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采用健康供者的造血干细胞进行移植来治疗和/或治愈疾病的方法称作异基因造血干细胞移植。如果供者与患者之间有亲缘关系，则称为亲缘供者造血干细胞移植；如果造血干细胞由其他非亲缘供者提供，则称为无关供者造血干细胞移植。无论是哪一种异基因造血干细胞移植都需要进行HLA检测，HLA-A、HLA-B、HLA-DRB1位点相合最为重要，其次是HLA-C、HLA-DQ、HLA-DP位点。移植过程中回输到患者体内的供者造血干细胞移植物中的T细胞等免疫细胞可能会把患者的自身组织和器官当作异物进行攻击，称为移植物抗宿主病。此外，受者体内残存的T细胞和自然杀伤细胞也可把回输到受者体内的供者造血干细胞作为异物进行攻击，从而发生移植排斥。不过，在同种异基因造血干细胞移植过程中，虽然可能发生移植物抗宿主病和移植排斥，但移植入患者体内的T细胞、自然杀伤细胞等免疫细胞还有抗肿瘤的作用。