低免疫原性iPSC来源内皮细胞治疗外周动脉疾病:基于人源化小鼠模型的突破性研究

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.3

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  本研究针对外周动脉疾病(PAD)治疗中细胞疗法的免疫排斥难题,韩国首尔国立大学团队通过CRISPR-Cas9基因编辑技术构建了B2M-/-CIITA-/-CD24a/e低免疫原性诱导多能干细胞(iPSCs),并成功分化为具有血管生成功能的内皮细胞(ECs)。实验证明该细胞能同时规避T细胞和NK细胞的免疫攻击,在人源化小鼠PAD模型中显著恢复缺血肢体血流。这项发表于《Stem Cell Research》的研究为开发通用型细胞疗法提供了新策略。

  

外周动脉疾病(PAD)作为全球2亿患者面临的健康威胁,其导致的肢体缺血常以截肢告终。当前血管重建手术存在局限性,而基于内皮细胞(ECs)的再生疗法又面临两大瓶颈:自体细胞来源受限,异体移植引发免疫排斥。传统iPSC技术虽能无限扩增,但人类白细胞抗原(HLA)错配导致的T细胞攻击和"缺失自我"触发的NK细胞杀伤,使通用型细胞疗法始终难以实现。

首尔国立大学兽医学院成体干细胞研究中心的Jungju Choi团队另辟蹊径,通过三重基因改造打造"隐形"细胞:敲除β2-微球蛋白(B2M)消除HLA I类分子,沉默II类反式激活因子(CIITA)关闭HLA II类通路,同时过表达"别吃我"信号CD24对抗先天免疫。这种工程化iPSCs在维持多能性的同时,成功分化为功能完备的内皮细胞(U-ECs)。

研究采用四大关键技术:①CRISPR-Cas9介导的多基因编辑系统;②CD34+造血干细胞构建人源化NSG小鼠模型;③激光多普勒成像定量评估肢体血流恢复;④ELISpot和CBA技术检测细胞免疫原性。脐带血来源的免疫细胞验证了U-ECs对T/NK细胞的双重规避能力。

【研究结果】

  1. 低免疫原性iPSCs的构建与验证

    全基因组测序证实B2M和CIITA双敲除,CD24表达提升15倍。改造后的iPSCs仍保持99.8%的TRA-1-60/SSEA4阳性率,OCT4/SOX2核表达模式与野生型无异。

  2. 功能性内皮细胞分化

    U-ECs高表达CD31/CD144(>99%),具备VEGF分泌和乙酰化LDL摄取能力。特别值得注意的是,在炎症刺激下,其释放的一氧化氮和前列环素(PGI2)水平与野生型相当,能有效诱导血管平滑肌细胞向收缩表型转化。

  3. 体外免疫逃避验证

    CFSE标记实验显示U-ECs组T细胞增殖率仅3.53%,远低于野生型的26.71%。CD107a检测表明NK细胞脱颗粒活性降低53%,LDH释放实验证实细胞毒性下降60%。这种双重保护机制使U-ECs在混合淋巴细胞反应中存活率提升2.7倍。

  4. 人源化模型治疗验证

    在人源化PAD模型中,U-ECs移植7天后血流恢复率达对照组的3倍,微血管密度增加4.5倍。组织学显示肌肉纤维化区域从60%锐减至3%,而野生型ECs组出现大量CD69+T细胞和CD107a+NK细胞浸润。

这项研究首次实现通过单细胞改造同时解决异体移植的适应性免疫和先天免疫屏障。其创新性体现在:①建立B2M/CIITA/CD24协同调控体系;②证实CD24过表达可替代传统CD47的免疫检查点功能;③创建人源化PAD模型推动临床转化。该成果为开发"现货型"细胞产品奠定基础,不仅适用于PAD治疗,更为心肌梗死、糖尿病足等缺血性疾病提供新思路。未来研究可探索CD24与CD47的协同作用,并延长观察周期评估长期安全性。

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