《Annals of Biomedical Engineering》：Microfluidic Precision Engineered Artificial GARP Presenting Cells for Regulatory T-Cell Induction
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目的：自身免疫疾病在西方社会的发病率上升，凸显了对新型治疗策略的需求。当前疗法（包括生物制剂）受限于高成本、潜在不良反应，且常缺乏特异性和长期疗效。调节性T细胞（Tregs）对维持免疫耐受至关重要，是自身免疫疾病治疗的有前景靶点。然而，现有诱导Tregs的方法
目的：自身免疫疾病在西方社会的发病率上升，凸显了对新型治疗策略的需求。当前疗法（包括生物制剂）受限于高成本、潜在不良反应，且常缺乏特异性和长期疗效。调节性T细胞（Tregs）对维持免疫耐受至关重要，是自身免疫疾病治疗的有前景靶点。然而，现有诱导Tregs的方法（如体外细胞因子组合和体内抗原特异性方法）在稳定性和有效性方面面临挑战。本研究旨在开发一种创新的人工细胞平台，以增强Treg诱导用于自身免疫疾病治疗。
方法：研究人员开发了人工GARP呈递细胞（aGPCs），这是一种模拟天然细胞功能并增强Treg诱导的创新人工细胞平台。研究人员评估了aGPCs在体外和体内诱导Tregs的效果，并与对照组进行比较。评估指标包括Treg群体、抑制功能检测、细胞因子谱（白介素-10（IL-10）和干扰素-γ（IFN-γ））以及生物相容性。
结果：当前研究表明，与对照组相比，aGPCs在体外和体内均显著增加Tregs的诱导。aGPC-GARP+组显著增强Treg群体，增加IL-10分泌，同时降低IFN-γ水平，表明有效的免疫调节。体内实验证实了aGPCs在小鼠中诱导Tregs的生物相容性和有效性。
结论：这些发现表明，aGPCs可应用于基于Treg的疗法，并有望开发用于炎症性疾病和自身免疫疾病的抗原特异性治疗。
研究背景与问题：近年来，自身免疫疾病在西方社会的发病率和患病率持续上升，现有疗法（如物理治疗、非甾体抗炎药、糖皮质激素、疾病修饰抗风湿药及生物制剂）虽有一定效果，但存在高成本、给药不便、潜在不良反应及缺乏特异性与长期疗效等局限。调节性T细胞（Tregs）对维持免疫耐受至关重要，其诱导策略包括体外细胞因子组合和体内抗原特异性方法，但面临稳定性差、FoxP3表达丢失及体内抑制功能不足等挑战。因此，亟需开发更精确、稳定的Treg诱导平台。研究人员基于微流控技术，构建了模拟天然细胞尺寸与膜结构的人工GARP呈递细胞（aGPCs），旨在通过表面耦联GARP（糖蛋白A重复优势序列）及共刺激分子，高效诱导功能性Tregs。该研究发表于《Annals of Biomedical Engineering》。
关键技术方法：研究人员采用流动聚焦微流控装置生成水-油-水（w/o/w）双乳液滴（DEDs），通过生物素-链霉亲和素作用在DEDs表面耦联αCD3、αCD28、αLFA-1抗体及GARP蛋白，经脱湿过程形成单室多囊体（SCMs）即aGPCs。样本来源包括健康成人志愿者（22–52岁）外周血单个核细胞（PBMCs）及C57BL/6小鼠。
研究结果：
1. DEDs的生成与aGPCs制备：通过微流控装置以约250滴/秒速率生成粒径20–25 μm的DEDs，接近天然树突状细胞尺寸。荧光成像显示绿色荧光标记内部水相，红色荧光标记油壳。经脱湿后形成脂质双层膜，并通过渗透压冲击和膜蛋白插入验证其单层性。表面耦联的蛋白配体在7天内保持荧光信号稳定。
2. aGPCs在体外诱导Tregs：将aGPCs与人类PBMCs培养3天，流式细胞术检测显示，aGPC-GARP
+组（含αCD3、αCD28、αLFA-1和GARP）的Treg比例（CD4
+CD25
+CD127
lowFoxP3
+）从8.29%显著升至14.04%（p=0.0119），优于aGPC-GARP
-组。细胞因子分析显示，该组IL-10和总TGF-β分泌增加，IFN-γ降低，而TNF-α无显著差异。功能验证表明，aGPC-GARP
+诱导的Tregs能显著抑制CD8
+T细胞增殖（增殖指数降低），而aGPC-GARP
-组无抑制效果。T细胞亚群分析显示，aGPCs主要影响CD4
+和CD8
+中央记忆（CM）及效应记忆（EM）细胞比例，对Treg以外的亚群无显著影响。
3. 体内急性毒性试验：向C57BL/6小鼠腹腔注射空载人工细胞，1周后检查主要器官（脾、肺、肝、肾、心），其大小、外观及组织学图像与对照组相似，表明无急性毒性。
4. aGPCs在体内诱导Tregs：C57BL/6小鼠分三组接受两次腹腔注射（间隔1周），aGPC-GARP
+组脾脏Treg比例（1.16%）显著高于空载对照组（0.31%）和aGPC-GARP
-组（0.55%），单次注射效果不显著。
讨论与结论：研究表明，微流控平台可精确控制aGPCs尺寸，其表面GARP蛋白通过结合潜伏TGF-β并激活TGF-β信号，促进Treg诱导。αCD28共刺激信号对Treg诱导至关重要，缺乏αCD28的组别未显示IL-10分泌增加。与可溶性GARP蛋白相比，aGPCs表面耦联的GARP在更低浓度（<0.1 μg/mL）下仍有效提升Treg比例，提示膜锚定递送更高效。体内两次注射可能通过增强T细胞记忆效应提升诱导效果。该平台扩展了之前人工抗原呈递细胞（aAPCs）的用途，从激活效应T细胞转向诱导Tregs，实现免疫抑制而非激活。尽管当前研究证实了概念可行性，但存在局限性（如短期观察、pTregs稳定性问题），未来需评估长期稳定性、在疾病模型中的功能验证，并优化GARP密度及整合稳定化因子（如视黄酸、优化IL-2、表观遗传修饰剂）。研究结论：aGPCs平台可模拟天然细胞，在体外和体内有效生成功能性Tregs，为调节免疫应答的疗法提供有前景的策略，并有望发展为自身免疫疾病的抗原特异性治疗。
