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编号:10398304
rhSCF+rhG-CSF动员后外周干细胞自身输注对环磷酰胺化疗猴造血功能的影响
http://www.100md.com 中华医药杂志 2003年第3卷 第5期
     【摘要】 目的 观察经重组人干细胞因子(rhSCF)+重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)动员后外周血干细胞(PBSC)自身输注对环磷酰胺化疗猴造血功能恢复的影响。方法 15只成年猕猴分成正常对照、化疗对照和rhSCF50μKD+rhG-CSF3组。rhSCF+rhG-CSF组于单独注射rhSCF3天后再联用rhG-CSF每天1次,rhSCF的给药剂量为50μg/(kg·d)(μKD),rhG-CSF为10μKD,给药时间分别为8天和5天;化疗对照组给予等体积的生理盐水。化疗前一天收集PBSC,化疗后24h自身回输,观察其造血恢复情况。结果 rhSCF+rhG-CSF可使正常猴外周血白细胞和CFU-GM数升至256%和370%,动员的PBSC自身回输后化疗猴外周血白细胞、血小板数及骨髓造血祖细胞集落数明显高于对照组。结论 rhSCF+rhG-CSF对正常猴PBSC有明显动员作用,动员的PBSC可明显促进环磷酰胺化疗猴造血功能恢复。

    关键词 重组人粒细胞集落刺激因子 重组人干细胞因子 化疗 外周血干细胞
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    【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-077X(2003)05-0385-03

    The effect of autologous infusion of rhSCF+rhG-CSF-mobilized peripheral blood stem cells on hematopoiesis of rhesus monkeys treated with cyclophosphamide

    Hao Jing,Guo Dehuang,Xiong Guoling,et al

    Institute of Radiation Medicine,Academy of Military Medical Sciences,Beijing100850.

    【Abstract】 Objective To evaluate the effect of autologous infusion of rhSCF+rhG-CSF-mobilized periphˉeral blood stem cells(PBSC)on the hematopoietic recovery of cyclophosphamide treated rhesus monkeys.Methods 15healthy adult rhesus monkeys were divided into normal control,placebo control and rhSCF+rhG-CSF-mobilized group.The last group was administered rhSCF50μg·kg -1 ·d -1 (μKDalong for3days and rhSCF50μKD and rhG-CSF10μKD for next5days.Placebo control received0.9%sodium chloride at the same volume per kilogram.PBSC was collected a day-1of chemotherapy.After24hours of cyclophosphamide administration,PBSCs were infused to the animals.Results The infusion of mobilized PBSCs can significantly accelerates the recovery of platelet counts comˉpared with the placebo control.This treatment can also stimulate bone marrow mucleus cells to form more CFU-GM,CFU-Mix,CFU-MK,CFU-E and BFU-E.Conclusion rhSCF+rhG-CSF mobilized PBSC can significantly accelerate the hematopoietic recovery of rhesus monkeys treated with cyclophosphamide.
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    Key words rhSCF rhG-CSF chemotherapy peripheral blood stem cells

    由于外周血干细胞(PBSC)采集方便,移植后受体造血功能重建快、免疫功能恢复早等特点而被临床上广泛应用于造血障碍性疾病的治疗。生理情况下PBSC数量很少,寻找低毒、高效的PBSC动员剂成为当前临床研究的热点。国内多用化疗+G-CSF或化疗+G-CSF或(和)GM-CSF动员供者PBSC [1] ,目前尚未见到将SCF作为动员剂的相关报道,我们观察了rhSCF+rhG-CSF对PBSC的动员效果及分离后PBSC自身输注对环磷酰胺化疗猴造血重建的影响,报告如下。

    1 材料与方法

    1.1 实验动物与分组 我院实验动物中心繁殖的正常成年猕猴15只,雌雄不限,体重5~7kg,动物合格证号: BDW95002。入选动物置层流病房内独居笼养,每日给予我院动物中心配制的标准块料,动物饲养合格证号:B98020。实验分为正常对照、化疗对照和rhSCF+rhG-CSF(下称治疗组)3组,后两组动物化疗前肠道灭菌和化疗后综合对症支持治疗措施相同。
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    1.2 观察药物与给药方法 rhSCF为成都地奥公司和中国医学科学院基础医学研究所研制生产,rhG-CSF为市售商品“吉粒芬”,给药剂量rhG-CSF为10μKD,rhSCF为50μKD,每天1次皮下注射。rhSCF单独注射3天后再联用rhG-CSF,前者给药时间8天,后者为5天。正常和化疗对照猴每天注射等量生理盐水。

    1.3 外周血有核细胞的采集、分离及回输 用本实验室建立的方法采集、分离外周血有核细胞 [2] ,合并分离出的上层有核细胞悬液,计量悬液体积和有核细胞总数后置室温下保存备用。根据动物的体重,于化疗后24h回输自身外周血有核细胞悬液,回输的细胞数为1~3×10 8 /kg。

    1.4 化疗模型的制备 分离PBSC后约4h,给化疗模型组动物一次静脉注射环磷酰胺80mg/kg(中美合资产品,山西泰盛制药有限公司。批号:000803)。

    1.5 观察指标 临床表现、外周血象、骨髓有核细胞培养和病理组织学变化。
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    1.6 统计分析 借助SAS6.03软件包,采用Duncan成对比较法和重复测量资料的X 2 检验及Excel软件,统计各动物外周血象及骨髓有核细胞培养等检查值,各组结果均以平均值±标

    准差(X±s)表示。

    2 实验结果

    2.1 动员效果 动员期间正常和化疗对照组动物外周血白细胞数无变化(图1),rhSCF组动物给药后4天开始升高,7天达最高值256%(以动员前值为100%,下同);外周血小板数为128%。动员后9天外周血CFU-GM数为动员前的370%(图2)。

