Исследователи из UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center и коллеги определили, что определенный тип иммунных клеток — врожденные лимфоидные клетки II типа (ILC2) — может изменить свои характеристики и функции после того, как больной раком получает стволовые клетки от донора, тем самым препятствуя эффективному, здоровому восстановлению иммунной системы. Это новое понимание трансформационной гибкости клеток ILC2 может привести к лучшим стратегиям для улучшения восстановления иммунной системы после трансплантации.

Результаты исследования были опубликованы 17 июля 2024 года в журнале Nature Communications .

В США за последние десять лет ежегодно проводилось более 8000 аллогенных трансплантаций стволовых клеток. Эта процедура, при которой здоровые клетки донора вводятся пациенту, часто используется для лечения таких видов рака, как острый лимфобластный и острый миелогенный лейкозы, предраковое состояние, называемое миелодиспластическим синдромом, и некоторые лимфомы.

«Аллогенные трансплантаты могут быть очень эффективными и потенциально спасать жизни, но не все иммунные клетки, пересаженные реципиенту, воспроизводятся из донорских клеток», — сказал Джонатан Сероди, доктор медицины, автор-корреспондент и профессор медицины, микробиологии и иммунологии имени Элизабет Томас, заведующий отделением гематологии в Медицинской школе Университета Северной Каролины и директор Программы клеточной терапии Университета Северной Каролины.

«Врожденные лимфоидные клетки 2-го типа часто плохо вырабатываются после трансплантации реципиенту, и клетки ILC2, которые, по-видимому, отклоняются от своей врожденной программы, являются клетками, которые вызывают больше всего проблем после трансплантации , поэтому мы выбрали их в качестве объекта нашего внимания».

Успех аллогенной трансплантации стволовых клеток зависит от множества факторов. Наиболее важными являются статус ремиссии у пациента, его возраст и то, насколько близко совпадают человеческие лейкоцитарные антигены (HLA) пациента и донора. HLA — это белки, обнаруженные в большинстве клеток. Чем ближе соответствие HLA, тем больше вероятность того, что процедура будет успешной, и тем меньше вероятность того, что у пациента возникнет осложнение после трансплантации, называемое реакцией «трансплантат против хозяина» , когда иммунные клетки донора атакуют ткани реципиента.

Сероди добавил, что знание влияния ILC2 на успешность трансплантации и того, как потенциально повлиять на это влияние, также может иметь важное значение при выборе лечения пациента.

Большинство экспериментов, проведенных исследователями, проводились на мышах, но были также подтверждены другими тестами на образцах от 12 пациентов с раком в Институте онкологии Дьюка, Дарем, Северная Каролина. В исследованиях на мышах более 80% клеток ILC2, пожертвованных мышам в рамках трансплантации, трансформировались в клетки типа ILC1 через 20 дней. Эта неожиданная трансформация может потенциально ухудшить реакцию «трансплантат против хозяина».

Исследования на мышах помогли исследователям определить на уровне отдельной клетки генетический состав каждой клетки, а также то, как белки и ДНК взаимодействуют друг с другом в ядре клетки. Эти факторы могут влиять на то, как экспрессируются гены, что, в свою очередь, может влиять на результаты трансплантации.

«Наш подход позволил выявить идентичность клеток в сложной трансплантационной смеси, и эти знания могут помочь нам разработать новые терапевтические стратегии», — сказал Ян Дэвис, доктор медицинских наук, автор исследования, руководитель отделения детской гематологии-онкологии и профессор кафедры детской онкологии имени Стюарта Х. Голда в Медицинской школе Университета Северной Каролины.

«Мы предвидим будущие методы лечения, которые после трансплантации смогут направлять восстанавливающуюся иммунную систему на группы иммунных клеток, связанных с благоприятным исходом».

Ученые приступают к клиническому исследованию , чтобы проверить, может ли инфузия клеток ILC2 лечить реакцию «трансплантат против хозяина» в нижнем отделе желудочно-кишечного тракта. Если они найдут, что это безопасный подход, они могут генетически изменить клетки ILC2, чтобы сделать их более эффективными в последующем исследовании.

Сероди отметил, что уровень сотрудничества между исследованиями по реакции «трансплантат против хозяина» в его лаборатории и работой, проделанной в лаборатории Дэвиса над модуляторами транскрипции генов при раке, сильно отличается от того, как проводятся исследования во многих других учреждениях. «Такого рода сотрудничество позволило этому важному научному открытию эффективно достичь своих результатов», — сказал Сероди.

Первыми авторами статьи являются Соня Дж. Лори, доктор философии, научный сотрудник Университета Северной Каролины и сотрудник лаборатории Сероди в Университете Северной Каролины в Лайнбергере, и Джозеф П. Фостер II, аспирант Университета Северной Каролины и сотрудник лаборатории Дэвиса в Университете Северной Каролины в Лайнбергере.