兒童異基因造血干細胞移植術后移植物抗宿主病多系統受累的影像學表現

林潔瓊，孫龍偉，李志勇，曾洪武

異基因造血干細胞移植(allo-geneic hematopoietic stem cell transplantation，allo-HSCT)是指將他人的造血干細胞移植到患者體內，發揮重建造血及免疫系統的作用，目前已成為治療兒童惡性血液疾病、再生障礙性貧血以及一些先天性疾病的有效手段之一。但在移植后隨訪期間，由于移植物免疫細胞對受體產生反應，高達50%以上的患者可出現不同程度的移植物抗宿主病(graft versus-host disease，GVHD)[1]。作為移植后主要并發癥之一，GVHD可累及全身任何一個或多個器官，累及部位多見于皮膚、毛發、指甲、口腔、肝臟、眼睛、胃腸道、生殖器、關節筋膜或骨關節。供受體人類白細胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)差異越大，發生GVHD的可能性和嚴重程度也增加[2]。急性GVHD約占移植后死亡的15%～50%[3-4]，早期診斷主要依靠臨床表現。GVHD會導致免疫失調，除了GVHD本身表現外，還會使患者面臨細菌、真菌和病毒感染的風險。現將2016年11月-2020年9月深圳市兒童醫院收治并確診為GVHD的12例患者的病例和影像學資料進行總結分析，旨在提高臨床及影像醫生對GVHD的診療水平。

材料與方法

1.研究對象

收集2016年11月-2020年9月在深圳市兒童醫院進行異基因造血干細胞移植術(allo-HSCT)且并發GVHD的12例血液病患兒的病例資料。其中男9例，女3例，年齡2～11歲，中位年齡5.5歲。病例基線資料見表1。納入標準參照2015年美國國立衛生院制定的GVHD診斷標準[5]。臨床資料包括性別、年齡、基礎疾病、移植時間、移植后發病時間、累及部位、主要臨床表現、GVHD確診方式、是否伴發感染、干細胞來源、轉歸，實驗室檢查包括血常規、肝腎、凝血功能、C反應蛋白、紅細胞沉降率、血痰或肺泡灌洗液培養(包括細菌、病毒、真菌、支原體、衣原體)。所有患者中共10例經臨床確診，其中有9例出現呼吸、循環及消化道癥狀的患者先行抗生素治療無效后行免疫抑制劑治療癥狀表現好轉，影像學減輕，1例中樞神經系統癥狀無法用其他疾病解釋(如感染、腫瘤等)，予激素沖擊及聯合其他免疫抑制劑治療后癥狀緩解，影像學病灶消失，2例出現消化系統癥狀行電子腸鏡活檢檢查，經組織學檢查證實為GVHD。本研究經深圳市兒童醫院醫學倫理委員會批準免除知情同意書(倫理批件號：倫審第202103702號)。

表1 異基因造血干細胞移植術后并發GVHD患兒基線資料

2.儀器設備與檢查方法

12例患者中有10例行CT平掃檢查。所有患兒取仰臥位，頭先進，采用GE Optima CT680 64排螺旋CT進行掃描，頭顱掃描以聽眶上線為基線行頭顱斷層掃描，胸部掃描范圍自肺底肋膈角水平至胸廓入口。全腹掃描范圍從膈頂至恥骨聯合。掃描參數：管電壓100 kVp，自動管電流，螺距0.984，層厚7.5 mm，重建間隔0.625 mm，矩陣512×512。原始圖像傳輸至工作站觀察，肺窗窗寬1200 HU，窗位-600 HU；縱隔窗窗寬300 HU，窗位40 HU；腹窗窗寬360 HU，窗位60 HU。按照0.5 mL/kg給予10%水合氯醛灌腸或口服鎮靜，或者等待患兒自動深度睡眠時再檢查。

有3例患者行MRI檢查，其中1例加行增強掃描。采用Siemens Skyra 3.0T MR儀。顱腦MRI平掃采用FSE或TSE序列，層厚6.0 mm，層間距1.0 mm，矩陣256×256，常規行橫斷面T1WI、T2WI、液體衰減反轉恢復序列(FLAIR)及矢狀面T1WI掃描。對于不配合的患兒，按0.5 mL/kg給予10%水合氯醛口服或直腸給藥鎮靜。

