器官移植的新突破——限制免疫排斥反应

近日看到一则新闻,是关于心脏受捐者将心跳声录下送给捐赠者的父亲的。正如网友的评论:生命会以爱的名义延续。而得以让这个鲜活的生命延续的技术就是器官移植了。

器官移植的发展很快,拯救了很多生命。例如发达国家肾移植已成为良性终末期肾病(如慢性肾小球肾炎、慢性肾盂肾炎等所致的慢性肾功能衰竭)的首选常规疗法。但也不得不承认器官移植面对的问题很多,排斥反应就是其中让人无法忽视的问题之一(角膜移植例外,可能由于角膜移植的部位没有血管生长,血流中的免疫活性淋巴细胞不能接触角膜,因此角膜原位移植很少发生排斥反应,成功率达95%以上),临床上常规应用免疫移植药物来预防排斥反应。但由于长期应用免疫抑制药物,器官移植受者容易罹患移植术后新发肿瘤、糖尿病、高脂血症、高尿酸血症、心脑血管疾病等并发症。

研究者们一直致力于降低排斥反应的研究,例如《Nature》杂志上发表了一篇题为“Immune-evasive human islet-like organoids ameliorate diabetes”的文章,研究者成功在小鼠体内进行了人胰岛样器官(human islet-like organoids,HILOs)的移植,使小鼠体内恢复了葡萄糖稳态。该研究通过干扰素γ(IFN- γ)刺激诱导内源性 PD-L1 表达,从而限制T细胞活化和排斥反应来保证移植效果,无需使用免疫抑制药物来克服移植产生的免疫排斥反应。

这项研究针对的是1型糖尿病,患1型糖尿病的患者,胰岛β细胞会被免疫系统攻击,胰脏无法顺利制造胰岛素,因而难以控制血糖。该研究使用的干细胞来源的β样细胞,通过WNT4蛋白使得机体在葡萄糖的刺激下产生胰岛素,成功获得HILOs,这是第一步。图1展示了HILOs中胰高血糖素(GCG;α cell marker)、生长抑素(SST;δ cell marker)、胰多肽(PP;γ cell marker)与胰岛素(INS;β cell marker)的表达情况(图片来自《Nature》)。

图1. 人胰岛样器官中各Marker蛋白的表达情况

然后研究者参考癌症免疫疗法,尝试利用免疫检查点蛋白PD-L1保护移植的HILOs,因为PD-L1是β细胞免疫耐受的已知决定因素。研究发现通过表达免疫抑制剂PD-L1,移植的HILOs能躲避免疫系统攻击。而通过连续多次IFN-γ的刺激,可以诱导HILOs产生PD-L1。将表达PD-L1的HILOs移植到具有健康免疫系统的糖尿病小鼠体内后,可以连续40多天持续控制血糖。图2展示了经过IFN-γ刺激的HILOs(蓝色)和未经过IFN-γ刺激的HILOs(红色)移植到小鼠体内后的血糖变化(图片来自《Nature》)。

图2. 经过IFN-γ刺激的HILOs(蓝色)和未经过IFN-γ刺激的HILOs(红色)移植到小鼠体内后的血糖变化

虽然这项研究推进到临床试验还需要更多验证,但对于1 型糖尿病患者(多数是儿童和青少年)来说,这仍然是福音,可能有助于他们摆脱终身注射胰岛素。

云克隆开发了1 型糖尿病及HILOs移植涉及的相关指标的蛋白、抗体和ELISA试剂盒相关产品,包括GCG(B266)、SST(A592)、PP(B265)、INS(A448)、WNT4(L817)、IFN- γ(A049)和PD-L1(A788)的相关产品。

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