编者按：2022年12月10~13日，万众瞩目的第64届美国血液学会(ASH)年会在美国路易斯安那州新奥尔良以线上+线下相结合的形式隆重召开，作为全球血液领域中规模最大和内容最为全面的血液学顶级学术盛会，本届ASH一如既往地吸引了众多专家及学者的关注。在儿童重型再生障碍性贫血(SAA)方面，中国医学科学院血液病医院竺晓凡教授团队的一项基础研究入选了Oral，引起了较大的关注和重视，揭示了CD4+CAMK4+naïve T细胞JAK3/STAT3的激活及潜在的Th17极化是SAA免疫失衡的重要分子机制之一，《肿瘤瞭望》特邀竺晓凡教授点评解读该研究，现整理如下。

 

 

儿童获得性再生障碍性贫血(aquired aplastic anemia，aAA)是一类由于自身免疫性T细胞激活攻击骨髓正常造血干/祖细胞为主要病理生理表现的骨髓衰竭性疾病。急性进展的重型再生障碍性贫血(severe aplastic anemia，SAA)免疫介导骨髓衰竭机制目前仍是研究焦点。高通量基因组及转录组测序的应用使得我们对于骨髓中复杂的免疫微环境以及异常激活T细胞如何攻击骨髓造血干细胞的潜在分子机制有了广泛认知，但是，由于诊断时骨髓中细胞数急剧减少的疾病特征，很难从群体水平对SAA这类异质性骨髓衰竭性疾病中的骨髓细胞类型以及免疫特征进行进一步精确的分类注释。基于此背景，本研究从单细胞水平对儿童SAA中骨髓造血细胞及免疫微环境进行深入的功能分析，揭示儿童SAA免疫介导骨髓衰竭的发病机制及潜在治疗靶点。

 

 

标记与骨髓造血发育密切相关的42个表面或胞内抗体后，利用质谱流式(CyTOF)对免疫抑制治疗(Immunosuppresive therapy，IST)前后的SAA患儿骨髓细胞进行功能注释；利用10X Genomics平台，对SAA及正常对照骨髓中CD3+T细胞进行高通量5’单细胞转录组(scRNA-seq)联合单细胞TCR测序(scTCR-seq)，以分析儿童SAA中与疾病发生和治疗反应相关的分子标记物。

 

 

首先，本研究对9例初诊SAA(Dx-SAA)，3例IST后SAA(postIST-SAA)以及4例正常儿童供者(healthy donor，HD)来源的骨髓单个核细胞(BMMCs)CyTOF进行分析，结果发现，与postIST-SAA和HD相比，儿童Dx-SAA呈现显著的细胞比例失衡，除造血干祖细胞数目急剧下降外，单核细胞及树突状细胞比例也显著下调。另外，免疫微环境中T细胞比例明显上调。根据蛋白表达特征分析，研究发现比例上调的这群T细胞表现为CD45RA和CCR7的高表达，且呈现磷酸化NFkB(pNFkB^S529)及STAT3(pSTAT3^Y705)显著激活，结合功能分析提示，该显著激活的细胞亚群极有可能为naïve T细胞(如下图A-B)。

 

为进一步明确儿童SAA发病阶段这群激活的T细胞的功能，本研究对5例Dx-SAA和2例HD BMMCs分选出的CD3+T细胞的scRNA-seq结果完成比对，并降维可视化分析，将SAA发病阶段的的骨髓T细胞分类到14个功能亚群(如下图C)，其中CD4+CAMK4+naïve T细胞在Dx-SAA骨髓T细胞中占比显著高于HD(如下图D)。钙调蛋白激酶4(calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV，CAMK4)为典型的naïve T细胞分子标记，既往研究证实CAMK4表达参与naïve T细胞向Th17的定向分化。本研究通过对CD4+CAMK4+naïve T细胞这一亚群转录特征的深入剖析及体外流式的磷酸化检测，证实在儿童SAA中显著上调的CD4+CAMK4+naïve T细胞存在JAK3/STAT3信号通路激活及Th17分化通路的激活。大队列研究初步显示，JAK3/STAT3通路异常激活的儿童SAA对IST治疗反应不佳且远期预后不良。

 

 

竺晓凡教授：我们团队这项研究利用单细胞转录组结合CyTOF质谱流式方法对儿童SAA骨髓造血细胞及微环境进行了深入的表型分析，揭示了异常的免疫微环境在儿童SAA免疫介导的造血衰竭中的作用。通过单细胞水平基因组、转录组和蛋白质水平的多组学交互分析，证实CD4+CAMK4+naïve T细胞JAK3/STAT3的激活及潜在的Th17极化是SAA免疫失衡的重要分子机制之一，这一发现为儿童SAA免疫抑制联合靶向治疗策略提供了新思路。