王静波主任团队：两例ALL患者造血干细胞移植术前发生HLA LOSS

文章作者：黄文秋，薛松，张永平，刘夫红

造血干细胞移植的供者选择需要以供患者HLA基因分型为基础， HLA基因位点的杂合性缺失（即假纯合），如果不被识别，可能会导致供者选择错误，从而可能导致有害甚至致命的后果。因此术前发现HLA基因丢失至关重要！

1、航天中心医院王静波团队2021年首次在HLA期刊上发表了两例ALL患者术前丢失病例

白血病是一种复杂的疾病，基因突变和表观遗传学异常在疾病发生和进展中发挥作用，其中一个重要的机制就是免疫逃逸，HLA是免疫自我识别的分子标记物，肿瘤细胞的HLA丢失使其能够逃脱免疫系统。染色体杂合性缺失(LOH)是指一对同源染色体中的一条发生了一个位点或多个位点丢失。众所周知，HLA基因型对于造血干细胞移植(HSCT)的供体选择至关重要，如果患者存在的HLA 基因位点的LOH(HLA LOSS)未被发现的，则会导致供者选择错误，从而不仅起不到预期的治疗效果，而且可能危及生命。干细胞移植后白血病患者中与供者不匹配的HLA基因位点缺失经常被报道[1-2]，血液病患者术前HLA LOSS只在AML患者中有报道[3-4]。其他HLA LOSS均在实体瘤中被报道，本次报道的两例ALL患者术前丢失病例为航天中心医院王静波团队于2021年首次在HLA期刊上发表。以下是文章中发生HLA LOSS的病例描述：

患者1(patient#1)

男，34岁，于2017年8月以前纵膈占位发病，未累及骨髓，多疗程化疗后于2019年11月行自体造血干细胞移植。2020年2月复发，累及骨髓，2020年5月肿瘤负荷增长加快，骨髓中原始细胞占96%，拟行异基因造血干细胞移植术。术前再次进行HLA分型检测，同时进行骨髓全外显子测序(WES)。因HLA部分位点出现纯合情况，取体细胞复查HLA分型, 发现患者有HLA LOSS。患者因化疗无效、疾病进展而死亡。

患者2(patient#2)

男，42 岁，2017年10月以胸椎占位起病，未累及骨髓，化疗后缓解。2020年3月复发，累及骨髓，骨髓中原始细胞占94%，拟行异基因造血干细胞移植，再次进行HLA分型检测，同时进行骨髓WES。因HLA分型为纯合，取体细胞复查HLA分型, 发现患者有HLA LOSS。在先后予以VDCLP联合甲磺酸伊马替尼及VICLP化疗联合达沙替尼治疗后疾病缓解。2020年8月骨穿提示白血病缓解，复查HLA分型。于2020年11月5日行异基因造血干细胞移植术，目前无病生存状态。表1及表2为两名患者在不同的肿瘤负荷阶段外周血及体细胞采用二代测序进行HLA基因分型的结果。

表1. 2例ALL患者进行外周血(PB)和体细胞(somatic)样本HLA分型，患者1为HLA-I类丢失，患者2为整条单倍体丢失

表2. 各个位点占比情况，黑色加粗为丢失的位点

文章中还报道了血液病相关基因的突变，见表3。患者1的突变基因有TP53、STAT5B、U2AF1、PHF6、KMT2D、RUNX1、NOTCH1、NF1和KDM6A；患者2突变基因有SMC1A、CEBPA和ERCC3，其中ERCC3基因为同源重组修复基因。两个患者对化疗的治疗反应不一样，推测可能与不同的基因突变结果有关。化疗无效的患者1存在TP53基因突变, 而这一突变代表白血病治疗无效或者预后较差。

表3.患者1和患者2的突变基因

文章小结：造血干细胞移植选择合适的供者是手术成功的关键，那么对于术前丢失的患者选择供者时也需要特别谨慎，对于全血HLA检测为纯合的患者，需要用体细胞再次验证是否为纯合（无父母HLA分型的情况下）。如果全血HLA为纯合子，但是体细胞为杂合子，那么就需要选择与患者未丢失的HLA单倍型错配的供体进行移植。否则就会导致移植失败的风险，加速疾病进展。

文章作者团队漫画形象展示

2、术前丢失的患者如何选择供者

因HLA LOSS属于基因层面的异常，对于因HLA LOSS导致复发的患者，缺乏有效药物可以将HLA LOSS逆转，目前较好的治疗方法为二次移植。已有较多关于造血干细胞移植术后HLA LOSS复发的相关报道，而术前HLA LOSS的报道相对较少。关于术后HLA LOSS导致复发的患者在二次移植时如何选择供者已有较明确的原则。同样，这一原则适用于术前HLA LOSS的白血病患者对于供者的选择。