2例有X線檢查結果。采用GS-150型號的X線攝影機(廣西南寧桂林琦俊龍醫療電子有限公司，銳珂DRX-Evolution)進行X線檢查。

3.圖像分析

由1名放射科主任醫師和1名主治醫師采用雙盲法閱片，重點觀察：顱腦、胸部、腹部等部位的平片、CT及MRI圖像。顱腦影像重點觀察皮層下及深部白質異常信號、環狀強化、腦萎縮樣改變；胸部影像重點觀察實變、磨玻璃樣影(實變定義為肺實質內均勻高密度影，掩蓋肺紋理；磨玻璃樣影定義為其內肺紋理仍可見的模糊密度增高影)、條索影、肺結節、腫塊、支氣管充氣征、支氣管壁有無增厚、支氣管擴張、縱隔及肺門淋巴結、胸膜病變、胸腔積液、心包積液等；腹部影像重點觀察腸袢擴張、腸管內積液、腸壁增厚、腸粘膜強化、腸系膜血管增粗、腸系膜脂肪密度增高、腹腔積液、腹腔臟器受累情況等。兩名醫師意見不一致時協商討論解決。

結 果

1.病變部位及影像學表現

12例患兒中，累及呼吸系統9例，以兩肺間質性改變及支氣管病變為主。其中5例伴有纖維條索影(圖1)，2例出現磨玻璃樣影，2例充氣不均，可見“馬賽克灌注征”(圖2)，3例出現小斑片狀實變影，1例出現結節影，2例出現支氣管壁增厚，1例出現支氣管擴張，可見“印戒征”(圖3)，1例出現間質性肺水腫，2例出現胸腔積液，1例合并閉塞性毛細支氣管炎，1例出現肺纖維化。累及循環系統1例，表現為中量心包積液(圖4)。

圖1 男，5歲，極重型再生障礙性貧血，行非親緣性HLA全相合外周血造血干細胞移植術后5月。胸部CT示兩肺散在片狀磨玻璃樣影，左肺上葉前段見少許條索影(箭)。 圖2 女，5歲，重型β地中海貧血(CD41-42純合子突變)，行非親緣性HLA全相合外周血造血干細胞移植術后4個月，出現反復咳嗽、氣促。胸部CT示兩肺充氣不均，可見多發斑片狀磨玻璃樣密度影與透過度增高區相間，呈“馬賽克灌注征”。 圖3 男，11歲，急性混合性白血病(BCR/ABL1P210陽性)，親緣性HLA不全相合外周血造血干細胞移植術后6月，出現反復干咳、喘息、氣促。a)胸部CT示右肺下葉支氣管管壁增厚(箭)；b)支氣管擴張，可見“印戒征”(箭)。 圖4 女，10歲，地中海貧血，親緣性HLA全相合臍血造血干細胞移植失敗，第二次親緣性HLA不全相合外周血及骨髓造血干細胞移植術后4個月，出現無明顯誘因氣促，乏力，胸部CT示中量心包積液(箭)。

累及消化系統3例，2例可見腸梗阻表現，局部腸壁增厚伴腸管內積液，1例可見多發腸系膜淋巴結腫大；1例見彌漫分布的腸袢擴張，局部腸壁黏膜變薄，腸壁脂肪間隙模糊及腹腔少許積液(圖5)。

圖5 男，4歲，范科尼貧血，行非親緣性HLA不全相合臍血造血干細胞移植后23天。a)腹部臥位平片示腹部腸管擴張(箭)；b)腹部立位片見多發大小不等氣液平面(箭)；c)側位示骶前直腸充氣不明顯；d)CT平掃橫軸面示多發彌漫分布的腸袢擴張，腸管內積液，見寬大氣液平面(箭)；e)鏡下見(小腸)腸壁粘膜大部分壞死脫落，可見纖維素樣滲出物伴淋巴細胞、組織細胞樣細胞浸潤(HE，×100)。

