儿童骨髓微环境在异基因造血干细胞移植前后的变化及其与移植功能的关系：一项多中心回顾性研究

《Annals of Hematology》：Pediatric bone marrow microenvironment before and after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation: a multicenter retrospective study comparing donors and recipients

本研究针对儿童异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)后移植功能不良(PGF)这一临床难题，通过多中心回顾性分析比较了供者与受者的骨髓微环境(BMME)。研究发现，儿童（尤其是0-6岁）骨髓中的造血干细胞(HSCs)比例显著高于成人，而HSC内活性氧(ROS)水平更低，提示儿童骨髓微环境具有更强的造血再生能力。移植后，良好移植功能(GGF)组患者的内皮祖细胞(EPCs)比例显著高于PGF组，且EPCs比例>0.071%可有效预测GGF（AUC=0.874）。这表明EPCs比例降低是儿童PGF造血缺陷的重要原因，为PGF的预防和管理提供了新思路。

　　

在血液疾病的治疗领域，异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)是一项革命性的技术，为许多患有恶性血液肿瘤、骨髓衰竭综合征、严重免疫缺陷等疾病的儿童带来了治愈的希望。然而，这座“生命桥梁”并非总是畅通无阻。移植后，约有5%至27%的患者会遭遇一个棘手的并发症——移植功能不良(PGF)。这意味着移植的造血干细胞无法在患者体内有效地“安家落户”并增殖分化，导致血细胞长期处于低水平，患者面临感染、出血等高危风险，生存率显著降低。尽管科学家们意识到骨髓这个“土壤”——即骨髓微环境(BMME)——对造血干细胞这颗“种子”的存活至关重要，但关于儿童骨髓微环境的特性，以及它在移植后PGF发生中的具体作用，此前仍是一片模糊的未知地带。

为了解决这一临床痛点，由Pan Zhang、Ang Wei等研究人员组成的团队在《Annals of Hematology》上发表了他们的最新成果。他们开展了一项多中心回顾性研究，旨在深入比较健康儿童与成人骨髓微环境的差异，并首次系统性地探讨了移植后骨髓微环境状态与儿童allo-HSCT后PGF的关联。他们的研究发现，健康的儿童骨髓，特别是低龄儿童，拥有一个更具活力的“造血摇篮”。与成人相比，0-6岁健康供者的骨髓中，造血干细胞(HSCs)的比例更高，而HSC内的活性氧(ROS)水平却更低。活性氧是细胞代谢产生的副产物，过高水平会损害细胞功能，这提示儿童骨髓微环境氧化应激更轻，更有利于造血干细胞的维持和功能。

为了开展这项研究，研究人员采用了几个关键技术方法。他们收集了北京儿童医院和保定儿童医院在2021年1月至2024年6月期间接受allo-HSCT的儿科患者以及健康供者的骨髓样本。通过流式细胞术，他们精确测量了骨髓中内皮祖细胞(EPCs)和CD34⁺造血干细胞(HSCs)的百分比，并检测了细胞内的活性氧(ROS)水平。此外，他们根据严格的临床标准，将移植后患者分为良好移植功能(GGF)组和移植功能不良(PGF)组，从而进行对比分析。

BMME分析在正常儿童(供者)

研究人员首先对健康供者的骨髓微环境进行了剖析。他们将48名供者按年龄分组，包括成人组和三个儿童亚组（0-6岁、7-12岁、13-18岁）。分析结果令人印象深刻：成人供者骨髓中的HSCs比例显著低于0-6岁儿童亚组，而HSC-ROS水平则显著更高。

BMME分析在allo-HSCT前

接下来，研究团队将目光转向即将接受移植的患儿。他们分析了140名患儿移植前的骨髓样本，并根据原发病将其分为血液系统恶性肿瘤、血液系统非恶性肿瘤和免疫缺陷病三组。与健康儿童供者相比，患有血液疾病的儿童，其移植前骨髓中的EPCs和HSCs比例普遍较低，而HSC-ROS水平较高，这反映了疾病本身或前期治疗对骨髓微环境造成的损伤。

然而，进一步分析发现，移植前的这些骨髓微环境参数并不能预测移植后是否会发生PGF。这表明，预处理化疗方案以及移植后可能发生的免疫反应（如移植物抗宿主病GVHD）对骨髓微环境的重塑起到了更关键的作用。

移植后BMME与PGF的关系

研究的核心发现来自于对移植后骨髓微环境的分析。共有54名在移植后14至90天内进行了骨髓取样评估的患儿被纳入最终分析。根据造血恢复情况，他们被分为GGF组和PGF组。结果清晰地显示，GGF组患儿骨髓中的EPCs比例显著高于PGF组。接收者操作特征(ROC)曲线分析进一步确定，移植后骨髓中EPCs比例大于0.071%是一个有效的阈值，可以很好地预测GGF的发生。

综合以上研究结果，可以得出以下结论：与成人相比，儿童，尤其是低龄儿童的骨髓微环境具有更强的造血支持潜能，表现为更丰富的HSCs储备和更低的氧化应激水平。移植前患儿的骨髓微环境虽已受损，但其状态并非决定移植后PGF的关键。真正重要的是移植后重建的骨髓微环境，其中内皮祖细胞(EPCs)扮演了至关重要的角色。EPCs比例低下是导致儿童allo-HSCT后发生PGF的一个重要因素。这一发现具有重要的临床意义。它提示我们，监测移植后患儿骨髓中的EPCs比例，有望成为早期识别PGF高危患者的有效手段。更重要的是，该研究为未来开发针对骨髓微环境的治疗策略指明了方向，例如使用他汀类药物（如阿托伐他汀）或抗氧化剂（如N-乙酰-L-半胱氨酸）来改善EPCs的数量和功能，甚至探索输注EPsC本身作为一种细胞治疗方法，从而修复受损的“土壤”，促进“种子”茁壮成长，最终改善移植患者的预后。尽管本研究存在样本量有限、回顾性设计等局限性，但它无疑为理解和管理儿童HSCT后的PGF开辟了新的视角，奠定了重要的基础。