急性移植物抗宿主病(acute graft-versus-host disease, aGVHD)是异基因造血干细胞移植(allo-HCT)后危及生命的主要并发症,其中胃肠道受累尤为常见且危重。尽管近年来在aGVHD的预防与管理上有所进展,但胃部aGVHD的病理机制研究仍相对缺乏,且对于类固醇耐药的患者,目前仍缺乏高效且不削弱抗白血病效应的治疗策略。因此,探索能够促进组织原位再生、而非单纯进行免疫抑制的治疗新靶点,成为该领域的前沿方向。
在此背景下,肠内分泌激素的再生修复作用逐渐受到关注。德国弗莱堡大学医学中心的 Robert Zeiser 教授团队在该领域已有重要积累,他们此前发现胰高血糖素样肽-2(GLP-2)可促进下消化道干细胞修复,并成功推动其类似物进入临床试验。基于这一思路,该团队将研究视野延伸至上消化道,聚焦于另一种重要的肠内分泌激素——胃泌素。胃泌素主要由胃窦G细胞分泌,不仅可刺激胃酸分泌,更能促进胃上皮细胞增殖与分化,但其在aGVHD,尤其是胃部病变中的作用尚未明确。
Zeiser 教授领导的多学科团队开展了一项从基础到临床的转化研究,系统探究了胃泌素在胃部aGVHD中的保护作用及治疗潜力。该团队整合了动物疾病模型、类器官培养、微生物组分析及患者队列数据,首次揭示了aGVHD中胃泌素轴受损是胃黏膜破坏的关键环节,并创新性地提出使用胃泌素类似物——五肽胃泌素——作为一种全新的组织再生修复疗法,为临床治疗胃部及全身性aGVHD提供了崭新的策略和坚实的实验依据。
中文标题:胃泌素用于治疗胃急性移植物抗宿主病
期刊名称:Blood
影响因子:23.1
发表时间:2026年1月13日
01 研究亮点
1.首次系统阐述胃泌素在胃部aGVHD中的保护作用。
2.提出胃泌素-CCKbR轴作为胃黏膜再生的重要通路。
3.通过多模型验证(小鼠、类器官、患者样本)增强了结论的可靠性。
4.揭示了胃部微环境与全身性GVHD的关联,胃部修复有助于系统性aGVHD缓解。
02 研究思路与流程
1.动物模型构建:
使用主要组织相容性不匹配的小鼠allo-HCT模型(BALB/c→C57BL/6 或反向)。
对照组为同基因移植(syn-HCT)。
部分实验使用化疗预处理模拟临床条件。
2.干预措施:
实验组接受五肽胃泌素(pentagastrin,胃泌素类似物)治疗(高剂量25 μg/天或低剂量5 μg/天)。
对照组接受安慰剂或传统免疫抑制剂(环孢素A、皮质类固醇)。
3.评估指标:
组织病理学:胃壁细胞、G细胞、LGR5+干细胞数量。
胃内pH值。
炎症因子表达(TNF-α、IFN-γ、IL-6)。
T细胞浸润情况。
肠道与肝脏aGVHD病理评分。
生存分析。
胃类器官体外实验。
患者胃活检组织中胃泌素表达与生存率、GVHD分级的相关性。
急性GVHD导致胃干细胞、产生胃泌素的G细胞、壁细胞和随后的胃碱性化的损失。五肽胃泌素治疗恢复干细胞和壁细胞,使胃pH正常化,并降低靶器官的急性GVHD严重程度,从而改善存活率。
03 研究结果
▏发现现象:aGVHD导致胃黏膜严重损伤
前因:为探究胃部aGVHD的病理特征,研究者建立了小鼠异基因移植模型。
过程与发现:与同基因移植对照组相比,发生aGVHD的小鼠胃部出现:
壁细胞和产胃泌素的G细胞数量显著减少(图1A-D,图2A-E)。
胃内pH值升高,即胃酸环境丧失(图1E-F)。
炎症反应加剧:胃组织中促炎细胞因子(TNF-α, IFN-γ, IL-6)基因表达上调,且炎症相关信号通路被激活(图1G-I, L-M)。
免疫细胞浸润:供体来源的CD4+和CD8+ T细胞浸润胃壁(图1J-K)。
图1:aGVHD导致胃黏膜损伤
A:代表性图像显示aGVHD小鼠胃壁细胞(箭头指示)减少。
B-C:aGVHD后胃壁细胞数量随时间依赖性下降。
D:化疗预处理后aGVHD小鼠壁细胞同样减少。
E-F:aGVHD导致胃内pH值升高(碱化)。
G-I:aGVHD胃组织中炎症因子(TNF-α、IFN-γ、IL-6)基因表达上调。
J-K:aGVHD胃中CD4+和CD8+ T细胞浸润增加。
L-N:基因富集分析显示aGVHD胃中干扰素γ反应、TNF信号和凋亡通路激活。
小结:这些结果首次系统描绘了aGVHD胃病的特征:上皮细胞(尤其是壁细胞和G细胞)丢失、炎症浸润和胃功能(酸分泌)障碍。▏探究机制:G细胞及其受体是aGVHD的关键靶点
