【1分秒懂要点】
1.自然杀伤(NK)细胞是干细胞移植后的第一个重建淋巴细胞,并且与造血干细胞移植(HSCT)后的临床结果相关。NK细胞发挥功能必须获得识别自身HLA-I的抑制性受体的能力,实现对自体健康细胞耐受,杀伤HLAI类表达减少的不健康细胞,这一过程称为“NK细胞教育”。不同的KIR/HLA-I相互作用可以通过NK细胞教育产生不同水平的NK细胞内在反应。本前瞻性队列研究旨在探索移植后患者NKG2C+NK细胞的重建情况,创造性地研究了单阳性KIR+NK细胞在NKG2C+NK细胞中的比例。此外,研究者们还探讨了以及在不同供体/受体HLA类型下KIR单阳性NK细胞的扩增和功能。
2.研究者们在同种异体半相合HSCT后30、90和180天,研究了在不同KIR和供受体HLA的相互作用背景下,单KIR阳性NKG2CNK细胞的扩增和功能。供受者均为HLA-C1/C1或HLA-C1C1BW4时,KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C+细胞较KIR2DL1或KIR3DL1单阳性/NKG2C+细胞明显扩增(),且NKp30表达水平较高()。
3.研究者们根据30d时KIR2DL2/L3单阳性NKG2C+NK细胞占NKG2C+NK细胞的比例,将受者分为扩增强组(cutoff值=20.09%)和扩增弱组(cutoff值)。竞争风险模型中,我们观察到扩增强组的aGVHD的累积发病率大于扩增弱组(p=0.010),100天aGVHD的累积发病率分别为78.57%和48.57%。提示KIR2DL2/L3的扩增在预防aGVHD中发挥了消极作用。
4.本项研究以Article形式发表于Frontiersinimmunology杂志。
赵翔宇研究员
研究员,副教授,主治医师,博士生导师
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
北京大学人民医院副院长
左炜八年制本科生
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
2017级北京大学临床医学八年制
导师:赵翔宇研究员
共同第一作者
余星星博士研究生
国家血液系统疾病临床医学研究中心
北京大学人民医院
北京大学血液病研究所
北京大学生命科学联合中心2015级博士研究生
导师:黄晓军教授
副导师:赵翔宇研究员
供受体KIR配体的表达在移植后NKG2C+NK细胞教育中的作用仍未明确
赵翔宇研究员团队围绕”供受者KIR/HLA相互作用对造血干细胞移植术后NK教育的影响“开展了系列研究
(1)供体-受体KIR配体匹配可能促进NK细胞教育,从而增加移植后NK细胞介导的对CMV再激活的保护。(ZhaoXY,etal,)
(2)当供体和宿主HLA均表达供体抑制性KIR的所有配体时,患有急性髓性白血病(AML)和骨髓增生异常综合征(MDS)的患者在半相合造血干细胞移植(haplo-HSCT)后的复发率最低。表明当供体和宿主都提供供体KIR的所有KIR配体时,重组的NK细胞可以实现更好的教育,并有助于减少患者的复发。(ZhaoXY,etal,)
(3)造血干细胞移植后,NK细胞上DNAM-1的表达与供受者KIR/MHC-I相互作用调控NK细胞教育相关,并且受体细胞MHC-I类分子对NK细胞教育的影响大于供体细胞;只有当DNAM-1、NKP30和NKG2D受体同时被阻断时,受过教育和未受过教育的NK细胞的功能才会相似。因此,激活受体可能与DNAM-1协作以诱导受过教育的NK细胞高反应性。(ShangQN,YuXX,…,ZhaoXY*,)
HLA-C1/KIR2DL2/L3的相互作用促进KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C阳性自然杀伤细胞重建
前瞻性队列纳入了2016年5月至2017年4月在北京大学人民医院接受HSCT的128名恶性血液病患者。在移植后30、90和180天进行NK细胞的定量和功能重建检测。
研究者们根据患者共享的KIR配体数量将患者分为4组,即供者和受者共享0个、1个、2个和3个KIR配体。并根据供者和受体提供的KIR配体类型将患者分为6组,即供者和受者共享HLA-C1、HLA-C2、HLA-BW4、HLA-C1BW4、HLA-C2BW4和HLA-C1C2BW4。分析NK细胞中NKG2C+NK细胞的比例、NKG2C+NK细胞的绝对数量、NKG2C+NK细胞表面NKp30、NKp46、DNAM-1的表达及IFN-γ和CD107a的分泌情况。未发现组间差异,说明供体和受体共享的KIR配体的数量和类型对NKG2C扩增和反应性没有影响。
为了评估HLA-C/KIR相互作用是否会影响NK亚群的扩增,研究者们根据供受者KIR配体的组合,将患者分为3组,第1组的供者和受者均为C1C1、第2组的供者和受者均为C1C1BW4,第3组的供者和受者均为C1C2BW4并且分析了NKG2C+NK细胞中表达1个特异性KIR的三个NK细胞群的百分比以及NKp30、NKP46和DNAM-1的表达水平。
