Science子刊 | 程涛/郝莎/姜尔烈首次解析异基因造血干细胞移植患者造血再生规律，提出急性GVHD潜在预警指标

造血干细胞移植是治疗多种恶性、遗传性或自身免疫性疾病的一种有效的再生疗法。然而，目前对移植患者造血重建的了解仍然有限。

2023年3月17日，中国医学科学院/北京协和医院程涛、郝莎及姜尔烈共同通讯在Science Immunology（IF=31）在线发表题为“Single-cell dissection of human hematopoietic reconstitution after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation”的研究论文，该研究揭示了移植后人类异基因造血干细胞和祖细胞(HSPCs)在单细胞分辨率下的重建动态。结果表明，移植的热休克细胞在移植后的前30天内发生了快速和可测量的变化，其特点是第一天有强烈的增殖反应。

HSPCs的转录组分析观察到高水平表达S100A基因家族的免疫调节中性粒细胞祖细胞在粒细胞集落刺激因子动员的外周血干细胞中富集。发生急性移植物抗宿主病(aGVHD)的移植受者比未发生aGVHD的移植受者输注较少的S100A高免疫调节中性粒细胞祖细胞，免疫表型为Lin-CD34+CD66b+CD177+。因此，该研究为人类患者移植HSPCs的再生过程提供了见解，并确定了一个潜在的标准，用于识别移植后早期发生aGVHD的高风险患者。

造血干细胞(HSPCs)具有自我更新和多谱系分化的能力，使它们能够重建所有的血细胞谱系。因此，自1957年以来，造血干细胞移植(HSCT)一直是许多血液病和非血液病的一种有前途的治疗方法。在过去的几十年里，大量的努力集中在改善造血干细胞移植的结果上，大大降低了总体死亡率和恶性肿瘤复发率。然而，复发、器官衰竭、感染、和移植物抗宿主病(GVHD)仍然是移植患者死亡的主要原因。如以前的临床试验所证明的那样，分层患者风险和使用预测因子或风险模型可以确定哪些患者将从HSCT中受益，并协助医生进行适当的患者管理。测量供体细胞嵌合的技术已被用于监测异基因HSCT (allogeneic HSCT)的植入和恶性肿瘤的复发，这是有助于评估进一步干预策略的因素。然而，异基因造血干细胞移植后宿主源性细胞的存在和意义尚不明确。

最近，在单细胞分辨率下研究了造血干细胞和祖细胞在稳态和扰动状态下的进化动态。在小鼠移植模型的第一周，作者在体内追踪移植的造血干细胞，发现移植的造血干细胞迅速分化为多能祖细胞(MPP)，很少发生增殖。此外，载体整合位点(ISs)已被克隆到用于基因治疗(GT)患者的HSPCs中，从而能够测量人类HSCT后的细胞动力学。然而，对人类移植HSPCs的动力学和调控机制的深入探索仍然具有挑战性。

机理模式图（图源自Science Immunology ）

与骨髓增殖性疾病不同，再生障碍性贫血(AA)伴全血细胞减少是典型的骨髓造血衰竭(BM)，为研究人类造血重建提供了独特的机会。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)动员外周血(PB)干细胞(GPBSCs)方便且易于获取；因此，这些细胞已成为移植的常规来源。

该研究通过对所有血细胞类型的彻底检查，全面检查了异基因造血干细胞移植180天内的造血重建动态。基于ISs的先前克隆追踪显示，移植的造血祖细胞(HPCs)在GT后6个月达到衰竭；由于ISs数量有限，早在前3个月就检测到祖细胞的贡献。与成熟细胞的临床定义和热休克细胞在GT后的重建动态一致，该研究结果表明，骨髓细胞的恢复先于淋巴细胞的恢复，并且早在60天就出现了淋巴细胞重建的分歧，这为了解HSPC功能提供了有价值的信息，并为进一步干预识别免疫重建不良的高危移植患者提供了依据。

中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）程涛教授、郝莎副研究员和姜尔烈主任医师为该文共同通讯作者。中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）博士生霍莹莹、博士后武林杰、庞爱明主任医师、博士生李清和科研助理洪芳为并列第一作者。所院生物样本库和生物信息平台提供了重要的帮助和支持。该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金和细胞生态海河实验室创新基金等基金的支持。

原文链接：

http://doi.org/10.1126/sciimmunol.abn6429

转自：“iNature”微信公众号

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