2017年Vago团队对术后发生HLA LOSS的患者如何选择供者进行了详细的阐述[5]，图示原理见图1。

图1.如何选择二次供者原理图

HLA LOSS只发生在肿瘤细胞，不会发生于患者正常细胞。HLA丢失类型包括HLA单倍体整条丢失、HLA-I类丢失、HLA-II类丢失以及单个基因位点的丢失。供体淋巴细胞输注(DLIs)是移植后复发的重要治疗手段，但却不能用于HLA LOSS复发的患者。以整根单倍体丢失举例，如果患者HLA单倍型为A1， A2 ，患者移植前其肿瘤细胞及正常体细胞均为A1，A2。移植后，患者发生了HLA LOSS，此时患者的肿瘤细胞变为A2，A2，而体细胞依然为A1，A2。如果此时我们采用DLIs，输注A2，A3的供体细胞，这些供体T细胞无法识别肿瘤细胞（肿瘤细胞表面的A2抗原为供体自身含有的），因此没有任何的GVL效应，但是这些供体细胞却能识别患者体细胞的A1抗原，从而可能发生GVHD。所以，对于移植后明确发生HLA LOSS的患者，DLIs完全没有GVL效应，却显著增加GVHD风险的。

二次移植选择供体时，尽量选取与患者未丢失HLA单倍型错配的供体。如此前病例，选择供体时，可以选择A1和非A2的供体（半相合移植）进行移植，选择A1的目的是降低患者GVHD的风险，选择非A2的目的是让供体细胞识别肿瘤细胞的A2抗原进而发挥GVL效应。在这个原理下，孩子此前的供体是父亲，二次移植则可以选择母亲。

在一项研究中，纳入了40名于2005年-2015年之间因HLA LOSS导致复发而进行二次移植的患者，发现二次移植选择新单倍体供者移植的患者总体存活率显著高于采用之前供体的患者[6]。见图2。

图2. HLA LOSS导致复发后二次移植时，选择新供者的OS显著高于没有更换供者的

3、如何检测HLA丢失

复发时HLA基因丢失的检测最初是基于相当繁琐的技术，包括HLA分型和纯化白血病细胞的单核苷酸多态性阵列分析，最近HLA-KMR（GenDx, Utrecht，荷兰）技术的发展使得这一方法变得更加简单，这是一种快速、可靠的定量聚合酶链反应检测方法，可用于非纯化样品中HLA丢失的鉴别诊断[7]，该方法有商业化试剂，优点是快速、灵敏，缺点是探针只有A、C和DPB1位点，只覆盖70%人群。

另一种方法是基于NGS技术的检测，这一技术的优点为能涵盖所有患者，且通量高。缺点为灵敏度稍低，需要肿瘤细胞载量大于10%。

综上所述，选择合适的方法检测HLA-LOSS至关重要，无论是造血干细胞移植术前的患者还是术后复发患者，均需要明确是否有HLA LOSS, 否则可能会造成供者选择错误或治疗方案错误。

移植后即使没有复发，也可出现HLA-loss，比如造血干细胞移植后出现迟发性移植物排斥时也可出现，相关进展敬请期待！

参考文献：

[1]Jan M, Leventhal MJ, Morgan EA, et al. Recurrent genetic HLA LOSS in AML relapsed after matched unrelated allogeneic hematopoietic cell transplantation. Blood Adv. 2019;3(14):2199-2204.

[2]Vago L, Perna SK, Zanussi M, et al. Loss of mismatched HLA in leukemia after stem-cell transplantation. N Engl J Med. 2009;361(5):478-488.

[3]McEvoy CR, Morley AA, Firgaira FA. Evidence for whole chromosome 6 loss and duplication of the remaining chromosome in acute lymphoblastic leukemia. Genes Chromosomes Cancer. 2003;37(3):321-325.

[4]Park H, Hyun J, Park SS, et al. False homozygosity results in HLA genotyping due to loss of chromosome 6 in a patient with acute lymphoblastic leukemia. Korean J Lab Med. 2011;31(4):302-306

[5]Luca Vago, Fabio Ciceri. Choosing the Alternative. Biol Blood Marrow Transplant 23 (2017) 1811–1814.

[6]Imus P H, Blackford A L, Bettinotti M, et al. Major Histocompatibility Mismatch and Donor Choice for Second Allogeneic Bone Marrow Transplant[J].Biol Blood Marrow Transplant 23(2017)1887-1894.

[7]Ahci M, Toffalori C, Bouwmans E, et al. A new tool for rapid and reliable diagnosis of HLA LOSS relapses after HSCT[J]. Blood, 2017,130(10):1270-1273.