北卡罗来纳大学莱恩伯格综合癌症中心的研究人员及其同事确定，一种特定类型的免疫细胞 — II 型先天淋巴细胞 (ILC2) — 在癌症患者接受捐赠者的干细胞后会改变其特征和功能，从而阻止免疫系统有效、健康的重建。对 ILC2 细胞转化灵活性的这种新认识可能会带来更好的策略来增强移植后的免疫系统恢复。

该发现于 2024 年 7 月 17 日发表在《自然通讯》上。

在过去十年左右的时间里，美国每年进行 8,000 多例同种异体干细胞移植。这种将捐赠者的健康细胞注入患者体内的手术常用于治疗癌症，如急性淋巴细胞白血病和急性髓性白血病、一种称为骨髓增生异常综合征的癌前病变以及一些淋巴瘤。

“同种异体移植非常有效，甚至可能挽救生命，但并非所有接受者的免疫细胞都是由供体细胞复制而来，”通讯作者、医学、微生物学和免疫学 Elizabeth Thomas 教授、北卡罗来纳大学医学院血液学主任兼细胞治疗项目主任Jonathan Serody 医学博士说道。“先天性 2 型淋巴细胞在移植到接受者体内后通常生成不良，而似乎偏离先天编程的 ILC2 细胞在移植后会引起更多问题，这就是我们选择它们作为研究重点的原因。”

同种异体干细胞移植的成功取决于多种因素。其中最重要的是患者的缓解状态、年龄以及患者和捐赠者的人类白细胞抗原 (HLA) 的匹配程度。HLA 是大多数细胞中发现的蛋白质。HLA 匹配程度越高，手术成功的可能性就越大，患者发生移植后并发症(称为移植物抗宿主病，即捐赠者的免疫细胞攻击接受者的组织)的可能性就越小。

Serody 补充说，了解 ILC2 对移植成功的影响以及如何潜在地影响这种影响，也可能对如何治疗患者产生重要影响。

研究人员进行的大多数实验都是在小鼠身上进行的，但也得到了北卡罗来纳州达勒姆市杜克癌症研究所 12 名癌症患者样本的其他测试的证实。在小鼠研究中，作为移植的一部分捐赠给小鼠的 ILC2 细胞中有 80% 以上在 20 天后转化为 ILC1 型。这种意外的转变可能会加剧移植物抗宿主病。

小鼠研究帮助研究人员在单细胞水平上识别每个细胞的基因组成以及细胞核中蛋白质和 DNA 的相互作用。这些因素会影响基因的表达方式，进而影响移植结果。

“我们的方法揭示了复杂移植混合物中的细胞身份，这些知识可以帮助我们开发新的治疗策略，”北卡罗来纳大学莱恩伯格分校的医学博士、哲学博士、这项研究的作者、儿科血液肿瘤学主任、北卡罗来纳大学医学院儿童癌症 Stuart H. Gold 教授 Ian Davis 说道。“我们设想未来的治疗方法是，在移植后，引导正在恢复的免疫系统向与有利结果相关的免疫细胞群发展。”

科学家们正在开展一项临床研究，以测试 ILC2 细胞输注是否能治疗下消化道移植物抗宿主病。如果他们发现这是一种安全的方法，他们可能会在后续研究中对 ILC2 细胞进行基因改造，使其更有效。

Serody 指出，他的实验室在移植物抗宿主病方面的研究与 Davis 实验室在癌症基因转录调节剂方面的研究之间的合作程度与许多其他机构的研究方式截然不同。“这种合作使这一重要研究成果得以高效地结出硕果，”Serody 说。

该论文的第一作者是北卡罗来纳大学博士后研究员、北卡罗来纳大学莱恩伯格分校 Serody 实验室成员 Sonia J. Laurie 博士，以及北卡罗来纳大学研究生、北卡罗来纳大学莱恩伯格分校 Davis 实验室成员 Joseph P. Foster II。