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【中国好声音】黄晓军院士团队联合路丽明教授发现新型双向免疫调节细胞可作为临床同种异体造血干细胞移植供者优选的外周细胞学指标

04月17日

来源：国家血液临床医学研究中心

2025年4月2日，国家血液系统疾病临床医学研究中心、北京大学血液病研究所、北京大学人民医院血液科 黄晓军院士团队，联合上海交通大学医学院上海市免疫学研究所 路丽明教授团队在 Signal Transduction and Targeted Therapy发表题为“A donor PD-1⁺CD8⁺T_SCM-like regulatory subset mobilized by G-CSF alleviates recipient acute graft-versus-host-disease”的研究论文。

本研究受国家重点研发计划（编号：2017YFA0104500）的资助。该研究首次发现了一群存在于健康人外周血中的新型T细胞亚群：PD-1⁺CD8⁺记忆干T细胞（T_SCM）样调节性细胞，这群细胞在临床G-CSF动员后比例和数量均显著增加，其功能独特，兼具调节性T细胞（Treg）和效应T细胞（Teff）双向调节功能，不仅可显著抑制aGVHD，同时还可促进移植后患者的免疫重建，有利于移植后的血液病患者长期生存。

通讯作者

黄晓军院士

中国工程院院士，教授，主任医师，博士生导师

国家血液系统疾病临床医学研究中心主任

北京大学血液病研究所所长

北京大学人民医院血液科主任

简历请点击：国家中心PI：黄晓军

共同通讯作者

路丽明教授

上海交通大学医学院上海市免疫学研究所教授，课题组长，博士生导师，《现代免疫学》杂志执行主编，英国剑桥大学高级访问学者，入选上海市东方英才，浦江人才，曙光学者。长期致力于免疫调节和免疫耐受诱导的研究工作，主持国家级与市科委项目20项，发表学术论文152篇，其中SCI收录论文86篇，拥有专利授权6项。近年来的研究结果以通讯/共同通讯作者发表在Signal Transduction and Targeted Therapy、Nucleic Acids Research、Cell Chemical Biology、Advanced Science、Journal of Advanced Research、Journal of Immunology、Clinical Immunology、Science Translational Medicine、Stem Cells、Journal of Biological Chemistry、European Respiratory Journal、Immunology等杂志。长期承担机体防御与免疫本科和研究生教学，主编/参编《免疫学原理》、《医学免疫学》等免疫学教材15部，担任上海市免疫学会副秘书长、免疫遗传学会副主任委员、上海市医学会妊娠免疫学会副主任委员、中国细胞治疗与质控专委会常务委员、中华医学生物免疫学会常务理事等。

共同通讯作者

胡炯教授

上海交通大学医学院附属瑞金医院血液科副主任、骨髓移植病区主任

学术方向：造血干细胞移植临床治疗体系优化的基础和临床研究；

白血病耐药机制和靶向逆转治疗研究基础和临床

学术任职：美国血液学会正式会员，美国血液学会髓系肿瘤学术委员会委员、欧洲骨髓移植协作组（EBMT）国际委员会委员、中国医师协会上海血液科医师分会副会长、上海移植免疫学会副主任委员

获奖：2016 年度国家自然科学奖二等奖（第 4 完成人）、2015年度上海获自然科学奖特等奖（第 4 完成人）

课题与论文：承担国家自然科学项目 4 项、上海市优秀青年医师项目 1 项、发表 SCI 论文 90 余篇。

第一作者

刘丹住院医师

国家血液系统疾病临床医学研究中心

北京大学血液病研究所

北京大学人民医院

研究方向：异基因造血干细胞移植与并发症

导师：黄晓军院士

共同第一作者

王雪博士研究生

上海交通大学医学院

上海市免疫学研究所

导师：路丽明教授

研究背景

长期以来，人类白细胞抗原（HLA）全相合供者来源的匮乏始终是同种异体造血干细胞移植（allogeneic hematopoietic stem cell transplantation, allo-HSCT）领域面临的全球性挑战。北京大学人民医院黄晓军教授团队首创的非体外去T细胞单倍型相合造血干细胞移植体系，极大的拓展了allo-HSCT的供者选择范围，理论上实现了"人人都有供者"的目标——患者的直系或旁系血亲均可作为潜在供者。然而，在该移植体系下，供者的选择策略与受者的预后密切相关，直接影响急性移植物抗宿主病（acute graft-versus-host disease, aGVHD）、植入不良、感染及疾病复发等并发症的发生率。目前临床实践中广泛采用的供者选择标准，包括"年轻、男性、非母系遗传抗原不合"等原则，主要基于观察性研究数据，其潜在的免疫学机制尚未得到充分阐明。此外，作为主流的单倍型移植方案，G-CSF动员的供者外周血移植物中T细胞亚群的组成特征、功能表型及其与患者预后的相关性仍不完全明确。因此，“人人都有供者，谁是最合适的供者？”成为当前allo-HSCT临床亟待解决的关键科学问题。