累及中樞系統1例，累及皮層、皮層下白質及深部核團，邊界清晰，呈不對稱分布。MRI病灶T1WI呈低信號，T2WI、FLAIR、DWI及ADC呈高信號(圖6)。本例患者伴有輕度腦萎縮表現。

圖6 男，6歲，重型β地中海貧血(CD41-42/IVS-Ⅱ-654雙重突變雜合子)，骨髓造血干細胞及供者外周血造血干細胞移植術后4個月，出現雙眼斜視，伴胡言亂語。a)橫軸面T1WI示左側顳下回片狀低信號影(箭)；b)橫軸面T2WI示病灶呈高信號(箭)；c)橫軸面液體衰減反轉恢復(FLAIR)序列T2WI示病灶呈高信號(箭)；d)橫軸面DWI示病灶呈稍高信號(箭)；e)橫軸面ADC圖示病灶呈稍高信號(箭)；f)橫軸面FLAIR示左側背側丘腦受累，FLAIR呈高信號(箭)；g)予激素沖擊及聯合其他免疫抑制劑治療1月余后，橫軸面FLAIR示異常信號消失。

2.患兒復查隨訪與治療

9例出現咳嗽、氣促、皮疹等癥狀后懷疑感染先行抗生素治療無效，行免疫抑制劑治療后癥狀短期內好轉，影像學表現減輕。累及中樞神經系統者經免疫抑制劑治療后臨床癥狀緩解，影像學病灶消失。累及消化系統者1例并發移植相關血栓性微血管病(圖7)，表現為左側大腦皮層、右側丘腦、右側內囊后肢多發低密度影，右側基底節區稍高密度影，1例并發顱內出血及腦疝。10個月后隨訪4例臨床癥狀加重，最終因多器官衰竭死亡。HLA嵌合情況及其臨床特征詳見表2。

圖7 男，7歲，先天性X連鎖無丙種球蛋白血癥，行非親緣性全相合HLA造血干細胞移植術后17個月，出現反復腹痛、血便、口齒不清、進行性意識障礙，中樞神經系統并發移植相關血栓性微血管病。a)全腹CT平掃示腸管內液體聚集，回腸腸壁增厚，密度增高(箭)；b)CT平掃冠狀面重組示腸系膜區多發腫大淋巴結影(箭)；c)顱腦CT平掃橫軸面示左側大腦半球皮層多發低密度影(箭)；d)顱腦CT平掃橫軸面示右側丘腦及右側內囊后肢多發低密度影(長箭)，右側基底節區呈稍高密度影(短箭)，雙側大腦半球呈腦萎縮改變；e)顱腦CT平掃橫軸面示雙側大腦半球腦溝腦裂增寬加深，左側顳頂葉皮層密度減低(箭)。

表2 HLA全相合與不全相合移植患者GVHD受累臨床特征

討 論

異基因造血干細胞移植后的GVHD嚴重影響治療效果，現有大部分GVHD研究臨床上已有報道，影像方面多關注成人，針對嬰幼兒、兒童及青少年的研究相對不足。目前普遍使用的是2014年美國國立衛生研究院共識標準NIH-CC，但對于兒童群體的診斷仍有待完善[6]。對于造血干細胞移植后的兒童，GVHD已成為死亡的原因之一。研究表明，GVHD的風險取決于人類白細胞抗原匹配程度、供體和受體之間的遺傳關系、適應類型、移植物類型以及供體和受體的特征，如性別、年齡、胎次等。然而，即使在白細胞抗原匹配良好并且移植后免疫抑制的情況下，仍難以完全遏制GVHD的發生[1]。

目前認為急性GVHD的發病機制是基礎疾病、感染、放化療及移植前預處理等造成機體上皮細胞和內皮細胞損傷，大量炎癥細胞因子如IL-β、IL-6、TNF-α等釋放形成“細胞因子風暴”，攻擊受者靶器官從而導致包括皮膚、肝、肺、胃腸道等多部位的病理損傷。器官受累類型和程度常影響臨床治療時機，因此，綜合評估GVHD在各器官系統受累情況，對早期診斷及臨床決策尤為重要。

