近日,中南大学生命科学学院医学遗传学研究中心梁德生/邬玲仟团队在国际高水平SCI期刊《细胞与分子生命科学》(Cellular and Molecular Life Sciences)发表了题为《高表达具有生物学活性凝血因子VIII的工程化低免疫原性iPSC来源间充质基质细胞有效改善血友病A疾病表型》(Engineered hypoimmunogenic iPSC-derived mesenchymal stromal cells secreting high levels of functional FVIII ameliorate the hemophilia A phenotype)的研究论文。该研究创新性构建了一种定点整合F8基因(编码凝血因子VIII蛋白)同时具有低免疫原性的诱导多能干细胞来源间充质基质细胞,为血友病A及其他遗传病开发“现货式”同种异体细胞治疗方案提供了新思路。中南大学生命科学学院唐齐玉博士、陈艳博士为共同第一作者,梁德生教授与邬玲仟教授为该论文的共同通讯作者。

血友病A是一种由编码凝血因子VIII(FVIII)蛋白的F8基因缺陷引发的X连锁隐性遗传性出血疾病,近年来细胞与基因治疗为血友病A带来治愈希望,但依然面临两大瓶颈:治疗后体内FVIII表达水平仍然不足,以及宿主会产生强烈免疫排斥反应,严重制约细胞基因治疗药物的临床转化与推广。
针对上述难题,研究团队利用CRISPR/Cas9精准基因编辑技术,在人诱导多能干细胞(iPSCs)的B2M位点定点整合了经过优化的F8基因表达框与免疫保护分子CD47基因,并将经过编辑后的iPSCs定向诱导分化为间充质基质细胞(iMSCs),证实改造后的工程化iMSCs不仅可持续高效分泌具有生物学活性的FVIII蛋白,有强大的凝血因子供给能力,而且免疫原性较低。将工程化iMSCs移植至血友病A模型小鼠体内之后,小鼠血浆FVIII活性显著回升,出血表型得到明显改善,出血后的存活率也显著提高,验证了这项细胞基因治疗策略在体内的应用潜力。

图为工程化iMSCs在小鼠体内提升FVIII活性、改善出血表型、提高出血后存活率
该方案通过单次基因编辑,同步实现治疗基因稳定高表达与细胞低免疫原性改造两大目标,将基因定点整合技术和低免疫原性细胞平台有机结合,规避传统病毒载体递送基因带来的安全性风险,获得一种通用型的种子细胞,为异体干细胞产品走向临床奠定坚实的实验基础。现阶段,该研究团队正着手搭建符合GMP规范的细胞制备工艺体系,持续完善生产质控流程,全力推动该项干细胞治疗技术走出实验室,迈向临床研究阶段,有望为血友病A患者带来全新的治疗选择。
撰写:唐齐玉
初审:梁德生
复审:胡艺俏
终审:陈超