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)

你聽過自體糞便移植嗎？

大家都聽過「自體 xx 移植」吧，像是自體脂肪移植、自體皮膚移植等等，但是有聽過自體糞便移植嘛？XD

通常癌症病人在做骨髓幹細胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation, allo-HSCT)手術後，醫生會用大量的抗生素去預防細菌感染，但是抗生素不只會殺死不好的細菌，也會殺死對身體有益的腸道菌，大量失去這些對身體有益的細菌也會可能會造成其他的感染，有什麼辦法可以在抗生素治療後把失去的腸道菌給救回來呢？這個研究用的是自己的便便，在做骨髓移植前就先把病患的便便冷凍起來，然後抗生素治療後再移植回病患的體內。

這篇研究的作者們首先分析了七百多位病患在骨髓幹細胞移植手術前和手術後的腸道菌，發現腸道菌的多樣性在手術和抗生素治療後大為下降，以指數來看的話大概只有原本的三成，然後這個情況大概持續三週後，腸道菌才開始慢慢恢復，但不見得會恢復到原本的狀態。

在自體糞便移植的臨床試驗上，他們分析了病患在骨髓移植手術後一到五週後的糞便(大多是術後十三天左右)，如果健康腸道菌很少的就進入臨床試驗，他們挑了 25 位符合這個條件的病患，然後隨機把他們分成兩組，一組(11 位)在手術後接受正常的術後照顧，另一組(14 位)則接受自體糞便移植(autologous fecal microbiota transplantation, auto-FMT)，移植的糞便就是病患手術前已先冷凍起來的糞便。結果顯示接受糞便移植的病患，他們的腸道有益菌在幾天內就回到和 Allo-HSCT 前相同的多樣性和菌落生態，例如術前原本就有的有益菌 Lachnospiraceae, Ruminococcaceae 和 Bacteroidetes 都回來惹，因此有助於病患的腸道系統和免疫系統的恢復。接受正常術後照顧的病患，則是花了好幾個禮拜才從抗生素治療中恢復，有的人甚至術後三個月了腸道菌的多樣性還是很低。

臨床實驗編號(ClinicalTrials.gov identifier)：NCT02269150

Ok, 我知道大家都很好奇到底糞便移植是怎麼做的(有嗎？)，我把移植的方法 copy 在這邊："Auto-FMT consisted of a single procedure and was performed by rectal administration of the thawed fecal product through a retention enema."

你懂的(比手槍手勢，指~)，我就不翻譯惹，大家可以用 enema administration 這個詞去 YouTube 找影片來看。😂

ps. 而且你會順便找到有人分享做 probiotic retention enema 的心得唷。😆



Article:

NIH / Fecal microbiota transplantation helps restore beneficial bacteria in cancer patients


Publication:

Y Taur et al, Reconstitution of the gut microbiota of antibiotic-treated patients by autologous fecal microbiota transplant. Science Translational Medicine (2018)