研究结果

研究团队首先通过临床队列研究，发现粒细胞集落刺激因子（G-CSF）动员的供者外周血中，PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞的扩增与移植受者aGVHD发生率呈显著负相关（图1）。进一步分析表明，年轻男性供者外周血中PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞的水平在G-CSF动员后呈现出更为明显的扩增。这一发现不仅为解释当前临床实践中年轻男性供者移植成功率较高的现象提供了免疫学的机制，同时优化了供者选择策略，提出了细胞免疫学的筛选标准而非仅以年龄和性别为主要考虑的原则。

图1. G-CSF动员后供者外周血中PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞比例增加且与受者aGVHD发生率呈显著负相关

进一步，单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing）结果确认了PD-1⁺CD8⁺T_SCM样调节性细胞不仅具有TSCM特征，还表达较高的Treg特征基因和Teff特征基因，同时发现G-CSF动员后该亚群中转录因子BCL6表达显著增加。研究人员通过流式分析及体外共培养等实验在细胞水平上确认了供者来源的PD-1⁺CD8⁺T_SCM样调节性细胞具有双向免疫调节功能，抑制T细胞增殖的同时杀伤Raji人淋巴瘤细胞（图2）。

图2. PD-1⁺CD8⁺TSCM样调节性细胞兼具T_SCM、Treg和Teff转录组学特征和双向调节功能且高表达BCL6

为深入阐明该调节性亚群的功能及机制，研究团队构建了aGVHD与移植物抗白血病（graft-versus-leukemia, GVL）效应的小鼠模型。在C57BL/6J→BALB/c移植体系中，G-CSF处理显著诱导供鼠脾脏中PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞的扩增。过继转移实验表明，该细胞群不仅能显著改善受鼠aGVHD的临床严重程度，同时保留了GVL效应，使异基因受鼠的中位生存期显著延长（图3）。值得注意的是，这一现象在不同物种间的重现性提示PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞的免疫调节功能在进化过程中高度保守，且其可被G-CSF这一进化中早期出现的细胞因子有效诱导，从而可在同种异体造血干细胞移植中发挥双向免疫调节作用。

图3. 供鼠来源的PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞缓解受鼠aGVHD并发挥GVL效应

随后临床研究发现，通过对allo-HSCT受者外周血及骨髓样本的长期随访，供者来源的PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞不仅能够成功归巢至受者骨髓，而且可在其中长期驻留（图4）。这一现象提示该细胞可能在移植后抗感染免疫应答及免疫重建过程中发挥关键作用。未来，深入阐明PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞的归巢机制、长期存活特性及其与异基因造血干细胞植入、骨髓微环境互作和免疫重建中的作用机制，对于优化移植策略、促进免疫重建以及揭示造血-免疫调控网络具有重要意义。

图4. PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞归巢并在临床异基因移植受者外周血和骨髓中长期存活

为探索PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞的分化调控机制，研究团队采用单细胞RNA测序、临床队列研究、Bcl6基因敲除小鼠模型、CRISPR/Cas9基因编辑技术以及核酸酶靶向切割与释放（CUT & RUN）等实验方法，发现BCL6在此类调节性细胞的分化扩增中发挥重要作用，阐明了BCL6是调控PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞谱系分化的关键转录因子（图5）。

图5. BCL6是驱动PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞谱系分化的关键转录因子

研究者解析：

本研究通过临床队列研究、免疫表型分型、单细胞基因组学和动物模型等确定了一个新的TSCM样调节性细胞亚群，首次从供者角度系统阐明了G-CSF通过诱导PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞扩增从而缓解allo-HSCT受者aGVHD发生的新机制（图6），为优化临床供者选择策略提供了重要的免疫学理论依据。研究首次鉴定了BCL6是驱动该调节性细胞谱系分化的关键转录因子，同时揭示了该细胞具有独特的双向免疫调节功能，在改善异基因移植患者远期预后方面极具临床应用价值。值得关注的是，与近期美国FDA批准用于aGVHD治疗的同种异体骨髓间充质干细胞相比，PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞不仅可作为供者优选的潜在生物标志物，为个体化供者筛选提供科学依据；同时基于其独特的免疫调节特性，本研究结果将为开发防治aGVHD的创新T细胞疗法提供全新思路。未来研究将着重于探索PD-1+CD8+TSCM样调节性细胞在临床转化中的应用价值，并优化供者选择算法以进一步提高异基因移植成功率。以上研究方向的推进有望为allo-HSCT领域带来创新性细胞疗法，最终惠及更多临床患者。本研究受国家重点研发计划（编号：2017YFA0104500）的资助。

图6. 全文研究机制模式图

原文链接：

Liu D, Wang X, Han Y, Wang J, Sun Y, Hou Y, Wu Q, Zeng C, Ding X, Chang Y, Hu J, Huang X, Lu L. A donor PD-1+CD8+ TSCM-like regulatory subset mobilized by G-CSF alleviates recipient acute graft-versus-host-disease. Signal Transduct Target Ther. 2025 Apr 2;10(1):120. doi: 10.1038/s41392-025-02183-1. PMID: 40175340; PMCID: PMC11965471.

编辑：韩子琦

校对：高伟豪

审核：刘竞、孔圆