    图1 SCF对正常猴外周血白细胞数的影响

    图2 CSF对正常猴外周血CFU-GM的影响 (图略)
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    2.2 临床表现

    2.2.1 一般状况 化疗后2~3天内动物均出现恶心并呕吐少量胃内容物,食欲明显下降4天后基本恢复正常。第3周全身脱毛明显,至第4周全身脱毛约80%。3~11天两组化疗动物从静脉给予青霉素钠160万U/d,预防感染,整个病程中未出现发热、皮肤及粘膜出血等体征,45天内体重无明显改变。

    2.2.2 外周血象 化疗后1天对照组外周血白细胞数迅速下降至63%,11天达最低值32%(3.3×10 9 /L),此后逐渐有所恢复,45天为44.3%。治疗组于化疗后5天达最低值46%(4.6×10 9 /L),此后开始回升,于13~17天和39~45天明显高于对照组(图3)。化疗后30天内除个别检查点外,治疗组外周血小板数明显高于对照组,30天后两组动物基本持平。化疗后两组动物外周血红细胞数、血红蛋白和血细胞比容绝对值差异无显著性。

    图3 rhSCF动员的PBSC对化疗猴外周血白细胞和血小板数的影响(图略)
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    2.2.3 骨髓细胞培养 化疗后30天和45天,对照组动物骨髓有核细胞形成CFU-GM集落数已基本恢复到化疗前水平;而治疗组在化疗后30天已接近化疗前水平,45天则高于化疗前值,并明显高于化疗对照组(P<0.01)。化疗后30天和45天,治疗组骨髓CFU-MK、CFU-Mix、CFU-E和BFU-E集落数均明显高于化疗对照组(见表1)。

    表1 rhSCF动员的PBSC对化疗猴骨髓造血祖细胞集落的影响 (X±s)(表略)

    2.2.4 病理组织学变化 正常对照组骨髓腔中有少量脂肪,部分血窦扩张,造血细胞丰富,粒、红及巨核细胞系造血功能活跃。化疗对照组骨髓腔中含有中等量脂肪,但造血细胞均很丰富,有一部分还密集排列。治疗组骨髓腔中造 血细胞丰富,而且3个系统造血活动均很活跃。化疗对照组脾脏白髓的大小明显超过正常猴水平,红髓中有少量粒及红系髓外造血细胞。治疗组脾脏白髓与对照组近似,红髓中有粒系及红系髓外造血细胞,尤以后者为多。根据组织病理学所观察到的形态学改变,对照组猴于活杀时所取的造血和淋巴组织已看不出明显的化疗损伤作用;而治疗组动物的这两种组织的恢复,尤其是脾脏红髓中的红系造血组织优于对照组猴。
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    3 讨论

    正常情况下人PBSC数量很少 [3,4] ,为了获得数量更多、质量更好,尤其具有重建长期造血功能的PBSC,动员剂是移植成败中的重要环节。大量文献资料表明,单一造血因子如G-CSF、GM-CSF等具有将骨髓造血干/祖细胞动员到外周血中的作用。由于单一因子动员所得到的造血祖细胞数相对较少,一些研究在动物模型上探讨并观察了两因子联合动员的效果 [5~8] 。Yan等 [9] 在小鼠上用SCF和G-CSF联合动员,不仅得到了含量更多的PBSC,而且动员的PBSC能在连续移植3代受体小鼠上长期重建造血26个月。Sandmaier等[10] 给狗同时联用SCF和G-CSF7天后,外周血中CFU-GM数增加25倍,当以17.1×10 8 个单核细胞/kg输注给18只经9.2Gy致死剂量全身照射狗后,均获得了100%的移植成功。上述动物实验结果一致表明,SCF和G-CSF联合动员的PBPC无论在数量方面还是长期重建造血方面均比单用G-CSF动员的效果好。本研究用国产rhSCF和rhG-CSF给猴联合动员后,不仅见到联合动员组动物外周血白细胞数明显增多,增加的时间长,且动员后外周血CFU-GM集落数为动员前的3.7倍,其中CD34 + 细胞数为动员前的24倍 [11] ,表明此方案可以收到良好的动员效果。动员后的PBSC给化疗猴自身输注后其外周血象的恢复及骨髓造血祖细胞集落数明显优于未经动员的化疗对照猴,表明动员后PBSC可明显加速化疗猴的造血功能重建。外周血干/祖细胞动员机制迄今为止仍不十分清楚。但较一致的认识是:骨髓中造血干/祖细胞从血窦移行穿越基底膜与内皮细胞层后进入外周血过程中有多种粘附分子参与,是有关造血干/祖细胞与骨髓基质细胞之间相互粘附被打乱的过程。原始造血干/祖细胞表达的多种粘附分子如整合素(integrin)、选择素(selectin)等和骨髓基质细胞表达的这些粘附分子的配基在动员过程中的详细作用机制仍需进一步研究。已知SCF是c-kit的配体,它在基质细胞上是以可溶型及膜结合型两种形式存在。缺乏可溶型SCF 或c-kit受体的两种小鼠(steel或ww)用G-CSF动员后其动员效果远低于野生型小鼠,故认为G-CSF对外周血祖细胞的动员效果实际上可能是其与内源性SCF共同动员的结果。
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    参考文献

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    11 熊国林,郝静,柳晓兰,等.重组人干细胞因子对猕猴外周血干细胞的动员作用.解放军医学杂志,2002,27(8):706-708.

    (收稿日期:2003-01-22) (编辑 一坤), 百拇医药(郝 静 郭德煌 熊国林 柳晓兰 赵振虎 王欣茹 陈松森 雒蓬)