综述：CRISPR-Cas9 修饰间充质干细胞在肌肉骨骼再生中的应用进展与临床挑战

《Journal of Translational Medicine》：CRISPR-engineered mesenchymal stromal cells for cartilage and bone repair

　　

Mesenchymal stromal cells (MSCs) 是再生医学中研究最为透彻的细胞类型之一。它们可以在培养条件下轻松扩增，并分化为多种组织和细胞，同时还具备免疫调节功能。然而，由于MSCs的存活率较低、存在异质性以及在移植后会失去功能，其治疗效果有限。CRISPR-Cas9基因编辑技术的进步为MSCs的定向基因操作打开了大门，这标志着再生医学进入了一个新阶段，尤其是在骨骼和软骨修复方面具有更大的潜力。本文综述了使用CRISPR修饰的MSCs进行肌肉骨骼再生的最新进展，特别关注促进骨形成、软骨形成、血管生成、免疫调节以及细胞外基质重塑等方面。初步研究确定了几个关键靶点，包括与细胞分化结果相关的转录因子RUNX2；与组织特异性归巢现象相关的CXCR4；具有抗炎作用的IL-10；以及具有良好治疗潜力的免疫调节靶点PD-L1。此外，基于MSCs分泌的分泌组和小胞（extracellular vesicles, EVs）的无细胞治疗方法也受到了越来越多的关注。最近的研究还探讨了将基因工程改造的MSCs应用于生物材料、水凝胶系统以及支架系统来增强组织再生的方法。尽管临床前结果令人鼓舞，但诸如脱靶效应、基因组稳定性、递送效率、生产标准化以及长期安全性等问题仍阻碍了其临床应用。更重要的是，目前尚无临床试验注册使用CRISPR改造的MSCs进行软骨和/或骨骼再生的案例，这表明实验进展与临床应用之间存在差距。总体而言，这种基于CRISPR的“基因修饰”方法是一种有前景的策略，有助于提升MSCs的治疗潜力，并开发出下一代骨骼疾病的再生治疗方法。

摘要

Mesenchymal stromal cells (MSCs) 是再生医学中研究最为透彻的细胞类型之一。它们可以在培养条件下轻松扩增，并分化为多种组织和细胞，同时还具备免疫调节功能。然而，由于MSCs的存活率较低、存在异质性以及在移植后会失去功能，其治疗效果有限。CRISPR-Cas9基因编辑技术的进步为MSCs的定向基因操作打开了大门，这标志着再生医学进入了一个新阶段，尤其是在骨骼和软骨修复方面具有更大的潜力。本文综述了使用CRISPR修饰的MSCs进行肌肉骨骼再生的最新进展，特别关注促进骨形成、软骨形成、血管生成、免疫调节以及细胞外基质重塑等方面。初步研究确定了几个关键靶点，包括与细胞分化结果相关的转录因子RUNX2；与组织特异性归巢现象相关的CXCR4；具有抗炎作用的IL-10；以及具有良好治疗潜力的免疫调节靶点PD-L1。此外，基于MSCs分泌的分泌组和小胞（extracellular vesicles, EVs）的无细胞治疗方法也受到了越来越多的关注。最近的研究还探讨了将基因工程改造的MSCs应用于生物材料、水凝胶系统以及支架系统来增强组织再生的方法。尽管临床前结果令人鼓舞，但诸如脱靶效应、基因组稳定性、递送效率、生产标准化以及长期安全性等问题仍阻碍了其临床应用。更重要的是，目前尚无临床试验注册使用CRISPR改造的MSCs进行软骨和/或骨骼再生的案例，这表明实验进展与临床应用之间存在差距。总体而言，这种基于CRISPR的“基因修饰”方法是一种有前景的策略，有助于提升MSCs的治疗潜力，并开发出下一代骨骼疾病的再生治疗方法。

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