《Haematologica》:Cytopenias and infections following ciltacabtagene autoleucel in heavily pretreated relapsed or refractory multiple myeloma
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本研究针对异基因造血干细胞移植后肠道急性移植物抗宿主病这一临床难题,深入探讨了粒细胞集落刺激因子诱导的黏膜相关恒定T细胞通过G-CSF-CSF3R轴增强免疫抑制与组织修复功能,并依赖CXCR6-CXCL16通路实现肠道特异性归巢的保护机制。研究人员创新性地建立了基于MAIT细胞频率与表型的流式细胞术预测模型,将aGVHD预测干预关口前移至移植前阶段,为临床防治提供了新策略。
在血液恶性肿瘤治疗领域,异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation, allo-HSCT)是一把双刃剑。虽然它能有效根除肿瘤细胞,但随之而来的移植物抗宿主病(graft-versus-host disease, GVHD),特别是肠道急性GVHD(gut acute GVHD, gut aGVHD),成为导致移植失败和患者生存率下降的主要障碍。目前临床上缺乏有效的早期预测和干预手段,使得这一难题亟待解决。
在这一背景下,北京大学人民医院高梦鸽、张凯南等研究人员将目光投向了黏膜相关恒定T细胞(mucosa-associated invariant T cells, MAIT cells)。这类先天样T细胞在人体黏膜免疫中扮演着重要角色,但它们在GVHD中的作用机制尚不明确。研究人员发现,临床上广泛用于造血干细胞动员的粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor, G-CSF)可能通过调控MAIT细胞功能来影响GVHD的发生发展。
为了揭示这一机制,研究团队开展了一项综合性研究,结果发表在《Haematologica》杂志上。他们发现G-CSF能够通过与MAIT细胞表面的CSF3R受体结合,显著增强这些细胞的免疫抑制和组织修复功能。更重要的是,这些功能增强的MAIT细胞能够通过CXCR6-CXCL16化学趋化轴特异性归巢到肠道组织,从而发挥保护作用。基于这一发现,研究人员还开发了一套流式细胞术预测模型,能够在移植前准确评估患者发生肠道GVHD的风险。
关键技术方法
研究采用了多种技术方法:从16名健康捐献者采集G-CSF动员前后外周血样本进行流式细胞术分析;对4名健康捐献者动员前后的MAIT细胞进行单细胞RNA测序;建立异种GVHD小鼠模型并通过CXCL16阻断抗体干预;对80例G-CSF动员的外周血干细胞移植物临床队列进行回顾性分析,建立基于MAIT细胞频率和CD114、CXCR6、IL-17A、IL-4表达的五参数预测评分系统。
G-CSF诱导MAIT细胞增强免疫抑制和组织修复功能
研究人员首先通过流式细胞术发现,G-CSF动员并不改变MAIT细胞在外周血中的频率,但显著改变了其功能状态。G-CSF诱导的MAIT细胞(G-MAIT)表现出明显的IL-4表达上调,提示向2型免疫应答极化。单细胞RNA测序进一步揭示了G-MAIT细胞的转录组特征:它们表现出更强的免疫抑制和组织修复基因特征,同时细胞毒性相关基因表达下降。体外共培养实验证实,G-MAIT细胞对CD4+T细胞增殖的抑制能力显著增强。
G-CSF-CSF3R相互作用介导MAIT细胞功能
差异表达基因分析显示,G-CSF动员后MAIT细胞中免疫抑制相关基因(NFKBIA、ZFP36、DUSP2)、组织驻留相关基因(CD69、H3F3B)显著上调。特别值得注意的是,表达G-CSF受体CSF3R的细胞簇(簇12)在G-CSF动员后比例和G-CSF评分均显著增加。流式细胞术验证发现,CD114(由CSF3R编码)阳性的MAIT细胞亚群在G-CSF诱导后扩增,且在发生肠道aGVHD的患者中,该亚群比例显著降低。
G-MAIT细胞功能异质性与肠道aGVHD结局相关
比较分析显示,未发生肠道aGVHD的患者来源的G-MAIT细胞表达更高水平的CSF3R及其靶基因,同时表现出更强的免疫抑制、组织修复和组织迁移能力。在化学趋化受体分析中,CXCR6在未发生肠道aGVHD组中表达显著升高,提示其在MAIT细胞肠道归巢中的关键作用。
G-MAIT细胞在体内表现出肠道特异性化学趋化和抗肠道aGVHD效应
小鼠模型实验表明,随着GVHD进展,MAIT细胞在肠道组织中的富集程度显著高于外周血和骨髓。GVHD评分较低的小鼠肠道中MAIT细胞浸润更多,证明这些细胞具有向肠道特异性迁移的能力,并可能通过此机制减轻肠道aGVHD。
CXCR6是G-MAIT细胞招募至肠道组织所必需的
通过CXCL16阻断抗体干预实验,研究人员证实CXCR6-CXCL16轴对MAIT细胞肠道归巢至关重要。阻断这一轴向后,肠道中MAIT细胞浸润显著减少,同时GVHD症状加重,肠道组织病理损伤更严重。免疫荧光分析进一步显示,CXCL16阻断主要影响CD4-CD8-双阴性MAIT细胞的肠道定位。
基于MAIT细胞的肠道aGVHD预测模型
研究人员整合MAIT细胞频率和CD114、CXCR6、IL-17A、IL-4表达五个参数,建立了预测评分系统。该模型在预测肠道aGVHD方面表现出高灵敏度(75%)和特异性(93%),显著优于单独使用MAIT细胞频率的预测效果。多因素分析确认低评分是肠道aGVHD的独立预测因素。
研究结论与意义
本研究系统阐明了G-CSF通过CSF3R调控MAIT细胞功能,并依赖CXCR6-CXCL16轴介导其肠道归巢,从而发挥抗肠道aGVHD作用的全新机制。这一发现不仅深化了对GVHD发病机制的理解,更重要的是提供了可在临床实践中应用的预测工具。研究人员开发的流式细胞术预测模型将aGVHD风险评估提前至移植前阶段,仅需单次移植物样本检测即可完成,具有操作简便、成本效益高的优势,为个体化GVHD防治策略制定提供了新思路。
该研究的创新性在于首次将MAIT细胞的功能状态与肠道aGVHD风险直接关联,并建立了可临床转化的预测体系。未来,这一发现可能引导开发基于MAIT细胞的细胞治疗策略,或通过调控CXCR6-CXCL16轴来增强MAIT细胞肠道归巢能力的新型干预手段,最终改善allo-HSCT患者的临床结局。