外源性生成淋巴祖细胞兼具T细胞与先天淋巴样细胞分化潜能:DLL4平台在免疫重建治疗中的突破性进展

【字体: 时间:2025年07月24日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本研究通过单细胞RNA测序和质谱流式技术,首次系统揭示了基于Delta样配体4(DLL4)的无饲养层培养体系生成的淋巴祖细胞(ProTcells)具有T细胞与先天淋巴样细胞(ILC/NK)双重分化潜能。研究发现CD7+祖细胞群体中存在CD5+(T系)和CD161+(ILC系)两条发育轨迹,并证实转录因子BCL11B在抑制髓系分化同时保留NK潜能的调控新机制,为造血干细胞移植(HSCT)后免疫重建提供了创新治疗策略。

  

外源性生成淋巴祖细胞的双重命运图谱

引言:DLL4平台构建的淋巴分化模型
通过将CD34+造血干细胞与固定化DLL4及细胞因子共培养7天,研究团队建立了可稳定生成CD7+淋巴祖细胞的标准化平台。早期研究已证实这些祖细胞能加速胸腺移植后的T细胞重建,但其分子特征和异质性尚未阐明。

方法:多组学解析细胞异质性
采用单细胞转录组测序(scRNAseq)和质谱流式(CyTOF)对脐带血(CB)与动员外周血(mPB)来源的祖细胞进行联合分析。数据整合后,40,048个细胞被划分为14个亚群,其中80%表达T系早期标志CD7。

结果:胸腺早期发育的体外重现
UMAP降维分析显示CD7+细胞形成7个亚群:

  • 簇0:高表达细胞周期基因(CDK1、MKI67),处于淋巴定向早期
  • 簇1-3:上调NOTCH通路基因(NRARP)和T系转录因子(TCF7、BCL11B)
  • 簇3:富集胸腺归巢分子(CXCR4、ITGA4),提示更成熟状态
  • 簇5:活跃增殖的过渡态细胞

与人类胸腺细胞数据库比对发现,这些细胞与双阴性(DN1/DN2)阶段胸腺细胞高度相似,证实其生理相关性。

ILC/NK潜能的分子证据
关键发现是簇4/6特异性表达:

  • ILC标志:KLRB1(CD161)、ID2、NFIL3、KIT
  • NK效应分子:GZMA、PRF1、NCAM1(CD56)
    伪时序分析揭示两条发育轨迹:L1(T系)高表达NOTCH靶基因,L2(ILC系)富集ITGB7等迁移分子。

功能验证:命运可塑性与临床潜力
通过分选CD161+与CD161-群体发现:

  • 二者在IL15培养中均能分化为CD56+ NK细胞
  • OP9-DLL1体系下均可生成TCRαβ+ T细胞,但CD161-组效率更高
  • 新生NSG小鼠模型中,两组均实现胸腺定植

BCL11B的调控新机制
利用报告基因hESC模型揭示:

  • BCL11B+祖细胞保留NK分化能力但丧失髓系潜能
  • 单等位基因失活导致DP细胞生成障碍,提示剂量依赖性调控

讨论:治疗前景与科学启示
该研究突破性地揭示:

  1. DLL4平台模拟了胸腺内T/ILC双潜能前体的发育环境
  2. CD161+群体可能代表人类胸腺内NK前体细胞
  3. BCL11B通过"髓系刹车"机制维持淋系定向,为免疫缺陷(如22q11.2缺失综合征)提供治疗靶点

目前该平台已进入I/II期临床试验,未来或可通过微环境调控定向生成特定淋巴亚群,为癌症、感染及衰老相关免疫功能障碍提供精准治疗方案。

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