科研人員實作多能幹細胞定向分化再生B免疫譜系

近日，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院王金勇課題組在《細胞與分子免疫學》（Cellular & Molecular Immunology）上線上發表了題為Regeneration of immunocompetent B lymphopoiesis from pluripotent stem cells guided by transcription factors的研究論文，該研究首次揭示了一套可以高效誘導幹細胞分化産生B免疫譜系的轉錄因子組合，證明在不依賴造血幹細胞存在的情況下可以通過再生手段移植重建功能完整的體液免疫系統，實作抗原特異性體液免疫應答，并産生長期免疫記憶。這為開發B細胞療法治療B細胞相關疾病提供了理論支援及技術借鑒。

B細胞是體液免疫的關鍵細胞成分，包括固有免疫B1細胞和獲得性免疫B2細胞(MZ B, FO B)兩大類群。任何一種B細胞缺陷都會導緻體液免疫受損，甚至導緻嚴重感染類疾病。對于B細胞功能低下和不全相關疾病的治療，再生B細胞是一個理想的選擇。骨髓和脾髒等B細胞的發育場所有着極為複雜的微環境，多年來研究者嘗試多種體外再生B細胞的方法，但都因為無法模拟上述複雜的B細胞發育微環境而停滞不前。研究團隊在多潛能幹細胞(PSC)中共表達Runx1、Hoxa9、Lhx2三個轉錄因子，通過在造血發生(Hemogenesis)以及B淋系生成（lymphogenesis)階段連續作用産生造血種子，移植後巧妙利用B細胞先天缺失小鼠的體内微環境，成功在小鼠體内誘導出完整而成熟的B細胞譜系。

團隊基于“體外再生種子細胞，體内發育成熟”兩步法政策實作誘導B細胞再生。這種誘導生成的B細胞譜系能夠分别在外周血、脾髒、骨髓和腹腔膜等多器官組織中檢測到對應的B祖細胞、非成熟B細胞、以及成熟B細胞類群，包括pro-B細胞、pre-B細胞、B1細胞、B2細胞等。其中pro-B和pre-B細胞均能表達B細胞發育過程中的關鍵基因。單細胞測序的聚類結果也顯示移植後早期階段（Day 7.5）再生的pro-B和large pre-B細胞與野生型小鼠天然的B細胞早期發育對應類群類似。另外，誘導得到的成熟B細胞有着類似于野生型B細胞的BCR多樣性，更重要的是誘導得到的B細胞并未發現克隆性增殖，預示着極低的緻瘤風險。在移植4-6周後，受體鼠便可分泌多種類型的抗體。T細胞依賴性抗原NP-CGG免疫處理後，受體鼠（無内源B細胞的免疫缺陷鼠）也在初次免疫應答和再次免疫應答中表現良好，表現為積極的抗體分泌和高峰度抗原特異細胞與記憶B細胞。

相關研究得到中科院、科學技術部、國家自然科學基金委、廣東省和廣州市等項目支援。

廣州生物院實作多能幹細胞定向分化再生B免疫譜系

來源：中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院