继CAR-T后“现成的”细胞疗法再现突破！Sci Adv ：“off-the-shelf”细胞疗法有望用于治疗中枢神经系统疾病！

作为未来医学第三大支柱的“细胞疗法”多被称作“个体化治疗”，为患者打造专属的治疗方式，势必与高成本的“个体化生产”密切相关。如何将细胞疗法形成一种规模化的治疗方式，达到真正的“off-the-shelf（即用型产品）”是一个热门问题。

包括炙手可热的CAR-T疗法目前也有大量研究聚焦于“现成的”CAR-T，所用细胞的来源之一是诱导多功能干细胞（iPSC），iPSC的优势在于衍生的自体细胞具有巨大的细胞治疗潜力，不仅可以获得无限的细胞来源，而且降低了免疫排斥的可能性。然而，目前关于使用低免疫原性细胞作为中枢神经系统疾病细胞治疗的通用供体尚未见报道。

Canavan病（CD）是一种罕见的致死性脱髓鞘疾病，由天冬氨酸合成酶（ASPA）基因突变引起。ASPA蛋白是一种代谢酶，主要在少突胶质细胞中表达，ASPA酶的缺乏将引起天冬氨酸（NAA）在大脑中积聚，导致大脑髓鞘形成不足和海绵状变性。

近日，来自美国希望之城贝克曼研究所神经退行性疾病科的史艳红教授团队在Advanced Science上发表最新研究成果，他们开发了一种来自人iPSC衍生的少突胶质细胞祖细胞作为治疗脱髓鞘疾病的“现成的”细胞疗法。

图片来源：doi: 10.1002/advs.202206910.

免疫排斥反应是细胞疗法发展的主要挑战之一，那么如何产生低免疫原性的少突胶质细胞祖细胞（OPCs）用作CD的治疗，以降低免疫排斥反应的风险呢？具体而言，使用来源于携带野生型ASPA基因的健康供体的人iPSC作为起始细胞，通过基因编辑破坏了会引起免疫识别的HLA-I和HLA-II在iPSC中的表达，这样得到的B2M−/−CIITA−/−iPSC具有低免疫原性潜力，简称为“通用iPSC”。并将工程化的iPSC分化为低免疫原性OPCs。

图1. 低免疫原性通用（Uni）OPCs的产生和表征。图片来源：doi: 10.1002/advs.202206910.

接下来，研究人员将通用OPCs移植到免疫缺陷CD小鼠模型中，评估其对挽救疾病表型的影响。通用型和野生型OPCs均移植到CD（Nur7）小鼠的大脑中，通过人核抗原（hNu）和不同神经谱系标记物的共染色来评估移植的OPCs的转化情况，结果显示，大多数细胞是少突胶质细胞谱系细胞（hNu+OLIG2+和hNu+SOX10+）。此外，hNu信号被清楚地检测到广泛分布在整个大脑中，通用型和野生型OPCs移植细胞在大脑中的数量以及分布没有明显差异。

图2. 通用型OPCs在移植到CD（Nur7）小鼠大脑中后表现出广泛分布。图片来源：doi: 10.1002/advs.202206910.

ASPA酶的缺乏是导致CD的根本原因。细胞中的ASPA信号与hNu信号共定位证明了通用OPCs在移植到CD（Nur7）小鼠的大脑后可以恢复ASPA的表达。由于ASPA是分解代谢NAA的酶，野生型OPC移植或通用OPC移植的CD（Nur7）小鼠大脑中ASPA活性的轻度升高均能够显著降低NAA水平，这可能是持续的ASPA活性产生的长期影响。

图3. 在WT和Uni-OPC移植的CD（Nur7）小鼠脑中广泛表达ASPA并降低NAA水平。图片来源：doi: 10.1002/advs.202206910.

CD是一种脱髓鞘疾病，那么通用OPCs是否可以挽救移植小鼠大脑中的髓鞘形成缺陷呢？从总体表型到超微结构对髓鞘进行检查，发现野生型和通用OPCs都显著增加了MBP标记强度和MBP+面积，通过四氧化锇染色也观察到了髓鞘和恢复的髓鞘纤维轨迹，电镜观察发现了具有良好组织包裹的健康髓鞘。以上结果表明，OPCs在成熟为少突胶质细胞后可能有助于髓鞘再生。

图4. WT和Uni-OPC移植的CD（Nur7）小鼠大脑中髓鞘形成的改善。图片来源：doi: 10.1002/advs.202206910.

此外，通用型OPCs还能够挽救CD（Nur7）小鼠大脑中的海绵状变性和小鼠的运动控制。体外评估通用OPCs的免疫原性的结果显示，通用的OPCs避开了来自同种异体CD8+T细胞的反应，而野生型OPCs刺激了CD8+T细胞增殖，并产生了反应性CD8+T淋巴细胞群。

体内实验观察到通用OPCs可以在人源化CD小鼠（具有人类反应性T细胞）中存活到与免疫缺陷CD小鼠相似的程度，这表明通用型OPCs能够逃避T细胞排斥反应。

图5. Uni-OPCs在体内表现出低免疫原性。图片来源：doi: 10.1002/advs.202206910.

简而言之，研究人员从携带ASPA基因的健康供体来源的iPSC中开发了“现成的”低免疫原性的少突胶质细胞祖细胞，有望成为CD及其他脱髓鞘疾病有前景的治疗手段。

参考文献：

[1] Feng L, Chao J, Ye P, Luong Q, Sun G, Liu W, Cui Q, Flores S, Jackson N, Shayento ANH, Sun G, Liu Z, Hu W, Shi Y. Developing Hypoimmunogenic Human iPSC-Derived Oligodendrocyte Progenitor Cells as an Off-The-Shelf Cell Therapy for Myelin Disorders. Adv Sci. 2023 Jun 4: e2206910. doi: 10.1002/advs.202206910.

撰文 | 白露
编辑 | 小白

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