在移植后90天和180天,组1和组2中,NKG2C+NK细胞中KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C+NK细胞比例高于KIR2DL1和KIR3DL1。组3中,KIR2DL2/L3和KIR2DL1单阳性/NKG2C+细胞比例均高于KIR3DL1细胞。证明供体和宿主均表达HLA-C1或HLA-C2时,分别促进KIR2DL2/L3和KIR2DL1单阳性NK细胞的扩增。在组1、组2、组3中,KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C+NK细胞中NKp30表达的MFI明显高于KIR2DL1单阳性/NKG2C+和KIR3DL1单阳性/NKG2C+NK细胞。提示KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C+和HLA-C1相互作用与NKp30的高表达水平显著相关。
为了探究供受者HLA-C1的存在能否在传统CD56dim/NKG2A-/NKG2C-NK细胞中同样引起KIR2DL2/L3单阳性NK细胞扩增,研究者们比较了KIR单阳性细胞在传统CD56dim/NKG2A-/NKG2C-NK细胞的扩增情况。在移植后第90和180天,在1组(C1C1-C1C1)中,CD56dim/NKG2A-/NKG2C-NK细胞中KIR2DL2/L3单阳性NK细胞比例明显高于KIR3DL1。在第2组(C1C1BW4-C1C1BW4)中,KIR2DL2/L3、KIR2DL1和KIR3DL1的扩增程度相当。在第3组(C1C2BW4-C1C2BW4)中,CD56dim/NKG2A-/NKG2C-NK细胞中KIR2DL1单阳性NK细胞的比例明显高于KIR3DL1单阳性NK细胞。NKG2C+NK细胞中KIR2DL2/L3单阳性NK细胞的比例明显高于NKG2C-NK细胞。
此外,NKG2C-NK和NKG2C+NK细胞中KIR单阳性NK细胞的比例(KIR2DL1、KIR2DL2/L3和KIR3DL1之和)均随时间增加而增加。
KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C阳性自然杀伤细胞的强扩增与造血干细胞移植后aGVHD的发生率增加有关
为了探究KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C阳性自然杀伤细胞扩增的临床意义,研究者们根据30d时KIR2DL2/L3单阳性NKG2C+NK细胞占NKG2C+NK细胞的比例,将受者分为扩增强组(cutoff值=20.09%)和扩增弱组(cutoff值)。经单因素分析、多因素分析后,KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C+NK扩增强组影响aGVHD的发生率(p=0.019)。竞争风险模型中,我们观察到扩增强组的aGVHD的累积发病率组大于扩增弱组(p=0.010),100天aGVHD的累积发病率为78.57%和48.57%的人群。提示KIR2DL2/L3的扩增在预防aGVHD中发挥了消极作用,而CMV感染可能加剧aGVHD的发生。
研究者解析:
赵翔宇研究员指出自然杀伤(NK)细胞是与造血干细胞移植(HSCT)后的临床结果相关,对其重建机制的深入研究有助于血液疾病和移植后并发症的防治。本项前瞻性研究,进一步证实:
①供受者HLA-C1/KIR2DL2/L3的相互作用促进KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C阳性NK细胞移植后重建。
②KIR2DL2/L3单阳性/NKG2C阳性自然杀伤细胞的强扩增与造血干细胞移植后aGVHD的发生率升高有关。
本研究有助于更好地理解HLA-I/KIR相互作用在HSCT后NKG2C+NK细胞教育中作用。因此,移植前筛选供受者KIR/HLA组合有望为移植后免疫重建不良患者提供新的干预方式。与此同时,上述原创性研究成果对于深入探索NK细胞移植后重建的新机制具有重要的启示作用,以及基于重建机制的精准防治研究提供了新思路和新靶点。
ZuoW,YuXX,LiuXF,ChangYJ,WangY,ZhangXH,XuLP,LiuKY,ZhaoXS,HuangXJ,/KIR2DL2/L3PromotedKIR2DL2/L3Single-Positive/NKG2C-PositiveNaturalKillerCellReconstitution,Rais;13:814334.doi:10.3389/:35572602;PMCID:PMC9101514.