異基因造血干細(xì)胞移植(allo-HSCT)是治療多種惡性及非惡性血液系統(tǒng)疾病的重要手段。然而,異基因造血干細(xì)胞移植(allo-HSCT)的成功常常因急性移植物抗宿主病(aGVHD)這一危及生命的并發(fā)癥而蒙上陰影。高達(dá) 30%-50% 的發(fā)病率讓學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界苦尋破解之道。
而近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單、且?guī)缀趿愠杀镜母深A(yù)策略——只需調(diào)整干細(xì)胞輸注時(shí)間,就能顯著降低急性移植物抗宿主?。╝GVHD)發(fā)病率和嚴(yán)重程度,并提高生存率。
2025年3月31日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)占成教授、朱小玉主任醫(yī)師團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為:Optimizing Stem Cell Infusion Timing in the Prevention of Acute Graft versus Host Disease 的研究論文。
該研究探索了優(yōu)化干細(xì)胞輸注時(shí)間預(yù)防急性移植物抗宿主?。╝GVHD)。結(jié)果顯示,在一天中的早些時(shí)候進(jìn)行干細(xì)胞輸注可能是一種簡(jiǎn)單卻具有變革性的預(yù)防急性移植物抗宿主病(aGVHD)的干預(yù)措施。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn):晝夜節(jié)律成免疫開(kāi)關(guān)
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建小鼠移植模型發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞輸注時(shí)間對(duì)小鼠的 aGVHD 發(fā)病情況影響顯著。具體來(lái)說(shuō),在小鼠靜息期(ZT5,相當(dāng)于人類天黑后 5 小時(shí))輸注,免疫風(fēng)暴劇烈,組織損傷嚴(yán)重,而在小鼠活躍期(ZT14,相當(dāng)于人類天亮后 2 小時(shí))輸注,aGVHD 評(píng)分降低 40%,存活率提升 50%。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)人為打亂光照周期以及敲除核心節(jié)律基因 Per1/2,均導(dǎo)致小鼠失去去輸注時(shí)間的敏感性,這些結(jié)果表明,免疫系統(tǒng)響應(yīng)存在精確的“時(shí)間窗口”,受生物鐘基因調(diào)控。
臨床驗(yàn)證:下午兩點(diǎn)是關(guān)鍵分界線
接下來(lái),研究團(tuán)隊(duì)在臨床試驗(yàn)中驗(yàn)證了上述發(fā)現(xiàn),單中心(204例)和多中心(543例)隊(duì)列研究顯示:
● 早輸注組(下午兩點(diǎn)前輸注)相比晚輸注組(下午兩點(diǎn)后輸注)的II-IV級(jí) aGVHD 發(fā)生率降低 45%(20.6% vs 38.3%);
● 早輸注組的生存質(zhì)量提升,3年無(wú) GVHD 生存率提高 19%(52.9% vs 33.9%);
● 早輸注組的造血恢復(fù)更快:中性粒細(xì)胞重建率100% vs 98.1%;
上述臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí),無(wú)需額外藥物干預(yù),僅調(diào)整干細(xì)胞輸注時(shí)間就能有效預(yù)防和降低急性移植物抗宿主?。╝GVHD)風(fēng)險(xiǎn)和嚴(yán)重程度。
機(jī)制解密:IL-1α的生物鐘密碼
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探索了上述發(fā)現(xiàn)背后的具體機(jī)制,研究團(tuán)隊(duì)分析了細(xì)胞因子水平在一天中的變化,結(jié)果顯示,清晨時(shí)免疫更溫和,身體在一天中剛蘇醒時(shí),血清中包括 IL-1α 等細(xì)胞因子以及 CXCL10 等趨化因子濃度明顯降低,機(jī)體處于較弱的促炎環(huán)境。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),IL-1α 水平與 aGVHD 嚴(yán)重程度直接正相關(guān)。
接下來(lái),研究團(tuán)隊(duì)在動(dòng)物模型中進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果顯示,中和 IL-1α 抗體可使 aGVHD 評(píng)分下降 30%。
臨床轉(zhuǎn)化:潛在應(yīng)用場(chǎng)景
該研究的核心發(fā)現(xiàn):
● 在一天中的早些時(shí)候輸注干細(xì)胞,可降低急性移植物抗宿主?。╝GVHD)發(fā)生率;
● 輸注時(shí)間帶來(lái)的影響取決于接受者的晝夜節(jié)律;
● 在輸注前,接受者的免疫環(huán)境在一天中的早些時(shí)候和晚些時(shí)候有所不同;
● 較高的 IL-1α 水平與更嚴(yán)重的 aGVHD 相關(guān)。
這項(xiàng)研究闡明了生物鐘通過(guò)調(diào)控先天免疫微環(huán)境影響獲得性免疫應(yīng)答,有望改寫(xiě)移植指南。且具有多種應(yīng)用前景:
優(yōu)化移植流程:建立“黃金時(shí)間窗”輸注標(biāo)準(zhǔn);
個(gè)性化用藥:結(jié)合患者晝夜節(jié)律調(diào)整移植時(shí)間和用藥;
新型治療靶點(diǎn):開(kāi)發(fā) IL-1α 抑制劑等時(shí)間特異性藥物;
改善器官移植結(jié)局:探索腎臟移植、肝臟移植中的時(shí)間效應(yīng)。
總的來(lái)說(shuō),這項(xiàng)基于人類患者和小鼠模型的研究表明,干細(xì)胞輸注的晝夜節(jié)律決定了急性移植物抗宿主?。╝GVHD)的發(fā)展。在一天中的早期輸注的患者表現(xiàn)出顯著更低的 aGVHD 發(fā)病率和嚴(yán)重程度,以及更高的生存率。該研究還觀察到細(xì)胞因子水平存在晝夜變化,尤其是 IL-1α,它控制著移植后供體 T 細(xì)胞反應(yīng)?;颊叩?IL-1α 水平與 aGVHD 的發(fā)展密切相關(guān)。此外,臨床前研究結(jié)果表明,給予 IL-1α 中和抗體可顯著減輕 aGVHD 并提高生存率。這些研究結(jié)果表明,在一天中的早些時(shí)候安排干細(xì)胞輸注,可能是一種簡(jiǎn)單卻具有變革性的預(yù)防急性移植物抗宿主?。╝GVHD)的干預(yù)措施。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生醫(yī)部及附屬第一醫(yī)院血液內(nèi)科占成教授和朱小玉主任醫(yī)師為論文共同通訊作者;侯熠文博士后(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué))、吳月博士 (中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué))、曹陽(yáng)主任醫(yī)師(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院)、胡曉霞主任醫(yī)師(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院)、孫于謙主任醫(yī)師(北京大學(xué)人民醫(yī)院)、王紅美主任醫(yī)師(山東第一醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院)為論文共同第一作者。其他作者還有中科大附屬第一醫(yī)院血液科湯寶林主任醫(yī)師、重慶醫(yī)科大學(xué)鞠大鵬教授、山西醫(yī)科大學(xué)鄔惟為教授等。北京生命科學(xué)研究所張二荃研究員、蘇州大學(xué)徐瓔教授、中國(guó)科大魏海明教授為該研究提供了大力支持。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00295-8
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