在兒童群體中，急性胃腸道損傷應當成為重點關注內容。本組3例因消化道癥狀就診后被確診為GVHD的患者有2例出現反復腸梗阻表現，且伴有其他器官系統受累，所見腸袢擴張，腸壁增厚，腸管內積液均與文獻相符。既往成人文獻報道急性期GVHD可出現腸壁增厚、累及整個胃腸道的腸袢聚集液體，腸梗阻樣特征[7]，亞急性期(出現胃腸道癥狀后13～96天)表現類似急性期；至康復期時末端回腸局限性腸壁增厚、系膜血管組織增多，腸粘膜強化，少數見腸壁積氣[8]、同心圓征、腸系膜脂肪組織浸潤等征象。本組病例有1例在平掃下呈現回腸遠端部分腸壁密度增高表現，考慮與血管增生有關。3例患者最終均死亡的結果提示兒童胃腸道GVHD病情較成人兇險，死亡率高。兒童胃腸道黏膜易受破壞，化療過程中大劑量甲氨蝶呤的使用可使胃腸道黏膜廣泛脫落，脫落黏膜與糞石混雜容易導致腸管堵塞，腸內容物通過受阻，并發嚴重腸梗阻。并且腸道GVHD可造成腸道微生物群紊亂，增加感染風險[9-10]。近來研究不建議出現不全性腸梗阻的GVHD患者輕易手術，因術后雖暫時解除梗阻，但腸壁仍持續水腫，腸道功能未恢復，腸黏膜可繼續壞死脫落，且患者本身移植術后造血功能未恢復，免疫功能尚未重建，不僅易加重感染，更因伴發肝衰竭及凝血功能異常，造瘺口難以恢復，易進一步出現反復腸梗阻，使病情加重。

在診斷胃腸道GVHD時也應注意鑒別其他因素如放化療毒性反應、藥物副作用或感染也可引起包括厭食、惡心、嘔吐、腹瀉、體重減輕等癥狀；另外，對于反復劇烈腹痛患者，即使有排便，也要考慮不完全性腸梗阻的可能。既往文獻報道在接受造血干細胞移植術的患者中，30%～75%的急性GVHD伴有某種形式的胃腸道受累，且這些患者典型癥狀表現為皮疹和胃腸道癥狀，肺部癥狀不常見[11]；本組病例診斷為胃腸道GVHD的患者均未出現肺部表現，與文獻報道相符。在3例累及胃腸道的患兒中，有1例并發中樞系統移植相關血栓性微血管病，表現為CT上腦回及深部灰質核團多發低密度影，文獻報道該類并發癥與GVHD有密切關聯[12]，且進展快、死亡率高，主要與血管內皮細胞損傷，微循環中多發血小板-纖維素血栓形成有關；另有1例因血小板低下并發顱內出血和腦疝，GVHD診斷時的血小板減少(<100000/μL)與不良預后相關[13]，累及胃腸道者病情往往較兇險，并發癥多。基于現有病例報道，在兒童群體中，對于懷疑胃腸道GVHD的患者更應密切關注其病情變化，避免延誤病情甚至造成無法挽回的后果。

慢性GVHD發病機制較急性更為復雜，除上皮細胞及內皮細胞損傷外，長期免疫紊亂還與胸腺損傷密切相關。感染、放化療以及機體CD4+、CD8+T細胞導致的胸腺損傷削弱了胸腺內陰性選擇，使自身反應性T細胞增多，通過直接細胞毒作用及炎癥因子分泌等多種途徑介導靶器官損害及纖維化。本組病例12例確診GVHD的患者有9例有肺部癥狀，影像學呈現長期的間質性改變，且病灶多為肺野外周分布，同時部分合并斑片狀結節狀實變影、支氣管壁增厚、支氣管擴張、間質性肺水腫、胸腔積液等表現，這與成人GVHD所見基本相符。成人慢性GVHD唯一的肺部表現是活檢證實的閉塞性細支氣管炎，其機制目前認為是因為免疫反應引起的終末細支氣管炎和纖維化，導致氣流阻塞和氣體陷閉[14-15]。然而，此類患者早期癥狀常不明顯，往往需要結合移植后第100天、初次診斷GVHD、移植后1年、初次診斷慢性GVHD后前兩年每隔6個月篩查肺功能測試進行診斷[16]。兒童肺部GVHD往往較成人更不典型，病灶更隱匿，且臨床癥狀不明顯，在臨床工作中要注意與肺部炎性感染相鑒別，當出現造血干細胞術后肺部間質性改變，并且使用抗生素治療未見好轉時，應警惕肺部GVHD的發生。

