểu kiện tối quan trọng đó là:

Tương đồng: ABO, HLA phải có ít nhất ba gen giống nhau, ít hơn thì khả năng đậu ghép rất khó khăn do bệnh ghép chống chủ gây nên.

Phòng bệnh ghép chống chủ, phòng thải ghép.

Tiến hành ghép tủy theo ba bước sau đây:

Chuẩn bị bệnh nhân: Dùng hóa chất liều cao để tiêu diệt tế bào miễn dịch của cơ thê nhân. Thông thường có thể dùng một trong hai phương pháp:

Hoá chất đơn:

Cyclophosphamid : 120 mg/kg

Etoposid : 60 mg/kg

Melphalan : 110 mg/kg

Đa hoá chất

Cytosa + cyclophosphamid : 3g/kg + 50 – 120mg/kg

Busulphan + cyclophosphamid : 7mg/kg + 50 mg/kg

Etoposid + cyclophosphamid : 30 -60kg + 1500 mg/kg

Hoá chất phối hợp với ATG

Cyclophosphamid 200mg/kg

ATG = 90 mg/kg

Hóa chất phối hợp với tia xạ toàn thân (TBI) để tiêu diệt tối đa tế bào miễn dịch.

Ghép tủy: Truyền tế bào nguồn vào tĩnh mạch trung tâm qua kim luồn catheter.

Chăm sóc sau ghép tủy

Phòng bệnh ghép chống túc chủ (GVHD): Đây là phản ứng nguy hiểm nhất của ghép tủy đồng loài; Phòng GVHD bằng các thuốc sau đây;

Cyclosporin A

Methotrexat

Prednisolon

ATG

Điều trị hỗ trợ:

Chống nhiễm trùng, nấm: kháng sinh dự phòng, có phòng chăm sóc vô trùng.

Sử dụng hợp lý máu và các sản phẩm máu.

Chỉ định hợp lý máu và các sản phẩm máu.

Chế độ dinh dưỡng tốt, an toàn.

Sử dụng các factor phát triển: GM-CSF, G-CSF.

Đánh giá kết quả

Theo dõi giám sát

Theo dõi bệnh ghép chống chủ

Nuôi cấy GM-CFU theo dõi tế bào ghép phát triển

Xét nghiệm máu: hồng cầu, tiểu cầu.

Xét nghiệm sớm các nguy cơ dẫn đến không kết quả.

Tái phát (Relapse)

Nhiễm trùng: thường gặp nhiễm virus (CMV, Herpes EBV) nhiễm nấm, nhiễm trùng Gram (+), Gram (-).

Phát hiện các yếu tố dẫn đến kết quả xấu:

Bệnh không đông máu

HLA không quan hệ huyết thống…

Úc chế miễn dịch không đầy đủ

Tế bào T còn cao.

Sống tự do 3-5 năm cần dùng hoá chất ức chế phản ứng MD từng đợt

Busulphan 16 mg/kg/ngày X 4 ngày

Dùng tiếp cyclophosphamid 120 mg/kg/ngày X 2 ngày

Phát hiện bệnh ghép chống chủ (gvhd)

Biểu hiện của bệnh ghép chống chủ cấp

Bệnh thường xuất hiện sau khi ghép từ ngày 10 – 12, triệu chứng nổi bật là da, bệnh gút, bệnh gan, phổi và bệnh hệ miễn dịch.

Các biểu hiện ở da: rát đò, nốt phồng đỏ ở gan bàn tay, bàn chân, nách, cơ vai, mặt trong các cơ gấp…

Biểu hiện ở đường chuyển hoá: thường tổn thương gan làm bilirubin tăng, men gan tăng, tổn thương tế bào biểu mô đường tiêu hoá. Do đó dẫn đến rối loạn chuyên hóa các chất.

Bệnh gút: đau, buốt các đầu ngón chân…

Xét nghiệm tế bào T-CD₄* và T-CD₈₊, các cytokin IL-2, INF… các cytokin này sẽ làm tăng quá trình tổn thương tổ chức.

