Điểm nổi bật
- Bạch cầu trung tính CD177+ thâm nhiễm đáng kể vào phần gan còn lại sau ALPPS và là các hiệu ứng tế bào chủ chốt thúc đẩy tái tạo gan nhanh chóng.
- Các bạch cầu trung tính này thúc đẩy thoái hóa chất nền ngoại bào (extracellular matrix, ECM) thông qua sự bài tiết MMP9, từ đó tạo điều kiện giải phóng hepatocyte growth factor-alpha (HGF-α), yếu tố thiết yếu cho sự tăng sinh của tế bào gan.
- Bạch cầu trung tính CD177+ tương tác với tế bào nội mô để cho phép xuyên mạch, đồng thời đáp ứng với tác dụng hóa hướng động của CXCL8 có nguồn gốc từ tế bào hình sao gan, cho thấy sự đối thoại phối hợp giữa miễn dịch và mô đệm.
- Về mặt điều trị, truyền bạch cầu trung tính CD177+ có thể phục hồi năng lực tái tạo trong các mô hình thiếu hụt CD177, qua đó định vị chúng là ứng viên đầy hứa hẹn để tăng cường phục hồi gan sau phẫu thuật lớn hoặc tổn thương gan.
Bối cảnh nghiên cứu
Phương pháp cắt gan theo giai đoạn bằng chia gan kết hợp thắt tĩnh mạch cửa (associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy, ALPPS) là một chiến lược phẫu thuật đổi mới nhằm kích thích phì đại nhanh phần gan còn lại dự kiến (future liver remnant, FLR) ở bệnh nhân có khối u gan ban đầu không thể cắt bỏ. Kỹ thuật này làm tăng khả năng cắt bỏ khối u, nhưng đi kèm với các quá trình sinh học và miễn dịch phức tạp chưa được hiểu đầy đủ. Tái tạo gan là yếu tố then chốt cho hồi phục sau phẫu thuật, song phụ thuộc vào các cơ chế tế bào và phân tử tinh vi.
Bạch cầu trung tính, vốn được biết đến như tuyến đáp ứng đầu tiên trong viêm cấp và kiểm soát nhiễm trùng, ngày càng được ghi nhận với vai trò tinh vi hơn trong sửa chữa và tái cấu trúc mô. Đặc biệt, phân nhóm bạch cầu trung tính CD177+ có thể sở hữu những đặc tính chức năng riêng biệt. Làm sáng tỏ vai trò của chúng trong tái tạo gan có thể mở ra các đích điều trị mới nhằm tối ưu hóa kết cục của người bệnh sau cắt gan diện rộng hoặc suy gan.
Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu đoàn hệ toàn diện này kết hợp giải trình tự RNA đơn bào (single-cell RNA sequencing, scRNA-seq) thế hệ mới và phiên mã không gian (spatial transcriptomics) trên mô gan còn lại thu thập từ bệnh nhân ALPPS để đặc trưng hóa động học của các tế bào miễn dịch. Sự thâm nhiễm của bạch cầu trung tính được xác nhận bằng kỹ thuật đo tế bào dòng chảy và các phương pháp mô bệnh học trong đoàn hệ lâm sàng ALPPS lớn nhất thế giới, đồng thời được bổ sung bằng mô hình ALPPS trên chuột để khảo sát cơ chế.
Các thí nghiệm chức năng bao gồm nghiên cứu loại bỏ bạch cầu trung tính, ức chế dược lý metalloproteinase 9 của chất nền (matrix metalloproteinase 9, MMP9), phong bế CD177 và các mô hình loại bỏ gen (chuột Cd177-/-). Ngoài ra, các thí nghiệm truyền in vivo bạch cầu trung tính CD177+ được thực hiện để đánh giá khả năng phục hồi chức năng tái tạo của chúng.
Các tiêu chí đánh giá chính bao gồm thay đổi thể tích gan phản ánh tăng trưởng tái tạo, mô hình thâm nhiễm tế bào, tái cấu trúc chất nền ngoại bào và mức HGF-α, tất cả đều có liên quan chặt chẽ với hiệu quả tái tạo gan sau ALPPS.
Kết quả chính
Phân tích scRNA-seq cho thấy số lượng bạch cầu trung tính tăng rõ rệt trong giai đoạn sớm của tái tạo gan, chủ yếu thuộc phân nhóm bạch cầu trung tính CD177+. Phân nhóm này thể hiện hoạt hóa chuyển hóa và xu hướng hình thành bẫy ngoại bào của bạch cầu trung tính (neutrophil extracellular traps, NETs), cho thấy mức độ tham gia chức năng cao trong tái cấu trúc mô.
Việc loại bỏ bạch cầu trung tính làm suy giảm đáng kể năng lực tái tạo gan, nhấn mạnh vai trò không thể thiếu của chúng. Bạch cầu trung tính CD177+ tiết MMP9, một metalloproteinase của chất nền liên quan đến thoái hóa chất nền ngoại bào. Ức chế hoạt tính MMP9 làm gián đoạn quá trình tái cấu trúc ECM, dẫn đến giảm giải phóng HGF-α, một yếu tố tăng trưởng quan trọng đã được biết là kích thích tăng sinh tế bào gan, từ đó cản trở tái tạo.
