PD-L1 和 ICAM1 过表达增强间充质基质细胞免疫调节,显著提升自身免疫性肝炎治疗效果

【字体: 时间:2025年04月25日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.1

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  自身免疫性肝炎(AIH)是一种免疫介导疾病,现有治疗手段存在局限。研究人员开展了过表达 PD-L1 和 ICAM1 增强间充质基质细胞(MSCs)免疫调节治疗 AIH 的研究。结果显示 PI-MSCs 安全有效,为 AIH 临床治疗提供新方向。

  在医学领域,自身免疫性肝炎(AIH)一直是困扰患者和医生的难题。这是一种免疫介导的肝脏疾病,严重威胁着人类的健康和生命。目前,AIH 的临床治疗主要依赖糖皮质激素单独或联合硫唑嘌呤,但在治疗过程中,大多数患者会出现严重的副作用,停药后还容易复发,多年来一直缺乏突破性的治疗方法。间充质基质细胞(MSCs)因其具有免疫调节和组织修复等功能,成为治疗 AIH 的潜在希望。然而,MSCs 在临床试验中的表现却不尽如人意,免疫调节能力不足导致治疗效果欠佳,这使得寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。
为了解决这些问题,昆明理工大学和西安超越干细胞有限公司的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们致力于探究通过增强 MSCs 的免疫调节能力来治疗 AIH 的可行性。研究人员通过一系列实验,成功构建了过表达程序性死亡配体 1(PD-L1)和细胞间黏附分子 1(ICAM1)的间充质基质细胞(PI-MSCs),并对其安全性和有效性进行了全面评估。

研究结果令人振奋。PI-MSCs 不仅保留了 MSCs 的特性,具有正常的核型、稳定的基因组且无致瘤性,还展现出良好的安全性。在体内实验中,PI-MSCs 的长期安全剂量高达5.0×107细胞 /kg。更为重要的是,PI-MSCs 在治疗 AIH 方面表现出显著的优势。与传统的 MSCs 相比,PI-MSCs 对 AIH 小鼠模型的治疗效果更好,能够更有效地归巢到受损的肝脏组织,显著增加 AIH 模型小鼠血液和脾脏中的调节性 T 细胞(Tregs)数量,从而减轻炎症反应,改善肝脏功能。

这项研究发表在《Stem Cell Research & Therapy》上,其意义重大。它为 AIH 的治疗提供了一种新的潜在策略,为众多 AIH 患者带来了新的希望。PI-MSCs 的成功构建和验证,为细胞治疗领域开辟了新的方向,有望推动 AIH 临床治疗的重大突破。

研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法包括:首先,从人脐带华通氏胶中分离培养 MSCs,通过慢病毒感染的方式使 MSCs 过表达 PD-L1 和 ICAM1 从而获得 PI-MSCs;运用 RNA 测序技术分析 PI-MSCs 的基因表达情况;采用多种实验动物模型,如 BALB/c 小鼠和 C57BL/6 小鼠,构建 Con A 诱导和 S-100 诱导的 AIH 模型进行体内实验研究;利用流式细胞术检测细胞表面标志物以及细胞亚群的变化。

研究结果如下:

  • PI-MSCs 的构建与鉴定:通过慢病毒感染技术,成功获得了稳定过表达 PD-L1 和 ICAM1 的 PI-MSCs。经 RT-qPCR 和流式细胞术检测,证实了 PI-MSCs 中 PD-L1 和 ICAM1 的高表达。同时,PI-MSCs 保留了 MSCs 的多向分化潜能和表面标志物表达特征,并且建立了符合良好生产规范(GMP)的三级细胞库。
  • PI-MSCs 的安全性评估:对 PI-MSCs 进行了全面的安全性评估。在体外实验中,通过 RNA 测序未检测到 TP53 基因突变,运用 eSNP 核型分析未发现染色体畸变和杂合性缺失(LOH)事件,G 显带核型分析显示 PI-MSCs 具有正常的二倍体核型,软琼脂集落形成实验表明 PI-MSCs 无体外细胞锚定非依赖性生长能力,其他安全性指标如细菌、真菌、病毒、支原体、内毒素和端粒酶检测结果均正常。在体内实验中,将 PI-MSCs 皮下注射到 BALB/c 裸鼠体内,长期观察未发现肿瘤形成;通过尾静脉注射不同剂量的 PI-MSCs 到 BALB/c 小鼠和 SD 大鼠体内,确定了 PI-MSCs 的最大耐受剂量(MTD)和长期安全剂量。
  • PI-MSCs 的免疫调节和归巢能力:通过与外周血单个核细胞(PBMCs)共培养实验,发现 PI-MSCs 能够抑制 Th1 和 Th17 细胞的增殖,显著增加 PBMCs 中 Tregs 亚群的数量,表明 PI-MSCs 具有更强的免疫调节能力。在 Con A 诱导的急性自身免疫性肝炎小鼠模型中,PI-MSCs 相较于传统 MSCs 具有更强的归巢能力,能够更有效地迁移到受损的肝脏组织,并且 PI-MSCs 治疗组小鼠的肝功能得到显著改善,血清中丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平明显降低。
  • PI-MSCs 对 S-100 诱导的 AIH 的治疗效果:在 S-100 诱导的慢性 AIH 小鼠模型中,PI-MSCs 治疗组小鼠的肝小叶结构得到改善,肝脏坏死面积减少,血清中 ALT、AST 和脾脏指数(SI)降低,同时血清中促炎因子白细胞介素 6(IL-6)、白细胞介素 1β(IL-1β)、干扰素 γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子 α(TNF-α)的水平也显著降低。进一步分析发现,PI-MSCs 主要通过增加外周血和脾脏中 Tregs 细胞的数量来缓解 S-100 诱导的 AIH。

研究结论和讨论部分指出,PI-MSCs 具有增强的免疫调节能力,在临床前研究中展现出良好的安全性和有效性,为 AIH 的临床治疗提供了潜在的应用价值。然而,该研究也存在一定的局限性,如需要在大动物模型中进一步验证 PI-MSCs 的治疗效果,PI-MSCs 治疗的具体机制还需要在 AIH 猴模型中深入探究,同时脐带间充质干细胞的异质性和体外扩增的挑战也限制了相关研究。未来,通过基因敲入技术生成高表达 PD-L1 和 ICAM1 的多能干细胞来源的间充质干细胞(PSC-MSCs)可能是一个更优的选择。总体而言,这项研究为开发高效的 MSCs 治疗多种疾病提供了重要的理论依据和实践基础,有望推动细胞治疗领域的发展,改善患者的治疗效果。

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