Biểu hiện của GVHD mạn: Ghép đồng loài chọn lọc HLA có tới 20-30%, có tác giả thông báo 60% có GVHD mạn… Nguyên nhân chính vẫn là do tế bào T lympho của tế bào ghép chưa được làm sạch. Thường 40 ngày sau, có khi sau 1 năm mới xuất hiện. Cốc biểu hiện lâm sàng vẫn chủ yếu ở da và bệnh gan. Gan có thể bị xơ gan, viêm gam mạn tiến triển, tổn thương mát, niêm mạc.

Ngoài ra bệnh ghép chống chủ còn biểu hiện ở thận như hội chứng tan máu sau ghép, đái máu,… Bệnh ở phổi với các biểu hiện viêm phổi,… bệnh nội tiết, thường có hội chứng tăng nội tiết tố, biểu hiện lâm sàng rất ít, khám nội tiết có thể gặp 50 – 60% các trường hợp, đục nhân mắt (cataracts) gặp 10 – 20%, bệnh xương thường gặp là loãng xương, bệnh ung thư thứ phát thường do hậu quả của các virus tấn công vào cơ thể nhát là EBV gây u lympho.

Phòng và điều trị bệnh ghép chống chủ

Dự phòng:

Loại T lympho khỏi tế bào nguồn ghép

Úc chế phân bào T lympho:

Prednisolcn

Cvclosporin A + ATG

Điều trị: Dùng cốc thuốc chống phân bào T lympho, kèm theo chăm sóc sốt, nhiễm trùng, chăm sóc chức phận gan thận.

Tiên lượng GVHD: nhìn chung nếu GVHD xuất hiện thì tiên lượng rất xấu.

ghép tủy tự thân:

Dùng tế bào nguồn của bệnh thép lại cho bệnh nhân. Trưòng hợp này không cần lựa chọn HLA. Nhưng vấn đê’ loại bỏ tế bào ung thư lại trở nên cần thiết. Công việc được tiến hành theo các bước sau đây:

Chuẩn bị tế bào nguồn

Thu hoạch tế bào CD₃₄ từ máu:

Huy động tế bào nguồn: sau điều trị hóa chất tế bào leukemia bị tiêu diệt, tiến hành tiêm G-CSF, sau đó thu hoạch tế bào nguồn.

Làm sạch tế bào ung thư (tế bào lơxẽmi) bằng hai cách:

Sử dụng kháng thể đơn dòng đặc hiệu lơxêmi, diệt tế bào ung thư trước khi truyền.

Tạo kháng thể chống lơxêmi ngay trong bản thân bệnh nhân tự ghép. Tế bào ung thư còn lẫn trong huyền dịch tế bào gốc nhưng đã bị bất hoạt bởi khống thể đặc hiệu khi truyền vào cơ thể nhận, chúng trở thành kháng nguyên lạ với cơ thể, cơ thể có khả năng đáp ứng miễn dịch, tạo kháng thể chống tế bào leukemia. Đó là hình thức loại bỏ tế bào ung thư.

Đông lạnh tế bào nguồn cũng có tác dụng loại bỏ tế bào leukemia (tế bào leukemia dễ chết).

Bảo quản: đông lạnh ở nhiệt độ – 180°c, hoặc truyền ngay sau bảo quản ở 4°c trong 3 ngày.

Chuẩn bị bệnh nhân và ghép tủy

Hóa trị liệu liều cao: Tiêu diệt triệt để tế bào ung thư sử dụng các thuốc: cyclophosphamid; caromustin; melfalan; etoposid; cytosin-arabinosid; thioguanin.

Tia xạ liều toàn thân (TBI)

Ghép tủy:

Truyền tế bào tủy (tế bào CD₃₄⁺) vào tĩnh mạch trung tâm đã đặt trước catheter.

Làm tan đông rất nhanh

Truyền tủy

Tai biến có thể có khi truyền tủy: buồn nôn, nôn, đau bụng, khó thở, tăng HA, rối loạn chức phận thận do các thành phần tế bào đông tan giải phóng ra.