除肺部常受累外，中樞神經系統亦應引起重視。臨床上GVHD累及顱腦者可出現不同程度神經系統癥狀，如癲癇發作、意識障礙、煩躁等，目前多認為由腦血管炎、脫髓鞘或炎癥細胞浸潤等導致。本組病例明確被診斷為中樞神經系統GVHD的患者，出現意識障礙表現，與其臨床癥狀相符。本組病例灰白質均可見受累，且皮層及深部核團受累范圍更大，且DWI和ADC均呈高信號，考慮T2穿透效應導致，結合其部位及信號特點，應與自身反應性T細胞浸潤血管，引發相應血管炎，造成血腦屏障受破壞，引發血管源性水腫有關。文獻報道中樞GVHD以白質受累為主，小腦及深部核團、腦干可出現異常信號，可見“核心+暈環”表現，DWI呈等或高信號，增強見“開環征”[17]。本組病例尚未發現累及小腦及腦干表現，可能與病例數較少有關。累及中樞神經系統者應注意與移植相關血栓性微血管病相鑒別，后者常表現為影像學上多發腦梗塞灶或顱內出血灶，需要結合血小板計數、血紅蛋白水平、破碎紅細胞比例等溶血指標進行診斷。本例患者病程中有腦萎縮表現，表現為腦溝腦裂增寬，考慮為激素使用所致。因患者余腦內病灶隨免疫抑制治療而逐漸消失，不再考慮藥物相關性腦病，結合實驗室檢查，排除中樞系統感染及潛在腫瘤復發，且既往臨床活檢及尸檢表明中樞神經系統是GVHD靶系統之一，臨床仍考慮GVHD累及中樞神經系統診斷。研究報道造血和免疫異常通常與慢性GVHD相關，但不能用于建立診斷。

一般而言，HLA全相合的同胞是allo-HSCT的首選供者，HLA的不匹配會增加移植后GVHD的風險。本研究12例患者有9例為HLA不全相合，其中有3例為急性GVHD，并且3例最終死亡，提示HLA匹配程度不佳對病情進展、轉歸有一定影響。出現急性GVHD的患者中有1例出現嚴重反復性腸梗阻，1例出現明顯閉塞性細支氣管炎表現，影像上均較慢性GVHD典型、臨床癥狀更重，影像檢查是否對急性GVHD更加敏感，需要今后在更大樣本量中進行研究。

2012年英國血液學標準委員會的血液腫瘤學小組和英國骨髓移植學會發布的共識提出，所有在一個器官提示慢性GVHD體征或癥狀的患者都應評估其他器官是否受累。目前GVHD的診斷需要結合患者既往造血干細胞移植病史、移植類型、預處理方式，至少一個靶器官出現相應癥狀，且經臨床排除感染、藥物不良反應或腫瘤復發等可能。影像學上第一可以早期對疑似病灶進行定位，提示臨床關注該部位相應癥狀；第二可以通過隨訪無創動態觀察病變變化，對于大部分患者而言，由于癥狀不特異且缺乏相應活檢指征，組織病理學檢查極少使用，影像隨訪有助于臨床在缺乏敏感生物學標志物和病理證據的情況下進行診斷；第三可以關注嚴重并發癥的發生和進展，對判斷GVHD的嚴重程度有一定借鑒意義。

綜上所述，兒童異基因造血干細胞移植術后并發的移植物抗宿主病常累及包括皮膚、肺部、消化道、顱腦、肝臟、骨骼等多器官/系統，臨床表現多樣，兒童有其特點因而癥狀較成人更隱匿，更容易出現多種致命并發癥。尤其對于重要臟器受累者，應密切隨訪關注并發癥的發生和進展。綜合利用多種影像學檢查方法，結合實驗室檢查，對于移植物抗宿主病病灶定位、器官受累范圍以及病情嚴重程度判斷有重要意義。