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为解决间充质干细胞（MSCs）肿瘤归巢能力不足和异质性限制其癌症治疗效果的问题，研究人员开展了 NKG2D-CAR 靶向 iPSC 来源的 MSCs（NKG2D-CAR-iMSCs）对表达 NKG2D 配体的实体肿瘤靶向作用的研究。结果显示 NKG2D-CAR-iMSCs 在体内外对肿瘤细胞靶向特异性增强，为肿瘤治疗提供新方向。
在癌症治疗的战场上，传统的治疗手段常常面临诸多困境。间充质干细胞（MSCs）作为一种具有潜力的治疗 “新兵”，因其肿瘤归巢能力不足和异质性问题，在发挥治疗效果时大打折扣。为了突破这一困境，中南大学的研究人员开展了一项意义重大的研究，相关成果发表在《iScience》杂志上。
研究人员旨在探索能否通过基因工程手段，增强 MSCs 的肿瘤靶向能力，使其成为更有效的抗癌 “武器”。他们将目光聚焦于嵌合抗原受体（CAR）技术和 NKG2D 靶点。NKG2D 是一种免疫受体，其配体（NKG2D-L）在多种实体肿瘤中广泛表达，而在正常细胞中表达极少，这使得 NKG2D 成为肿瘤治疗的理想靶点。研究人员通过将含有 NKG2D 胞外结构域的 CAR 靶向整合到诱导多能干细胞（iPSCs）的 B2M 位点，成功制备出 NKG2D-CAR-iPSCs，并将其分化为 NKG2D-CAR-iMSCs，期望利用这些改造后的细胞实现更精准的肿瘤靶向治疗。
为了开展此项研究，研究人员主要运用了以下关键技术方法：利用 CRISPR/Cas9 系统将 NKG2D-CAR 定点整合到 iPSCs 的 B2M 位点；采用定量逆转录聚合酶链反应（RT-qPCR）、流式细胞术等对基因表达和细胞表面标志物进行检测分析；通过 RNA 测序（RNA-seq）探究基因表达变化；构建 A549 荷瘤小鼠模型进行体内实验验证 。
研究结果如下：
- 工程化 iPSCs 表达 NKG2D：通过 PCR、测序、RT-qPCR 和流式细胞术等实验，证实了 NKG2D-CAR 成功靶向整合到 iPSCs 的 B2M 位点，且 NKG2D 在细胞表面成功表达，同时基因编辑后的 iPSCs 保持正常形态、核型且无脱靶突变。
- iMSCs 的生成与鉴定：NKG2D-CAR-iPSCs 成功分化为 iMSCs，这些 iMSCs 呈现典型的纺锤形形态和漩涡状分布，且高表达 NKG2D，同时 HLA-I 的表达未受影响，表明 B2M 位点是 NKG2D-CAR 高效表达的理想位点。
- NKG2D-CAR 增强 iMSCs 的黏附能力：细胞相互作用实验表明，NKG2D-CAR-iMSCs 对多种表达 NKG2D-L 的实体肿瘤细胞的黏附能力显著增强，且这种增强与肿瘤细胞的比例相关，与不表达 NKG2D-L 的细胞则无明显黏附差异。
- NKG2D-CAR 促进 iMSCs 的迁移：Transwell 迁移实验显示，NKG2D-CAR-iMSCs 对表达 NKG2D-L 的肿瘤细胞的迁移能力明显提升，迁移速率比 B6-iMSCs 高 1 - 3.5 倍，说明 NKG2D 信号在 iMSCs 与肿瘤细胞的相互作用中发挥重要作用。
- RNA-seq 揭示基因表达变化：RNA-seq 分析发现，NKG2D-CAR-iMSCs 中与细胞黏附、迁移和结合相关的基因显著上调，同时与血管生成相关的基因下调，这表明 NKG2D-CAR 的表达改变了 iMSCs 的细胞膜、细胞外基质和黏附特性，且降低了促进肿瘤血管生成的风险。
- NKG2D-CAR-iMSCs 的免疫调节作用：共培养实验表明，NKG2D-CAR-iMSCs 能显著增加外周血单个核细胞（PBMCs）诱导的 A549 细胞凋亡率，同时上调多种促炎细胞因子的表达，下调部分免疫抑制细胞因子的表达，且对 T 细胞的增殖、激活和耗竭产生一定影响，但未损害 CD8+T 细胞的细胞毒性功能。
- 体内靶向能力验证：在 A549 荷瘤小鼠模型中，NKG2D-CAR-iMSCs 经腹腔注射后，在肿瘤部位的信号强度显著高于 B6-iMSCs，肿瘤靶向能力提高了 57% ，且未直接杀死肿瘤，对小鼠体重和肝肾功能无明显影响，安全性良好。
在研究结论和讨论部分，研究人员指出，NKG2D-CAR-iMSCs 在体内外均展现出对表达 NKG2D-L 肿瘤细胞的增强靶向能力，这为将 iMSCs 开发成通用的、现成的抗肿瘤药物靶向递送载体开辟了新途径。尽管该研究存在一定局限性，如 CAR 结构并非专门为 MSCs 设计，动物模型免疫功能不完整等，但不可否认其为肿瘤免疫治疗领域带来了新的希望和方向。未来，基于 NKG2D-CAR-iMSCs 的研究有望进一步优化肿瘤治疗策略，为癌症患者带来更多的治疗选择和更好的治疗效果。