Về cơ chế, bạch cầu trung tính CD177+ tương tác với tế bào nội mô thông qua liên kết CD177-PECAM1 (Platelet Endothelial Cell Adhesion Molecule 1), tạo điều kiện cho chúng xuyên qua mạch máu vào mô đang tái tạo. Sự di chuyển này còn được tăng cường bởi các tín hiệu hóa hướng động từ CXCL8 có nguồn gốc từ tế bào hình sao gan, hoạt hóa các thụ thể CXCR1/2 trên bạch cầu trung tính.
Loại bỏ gen Cd177 làm giảm sự thâm nhiễm bạch cầu trung tính và làm suy giảm tăng trưởng tái tạo của gan. Đáng chú ý, truyền bạch cầu trung tính CD177+ tinh sạch đã phục hồi các khiếm khuyết này, cung cấp bằng chứng khái niệm cho can thiệp điều trị.
Ý kiến chuyên gia
Nghiên cứu này kết hợp tinh tế mẫu bệnh phẩm lâm sàng ở người và mô hình chuột được kiểm soát thực nghiệm để làm sáng tỏ một trục miễn dịch trong tái tạo gan trước đây chưa được đánh giá đầy đủ. Việc xác định bạch cầu trung tính CD177+ là tác nhân trung tâm thúc đẩy tái cấu trúc ECM và giải phóng HGF-α đã giải quyết một khoảng trống quan trọng trong hiểu biết về đóng góp của miễn dịch bẩm sinh đối với phục hồi mô gan sau phẫu thuật lớn.
Trong khi trước đây trọng tâm chủ yếu đặt vào tế bào nhu mô gan và tế bào mô đệm, công trình này cho thấy các phân nhóm tế bào miễn dịch là những chất điều biến động năng chứ không chỉ là thành phần thụ động. Việc can thiệp điều trị vào bạch cầu trung tính CD177+ hoặc hoạt tính MMP9 cần được tiếp cận thận trọng để tránh các hậu quả viêm hoặc xơ hóa không mong muốn. Tuy nhiên, khả năng tận dụng các tế bào này để tăng cường phục hồi trong suy gan hoặc sau cắt gan diện rộng là rất đáng chú ý về mặt lâm sàng.
Các hạn chế bao gồm tính chất quan sát của một số dữ liệu ở người và mức độ phức tạp khi chuyển dịch hoàn toàn các phát hiện trên chuột sang sinh lý người. Cần có thêm nghiên cứu đánh giá kết cục dài hạn và độ an toàn của các liệu pháp nhắm đích bạch cầu trung tính.
Kết luận
Nghiên cứu của Yan và cộng sự đã xác định một cơ chế miễn dịch mới làm nền tảng cho quá trình tái tạo gan nhanh do ALPPS gây ra. Bạch cầu trung tính CD177+ đóng vai trò là các tế bào hiệu ứng then chốt bằng cách thúc đẩy xuyên mạch qua nội mô, phân giải ECM thông qua MMP9 và hỗ trợ giải phóng hepatocyte growth factor alpha. Sự tái cấu trúc do miễn dịch trung gian này tạo ra vi môi trường gan thuận lợi cho tái tạo, vốn cần thiết cho phì đại gan hiệu quả sau phẫu thuật.
Những phát hiện này không chỉ làm sâu sắc thêm hiểu biết về vai trò của tế bào miễn dịch trong tái tạo gan mà còn đặt nền tảng cho việc phát triển các liệu pháp dựa trên tế bào đổi mới sử dụng bạch cầu trung tính CD177+. Các chiến lược như vậy có thể cải thiện kết cục cho bệnh nhân trải qua phẫu thuật gan lớn hoặc mắc suy gan bằng cách tăng cường năng lực tái sinh nội tại của gan.
Kinh phí và ClinicalTrials.gov
Nghiên cứu được tài trợ bởi nhiều khoản tài trợ, bao gồm các cơ quan nghiên cứu cấp cơ sở và cấp quốc gia. Chi tiết về các nguồn tài trợ cụ thể được trình bày trong bài báo gốc. Không ghi nhận đăng ký ClinicalTrials.gov cho nghiên cứu đoàn hệ này.
Tài liệu tham khảo
Yan J, Huang A, Zhang S, et al. CD177+ neutrophils drive extracellular matrix remodelling and HGF-alpha release in ALPPS-induced liver regeneration. Gut. 2026;75(9):1771-1785. PMID: 41390175. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41390175/
Tài liệu liên quan khác:
1. Grommes J, Soehnlein O. Contribution of neutrophils to acute liver injury. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2011;8(11):622-634.
2. Stutchfield BM, Kulasegaram R, et al. Liver regeneration after ALPPS: Biology and clinical implications. J Hepatol. 2021;74(3):714-723.
3. Kolaczkowska E, Kubes P. Neutrophil recruitment and function in health and inflammation. Nat Rev Immunol. 2013;13(3):159-175.