同种异体间充质基质细胞(Mesenchymal Stromal Cells, MSCs)因具备免疫抑制特性,在多种免疫系统疾病治疗中潜力巨大。然而,临床试验结果表明,MSCs 的治疗效果并不稳定,主要问题在于其在靶组织中的免疫抑制效果欠佳。
MSCs 的免疫抑制机制
MSCs 通常通过多种途径发挥免疫抑制作用,比如抑制T细胞增殖、调节抗原提呈细胞功能以及分泌免疫调节细胞因子等。
但在不同环境和疾病条件下,这些机制的作用可能不足,进而导致治疗效果的差异。
CAR - MSC 的设计与功能
利用基因工程技术,将特定抗原受体与 MSCs 相结合,使MSCs能够特异性识别并结合目标抗原,以此增强其在靶组织中的定位能力和免疫抑制效果。
最近,妙佑诊所(梅奥)的研究者通过构建 CAR - MSCs,赋予了 MSCs 多种功能。
一方面,由于组织特异性抗原结合结构域的存在,增强了其对靶组织的归巢能力;另一方面,因包含了免疫抑制性细胞内信号传导结构域,其免疫抑制能力也得到了提升。
研究发现,CAR - MSCs 的生物工程在人脂肪来源的 MSCs 中是安全的,且能保持干细胞特性,CAR的高慢病毒转导效率超过 80%。
以靶向 E - 钙粘蛋白(Ecad)治疗移植物抗宿主病(GVHD)作为概念验证模型,CAR - MSCs 在体外和体内 GVHD 异种移植模型中均显示出对T细胞的特异性免疫抑制。
与标准的非诱导 MSC 治疗相比,CAR - MSC治疗可显著预防小鼠体重减轻、降低临床症状评分、增强对人类T细胞的抑制、促进T细胞向 Treg 样表型分化,并提高小鼠总存活率。而且,抗 Ecad CAR - MSCs 对小鼠 Ecad + 结肠组织表现出优先归巢,且比非特异性对照 scFv CAR - MSCS 功效更高。
此外,CAR - MSC在动物模型中展现出良好的安全性,能够维持其干细胞表型,不会对其正常功能和再生能力产生影响。
结论与展望
CAR - MSC 作为一种增强免疫抑制的新兴技术,在多种免疫系统疾病治疗中具有巨大潜力。
CAR - MSC 在受到抗原特异性刺激时,能够上调免疫抑制基因和T细胞抑制受体的表达,同时增强免疫抑制细胞因子的产生。这些变化相互协同,极大地增强了CAR - MSC的免疫抑制能力,展现出超越当前标准治疗的前景。
未来,随着对 CAR - MSC 机制的深入探究和更多临床试验的开展,这项技术有望成为一种广泛适用的治疗策略,为免疫系统疾病患者带来新的曙光。