前因:基于上述发现,G细胞作为胃泌素的来源,其丢失可能导致修复信号中断。
过程与发现:
不仅G细胞减少,其分泌的胃泌素所作用的受体(Cckbr) 在胃中的表达也随aGVHD进展而下降(图2F-G)。这表明,aGVHD破坏了“G细胞-胃泌素-受体”这一维持胃黏膜健康的关键轴心。
图2:aGVHD导致胃G细胞丢失
A-C:免疫组化显示aGVHD小鼠胃泌素阳性G细胞数量显著减少。
D-E:利用Gastrin-EGFP报告基因小鼠证实aGVHD后EGFP+ G细胞比例下降。
F-G:aGVHD胃中胃泌素受体(Cckbr)基因表达下调,并随时间进展进一步降低。
后果:这为后续通过外源性补充胃泌素类似物进行干预提供了直接的理论依据。▏干预验证:五肽胃泌素治疗可逆转损伤并改善全身性aGVHD
前因:既然内源性胃泌素轴受损,研究者尝试使用稳定的胃泌素类似物——五肽胃泌素进行早期治疗。
过程与发现:
改善生存与病理:治疗显著提高了aGVHD小鼠的存活率,并降低了小肠、结肠和肝脏等经典靶器官的GVHD临床与病理评分(图3A-J, N-Q)。
图3:五肽胃泌素治疗减轻aGVHD
A, F, N:高、低剂量五肽胃泌素治疗均显著提高aGVHD小鼠生存率。
B, G, O:治疗降低小鼠GVHD临床评分。
C-E, H-J, Q:治疗改善小肠、结肠和肝脏的组织病理学损伤评分。
K-L, P:治疗恢复胃壁细胞数量。
M:高剂量治疗使胃内pH恢复正常。
R-U:治疗降低肝脏和结肠中IFN-γ和TNF-α的基因表达。
V-W:基因集富集分析显示治疗下调胃组织炎症相关通路。
修复胃黏膜:治疗逆转了壁细胞的丢失,并恢复了胃内正常酸性pH值(图3K-M, P)。促进干细胞再生:治疗增加了胃中LGR5+干细胞的数量及其相关标志物的表达(图6A-E)。
图6:胃泌素缺失加重aGVHD,其治疗保护干细胞且不影响抗白血病效应
A-B:五肽胃泌素治疗增加aGVHD小鼠胃中LGR5-EGFP+干细胞数量。
C-E:治疗上调胃组织中Olfm4、Cldn2和Ocln基因表达。
F-G:Gastrin⁻/⁻小鼠在aGVHD中壁细胞丢失更严重。
H-J:Gastrin⁻/⁻小鼠小肠、结肠和肝脏aGVHD病理评分更高。
K-N:五肽胃泌素治疗可部分挽救Gastrin⁻/⁻小鼠的壁细胞缺失和病理损伤。
O-P:五肽胃泌素治疗不影响移植物抗白血病(GVL)效应(生存率及白血病负荷)。
抗炎作用:治疗降低了结肠和肝脏中的炎症因子(IFN-γ, TNF-α)水平(图3R-U),并抑制了T细胞过度增殖。
不影响抗癌效果:在移植物抗白血病模型中,治疗未削弱免疫系统对白血病细胞的清除能力,表明其安全性(图6O-P)。
微生物组非必需:虽然治疗改变了胃部菌群组成(图4A-J),但在使用抗生素清除大部分菌群后,其保护作用依然存在,说明其主要通过直接作用于宿主上皮细胞起效(图4K-N)。
图4:五肽胃泌素对胃微生物组的影响
A:NMDS分析显示allo-HCT与syn-HCT小鼠胃微生物组构成不同。
B-C:治疗未显著改变微生物组α多样性(Shannon/Simpson指数)。
D-J:治疗改变了特定细菌门、纲、目水平的相对丰度。
K-N:抗生素清除菌群后,五肽胃泌素仍能增加壁细胞并减轻aGVHD病理,提示其作用不依赖微生物组。
小结:证明五肽胃泌素是一种非免疫抑制性的、具有组织修复功能的aGVHD治疗新策略。▏体外与遗传学验证:胃泌素的直接保护作用
前因:为证实胃泌素对上皮细胞的直接作用,并排除复杂的全身免疫调节影响。
过程与发现:
类器官实验:在体外,胃泌素能直接促进胃和小肠类器官的生长,并保护其免受TNF-α、IFN-γ或同种异体T细胞的损伤(图5)。
图5:胃泌素促进胃肠类器官生长并保护其免受损伤
A-C:胃泌素提高暴露于TNF-α或IFN-γ的胃类器官存活率。
D:胃泌素保护胃类器官免受同种异体T细胞毒性。
E-G:胃泌素上调受损胃类器官中干细胞标志物(Olfm4)和紧密连接蛋白(Cldn2, Ocln)的表达。
H-K:胃泌素同样提高小肠类器官在TNF-α、IFN-γ或T细胞共培养损伤模型中的存活率。
基因敲除小鼠实验:缺乏胃泌素的基因敲除(Gast⁻/⁻)小鼠,在aGVHD中胃损伤和全身性疾病更严重;而外源性补充五肽胃泌素可以挽救这种表型(图6F-N)。
