干细胞移植是治疗血癌的一种很有希望的方法。医生通过对患者的骨髓进行化疗、放疗或两者兼而有之来彻底消除患者的免疫系统，然后再用捐赠者的免疫系统来替代。因为骨髓产生血液和免疫细胞，用健康的细胞完全替代癌变的骨髓可以帮助身体重建正常的免疫系统，替换癌变的血细胞。
这个过程并非没有风险。像我这样的血液学家担心的一个主要并发症是移植物抗宿主病，供者的免疫系统将病人的身体识别为“外来物”，并发起攻击。接受干细胞移植的患者中，高达50%的患者会发展为移植物抗宿主病。
然而，身体中有一个意想不到的部位可能在保护移植患者免受并发症方面发挥着关键作用，那就是他们的肠道细菌。
我和同事哈娜·安德洛娃(Hana Andrlova)和马塞尔·范登·布林克(Marcel van den Brink)一起研究你体内微生物的组成，即生活在你体内的微生物，如何影响癌症治疗的效果。虽然以前的研究表明，肠道微生物群中生物多样性的破坏与移植后更高的死亡风险有关，但这一现象的确切原因尚不清楚。
在我们最近发表的研究中，我们发现肠道细菌通过培养两种特殊类型的免疫细胞来防止并发症，从而帮助免疫系统从干细胞移植中恢复。
肠道细菌和T细胞
为了探索肠道细菌和免疫系统之间的关系，我们首先需要确定在给定的微生物组中存在的细菌类型。因此，我们对174名干细胞移植患者粪便样本中的所有细菌基因进行了测序。然后，我们从这些患者身上提取血液样本，以确定哪些类型的免疫细胞在循环，以及它们是如何发挥作用的。
我们了解到移植后肠道微生物群的多样性与一种特殊类型的细胞MAIT(或黏膜相关不变T细胞)的扩张有关。MAIT细胞与改善移植结果有关，如降低移植物抗宿主病的风险和延长小鼠和人的生存时间。我们发现，移植后患者血液中的MAIT细胞越多，他们存活的时间越长，并发症越少。MAIT细胞水平高的患者移植物抗宿主病的发生率最低。
MAIT细胞保护作用背后的确切机制尚不清楚。但研究人员确实知道，这些细胞需要体内产生核黄素或维生素B2的过程中产生的分子来发育和繁殖。事实证明，这些核黄素衍生物是由肠道中的微生物产生的。
我们还发现，高MAIT细胞数量与另一种特殊的T细胞种群V-delta-2有关，这种T细胞也受到细菌副产品的刺激。在移植患者中，高于平均水平的这些细胞也与更好的生存和更少的移植物抗宿主病有关。
这些发现表明，健康多样的微生物群与干细胞移植受者的良好结果有关的原因之一可能是肠道细菌支持免疫细胞的发育，这些细胞可以保护移植并发症，如移植物抗宿主病。
防止移植并发症
我们的下一步是弄清楚这些特殊的T细胞是如何防止移植并发症的。我们从5名具有大量MAIT和V-delta-2细胞的患者身上采集了血液样本。然后，我们使用一种名为单细胞RNA测序的技术来分析数千个单个细胞，并探索任何特定类型的细胞在人体内可能具有的所有潜在功能。
当我们比较移植患者和健康人的MAIT和V-delta-2细胞时，我们的发现非常令人惊讶。我们最初假设与组织修复相关的基因会在这些T细胞中活跃——这就解释了为什么这些细胞数量多的患者在接受了如此高强度的治疗后会表现得更好。相反，我们发现这些细胞具有高表达的基因，参与炎症过程，并具有诱导细胞损伤的能力——当患者的免疫系统仍在恢复时，有时这对抵抗感染是必要的。这表明，MAIT和V-delta-2细胞可能以我们以前不知道或不了解的方式保护患者免受移植并发症的影响。
可能是被微生物群激活的T细胞，如MAIT和V-delta-2，通过杀死感染细胞或参与移植物抗宿主病的细胞，帮助减少移植并发症。虽然我们不能用我们的研究来证实这一假设，但未来的工作可能会帮助科学家更好地理解微生物组、免疫系统和癌症患者成功的干细胞移植之间的重要联系。
