造血类器官来源NK支持细胞HO-hMSCs的获取与功能研究

摘要

目的 自然杀伤（natural killer, NK）细胞体外分化扩增体系中，添加饲养层细胞，提供细胞间接触与旁分泌信号促进NK前体细胞增殖与终末成熟。然而，现有的异源饲养层细胞或肿瘤来源基因修饰饲养层细胞存在免疫原性残留及潜在转化风险，制约临床应用转化，本研究旨在开发1种基于诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPSC）类器官技术的人源化间充质样基质细胞（hematopoietic organoid-derived human mesenchymal stromal cells, HO-hMSCs）,解析其调控NK分化的分子机制，为临床级NK细胞制备提供安全高效的新策略。方法 通过iPSC分化为造血类器官诱导NK细胞，从中分离HO-hMSCs并系统表征其表型与转录组特征；采用RNA测序分析HO-hMSCs与脐带来源间充质细胞（umbilical cord-derived human mesenchymal stromal cells, UC-hMSCs）的差异基因与信号通路；通过体外共培养实验评估HO-hMSCs对NK细胞分化效率（CD3^-CD56⁺比例）及效应功能（CD16表达）的调控作用，并以UC-hMSCs作为对照。结果 1)造血类器官诱导与NK分化：因子组合诱导iPSC生成造血类器官，并进一步分化为高纯度CD45⁺CD56⁺ NK细胞[d21效率（82.8%±12.07）%]。2)HO-hMSCs特性：HO-hMSCs高表达Notch通路配体（DLL4、JAG1,4.06～8.04倍）与同源异型盒基因（HOXA3、HOXA5,log₂FC=1.28和1.44）,且NK发育相关转录因子（GATA3、BCL11A）及细胞因子受体（IL7R、IL27RA）表达提升（6.76～13.34倍）。3)功能验证：与UC-hMSCs相比，HO-hMSCs共培养使NK细胞比例提升30.5%（P<0.05）,并提升了CD16阳性率（+20.5%）。结论 本研究首次揭示人源造血类器官来源的HO-hMSCs具备一定的造血谱系支持作用，为开发人源化NK诱导体系提供新工具，并拓展类器官技术在免疫细胞治疗中的应用潜力。

关键词

造血类器官 / 间充质细胞 / 饲养层细胞 / NK分化