小结:这两项实验从细胞水平和遗传学角度双重验证了胃泌素在aGVHD中不可或缺的保护角色。▏临床关联:患者数据与动物模型结论一致
前因:将小鼠模型中的发现转化至临床情境进行验证。
过程与发现:分析aGVHD患者的胃活检组织及血液样本发现:
胃黏膜中胃泌素阳性细胞的数量与aGVHD的严重程度呈负相关(图7B-F)。
患者的血浆胃泌素水平在移植后下降(图7G-H)。
胃泌素水平低的患者,生存预后更差(图7I)。
图7:患者胃泌素水平降低与aGVHD严重程度及不良预后相关
A:胃活检胃泌素免疫组化染色评分示意图(0-3分)。
B-C:代表性患者图像显示胃泌素评分与GVHD分级、组织损伤程度呈负相关。
D-F:定量分析证实,严重胃部aGVHD或高组织损伤患者的胃泌素评分显著更低。
G-H:患者移植后血浆胃泌素水平较移植前及健康对照下降。
I:胃泌素评分低的胃肠道aGVHD患者总体生存率更差。
J:在验证队列中,胃泌素评分与组织损伤评分呈显著负相关。
小结:临床数据强力支持了动物研究的结论,表明胃泌素缺失是人类胃部aGVHD的一个关键特征和不良预后指标,为其作为治疗靶点提供了临床相关性。
04 整合框架与未来展望
研究首次系统阐明了胃泌素在胃部急性移植物抗宿主病(aGVHD)中的关键保护作用。研究团队发现,aGVHD攻击导致胃内产胃泌素的G细胞和壁细胞大量丢失,胃酸分泌障碍,破坏了黏膜内稳态。通过补充胃泌素类似物五肽胃泌素,能够有效逆转上述病理变化:促进胃上皮干细胞再生、恢复胃酸环境、减轻全身性炎症与器官损伤,最终显著提高小鼠生存率,且不影响移植物抗白血病效应。关键的临床相关性证据显示,患者胃组织中胃泌素水平与aGVHD严重程度和生存预后直接相关,从而将基础研究发现有力地转化至临床语境。
本研究的核心创新在于提出并验证了一种 “组织再生修复” 而非单纯免疫抑制的aGVHD治疗新范式,为临床干预提供了全新靶点。
05 研究总结
尽管本研究取得了突破性进展,但仍有一些重要问题有待探索,这为未来研究指明了方向:
临床转化探索:亟需开展临床试验,验证五肽胃泌素在aGVHD患者(尤其是胃及上消化道受累者)中的安全性、有效性与最佳治疗方案(如剂量、给药时机和疗程)。
机制深化研究:需进一步阐明胃泌素修复黏膜的具体下游信号通路,并明确其全身性保护作用是否与调节机体免疫稳态或胆汁酸代谢等途径相关。
应用范围拓展:探究胃泌素类似物是否对其他器官(如下消化道)的aGVHD同样具有治疗潜力,以及与其他药物(如JAK抑制剂)联用的协同效应。
生物标志物开发:评估血浆胃泌素水平或胃泌素评分能否作为aGVHD早期诊断、风险分层或疗效预测的生物标志物。
总之,本研究为aGVHD治疗开辟了极具前景的新方向,后续的临床与机制研究将有望推动这一再生疗法真正惠及患者。
参考文献
Jana Gawron, Marie Czech, Tamina Rückert, Verena Holzmüller, Grigor Andreev, Ann-Cathrin Burk, Alina Hartmann, Sangya Chatterjee, Geoffroy Andrieux, Franziska E. Marquard, Anna-Sophia Baur, Anna-Verena Stell, Máté Krausz, Lukas M. Braun, Natascha Osswald, Wolfgang Melchinger, Tobias Wertheimer, Andrea I. Proano-Vasco, Kristina Maas-Bauer, Annette Schmitt-Graeff, Melanie Boerries, Natalie Köhler, Francis Ayuk, Christoph Schell, Michael Quante, Robert Zeiser,Gastrin for the treatment of acute graft-versus-host disease of the stomach,Blood,2026,,ISSN 0006-4971,https://doi.org/10.1182/blood.2025031080.
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