2023年6月9日，北京大学人民医院血液科暨北京大学血液病研究所黄晓军教授、赵翔宇教授团队关于NK细胞抗人巨细胞病毒感染的研究成果在国际高水平期刊杂志Cellular & Molecular Immunology（影响因子：22.096)上发表。
该研究首次阐明了临床级体外扩增的NK细胞的抗人巨细胞病毒作用，对比其与原代NK细胞的作用强弱，指出过继性回输体外扩增的NK细胞可用于预防移植后人巨细胞病毒感染，并促进NK细胞的免疫重建。
研究背景
人巨细胞病毒（HCMV）感染是发生于allo-HSCT后早期的严重并发症。抗病毒药物的预防和治疗效果有限，可引起明显的骨髓抑制和肾功能损害等一系列的药物副作用。
自然杀伤（NK）细胞是HSCT后最早重建的免疫细胞，具有良好的抗肿瘤、抗病毒特性。研究提示移植后早期NK细胞的重建可能对患者移植后HCMV的感染具有保护作用。
本课题组之前的研究表明，以负载了细胞膜包被白介素-21和4-1BB配体（mbIL-21/4-1BBL）的滋养细胞，可以实现NK细胞在体外的大量临床级扩增，且过继性回输给移植后微小残留病（MRD）阳性的白血病患者，能够安全有效地发挥抗白血病作用。
然而，这群体外扩增的NK细胞是否具有抗HCMV的作用及其与原代NK细胞的作用强弱是未知的。
研究方法
本研究首先在细胞层面探讨扩增的NK细胞是否比原代NK细胞具有更强的活性；探讨扩增的NK细胞是否比原代NK细胞具有更强的细胞毒作用，抑制HCMV扩增和传播以及降低HCMV感染力的作用。
对HCMV感染的人源化小鼠输注体外扩增的NK细胞和原代NK细胞，监测NK细胞在小鼠组织的分布、驻留和小鼠组织HCMV感染的清除情况。
前瞻性入组20例进行allo-HSCT的恶性血液病患者，在移植后+20天，+27天分别过继性回输移植供者来源的体外扩增的NK细胞。通过与未回输NK细胞的对照组患者配对比较，探讨体外扩增的NK细胞回输是否可以有效降低患者HCMV感染率，以及对患者体内NK细胞重建的影响。
研究结果
扩增的NK细胞体外具有更强的抗HCMV作用。体外扩增的NK细胞相比原代NK细胞活化性受体、细胞黏附分子受体和趋化因子受体的表达增强。与原代NK细胞相比，体外扩增的NK细胞对HCMV感染的成纤维细胞表现出更强的细胞毒性，抑制HCMV增殖和传播的能力。
扩增的NK细胞对HCMV感染的人源化小鼠具有保护作用。在HCMV感染的人源化小鼠中，扩增的NK细胞和原代NK细胞都表现出组织迁移能力，并在这些靶器官中持续存活。在输注后第14天，扩增的NK细胞在肝（P < 0.05）、脾（P < 0.01）、肺（P < 0.0001）、外周（P < 0.05）的百分比显著高于原代NK细胞，且对小鼠肝（P < 0.01）、肺（P < 0.01）HCMV的清除率显著高于原代NK细胞。此外，与单次NK细胞输注相比，两次输注扩增NK细胞的小鼠表现出更有效的HCMV清除。转录组学数据提示，扩增的NK细胞回输后在小鼠体内表现出高度活化状态，表现为差异基因NCR1、HLA-E和HLA-F上调，以及CD96的下调。
过继性回输NK细胞可预防HSCT后HCMV感染和促进HCMV清除。与对照组相比，NK细胞输注队列患者的HCMV感染和难治性HCMV感染的累积发生率显著降低。总HCMV持续天数缩短（14 [5-24] vs. 17 [7-56], P = 0.013）。此外，NK细胞输注组患者的NK细胞绝对数量高于对照组。与对照组相比，输注扩增NK细胞的患者NK细胞数量重建更好，表型更成熟，功能更强。
研究者解析
本研究首次发现，体外扩增的NK细胞比原代细胞具有更强的抗HCMV感染的作用，并在小鼠模型中进行验证。此外，临床试验发现，对HSCT后患者过继性输注扩增的NK细胞可有效预防HCMV感染并促进HCMV清除，提高NK细胞的重建，并且可以通过与IL-2联合使用优化临床疗效，为预防和治疗临床HCMV感染提供了新思路。
该文章的第一作者为北京大学人民医院血液科商倩楠，通讯作者为黄晓军教授、赵翔宇教授。
通讯作者简介
黄晓军，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。率领团队针对造血干细胞移植中的世界性难题——供者来源匮乏问题，创建成熟完善的单倍型移植技术——“北京方案”，突破移植的国际困境，引领骨髓移植进入“人人有供者”的人类医学新时期。主持“国家重点研发计划”、“863”项目、国自然“杰青”、重点项目等国家级课题；以通讯或第一作者发表SCI 论文400余篇，入选2014-2021年中国高被引学者榜单（医学）；移植领域的相关成果被美国、英国骨髓移植协会、美国国家癌症研究所等共46项国际指南或共识引用；排名第一获国家科技进步二等奖2项、省部级一等奖4项，光华工程科技奖，何梁何利科学技术与进步奖，谈家桢生命科学临床医学奖，转化医学杰出贡献奖，吴阶平医药创新奖。
赵翔宇，教授，研究员，博士生导师。北京大学人民医院副院长。主要研究方向为造血干细胞移植后免疫重建机制研究及白血病相关细胞治疗。主持包括国自然项目6项在内的10余项国家及省部级基金，以第一/通讯作者在Cellular & Molecular Immunology, Journal of Hematology Oncology，leukemia， Cell reports等国际顶级期刊发表文章60余篇，获北京青年五四奖章、北京市科技新星、北京市优秀人才培养资助青年拔尖个人。
