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                        StemCells:我國科學家揭示經過基因改造的人多能干細胞可躲避免疫系統識別,從而為產生通用的現成細胞移植物奠定基礎



                        2020年9月23日訊/生物谷BIOON/---人類多能干細胞(hPSC)在再生醫學領域很有前途,這是因為它們可以產生身體內的所有其他類型的細胞,而且它們有能力無限增殖。然而,它們的潛力受到身體排斥任何“異體”細胞或組織的傾向的阻礙,這種排斥意味著細胞來自捐贈者而不是患者。這種排斥是由于身體的免疫系統將細胞貼上“外來入侵者”的標簽,并啟動一系列策略來抵御它認為的攻擊,這就使得科學家們爭相尋找繞過這種保護措施的方法。

                        在一項新的研究中,來自中國同濟大學醫學院和浙江大學的研究人員詳細介紹了一種可能解決這個問題的方法。他們報告了他們如何從基因角度對在hPSC細胞表面上發現的一組關鍵蛋白進行編輯,基本上使得它們對人體的免疫系統不可見。相關研究結果于2020年9月15日在線發表在Stem Cells期刊上,論文標題為“Generation of hypoimmunogenic human pluripotent stem cells via expression of membrane‐bound and secreted β2m‐HLA‐G fusion proteins”。論文通訊作者為同濟大學醫學院的Xiaoqing Zhang博士和Lin Ma博士。

                        StemCells:我國科學家揭示經過基因改造的人多能干細胞可躲避免疫系統識別,從而為產生通用的現成細胞移植物奠定基礎

                        經過基因改造的人多能干細胞,圖片來自AlphaMed Press。


                        Zhang博士說,“我們所做的是利用引發同種異體排斥反應的主要靶點的非經典人類白細胞抗原(HLA)分子構建低免疫原性的hPSC。我們的策略不僅改善了人體主要的免疫排斥武器---T細胞(尤其是CD8+ T細胞)、自然殺傷(NK)細胞和抗原呈遞細胞,而且還減輕了細胞接觸引發的細胞殺傷和異體移植環境的免疫原性?!?br>
                        這項研究源于他們對HLA-G家族的了解,HLA-G家族是胎盤中表達最突出的HLA I類分子之一,其工作是保護胎兒組織免受母體免疫系統的傷害。Zhang博士說,“這是哺乳動物免疫調節的一個顯著例子。因此,我們使用CRISPR/Cas9基因編輯技術對β-2微球蛋白(β2m)基因進行敲除,或者在內源性β2m位點內進行HLA-G1雙等位基因敲入(biallelic knock-in),從而實現對hPSC進行基因改造。清除HLA蛋白表面表達保護了hPSC免受CD8+ T細胞和NK細胞介導的細胞毒性。HLA蛋白表面表達的缺乏也導致了自我識別的缺失和異常的NK細胞激活?!?br>
                        Stem Cells期刊主編Jan Nolta博士說,“開發這種方法來保護多能性干細胞產生的細胞免受免疫系統的影響,是這個領域‘游戲規則改變者’。如果這項創新技術下一步能推進到臨床試驗中,這就意味著移植這些細胞的受者將不需要免疫抑制。我們非常高興能夠發表這項新穎且可能引發變革的研究?!?br>
                        Ma博士補充說,“據我們所知,這是第一個報道經過基因改造的β2m-HLA-G5蛋白是可溶的、可分泌的并能有效保護供者細胞免受免疫反應的研究。這不僅為產生低免疫原性人體細胞用于異體移植提供了一種新策略,而且還揭示了HLA-G在妊娠期免疫耐受和器官移植中的作用?!?br>
                        Zhang博士和Ma博士表示,下一步將是解決這些經過基因改造的hPSC細胞的任何安全性問題,包括考慮到它們逃避免疫監視的能力,它們是否有更高的腫瘤生長風險。

                        Ma博士說,“引入一種可控的自殺基因可能會提供一種消除風險的有效方法。如果一切順利,經過基因改造的hPSC可以作為無限的細胞來源,在未來產生通用的'現成'細胞移植物?!保ㄉ锕?Bioon.com)

                        參考資料:

                        1.Lei Shi et al. Generation of hypoimmunogenic human pluripotent stem cells via expression of membrane‐bound and secreted β2m‐HLA‐G fusion proteins. Stem Cells, 2020, doi:10.1002/stem.3269.

                        2.Stem cells engineered to evade immune system hold promise for 'off-the-shelf' grafts
                        https://medicalxpress.com/news/2020-09-stem-cells-evade-immune-off-the-shelf.html





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