帶有突變基因的造血細胞可由捐贈者身上經由移植進到病患體內

骨髓移植或是造血幹細胞(hematopoietic stem cell transplant, HSCT)常用來治療血液相關的疾病，例如血癌。若骨髓捐贈者帶有致病突變，是否會對接受移植的病患產生影響？


Figure / hematopoietic stem cell transplant (Chabannon et al, Science Translational Medicine 2018; doi: 0.1126/scitranslmed.aap9630)

經過定序人類的血液檢體，發現每位五十歲以上的健康個體體內有極少數的造血幹細胞帶有和急性血癌(acute myeloid leukemia, AML)或動脈硬化相關 (atherosclerosis)的基因突變，因為數量很少，大概一萬個細胞中才有一個，所以正常的情況下普通定序無法測出來。如果這些罕見突變的功能是調控細胞繁殖等等，那在環境壓力的篩選之下（例如化療或放射性治療），這些突變的細胞可能因為帶有生存優勢而開始大量增生。如果捐贈者帶有這些突變，那是否會在受贈者體內產生影響？

由於年輕人相較之下是捐贈者的機會比較大，帶有突變的機率可能也比較低，這篇研究用 ECS (error-corrected sequencing)定序了年輕人的造血細胞，檢測他們是否帶有致病的基因突變、捐贈的頻率有多少，而受贈者在接受骨髓移植後，這些帶有突變基因的造血幹細胞的情況如何。

他們檢測了一百多個血液及骨髓的檢體，這些檢體是從 25 對骨髓捐贈者和其受贈者(急性血癌患者)身上的，但捐贈者和受贈者之間沒有血緣關係，以排除遺傳因素。捐贈者的年齡為 20 歲到 58 歲之間，定序了八十個和 AML 相關的基因，結果發現有十一位捐贈者帶有致病的突變基因，比例比原本以為的還普遍(44%)。在所有檢測出來的突變中，其中有 84.2% 可能會致病，包括有 DNMT3A, TET2 和 CREBBP，而且全部都跟著移植到受贈者體內。結果也發現，受贈者在接受移植後的一百天內，這些帶有突變的細胞在受贈者體內開始增生，有些甚至在移植一年後仍能在受贈者體內還檢測得到。

這個研究目前只有移植後一年內的資料，具體對病患是否有影響還不知道，需要更長期的追蹤。同時，這個研究對象只有 25 為病患，之後也可以做較大型的研究，才能對此有更深入的了解。



News:

Science Daily / Mutations in donors' stem cells may cause problems for cancer patients (Jan 2020)


原論文：

WH Wong et al, Engraftment of rare, pathogenic donor hematopoietic mutations in unrelated hematopoietic stem cell transplantation. Science (2020)