器官移植是众多终末期疾病患者的“生命转机”,美国每年开展的器官移植手术超5万例。然而,免疫排斥反应始终是制约移植效果的关键难题——供体与受体基因匹配度不足时,免疫系统会将移植器官视作“外来入侵者”发起攻击。在供体器官研究、免疫细胞样本处理等环节,深低温液氮罐常被用于维持细胞活性,为相关医学研究提供稳定的低温环境支撑。近日,南卡罗来纳医科大学(MUSC)的Leonardo Ferreira博士团队在《Frontiers in Immunology》期刊发表突破性研究,研发出一种新型基因改造免疫细胞,为精准解决器官移植排斥问题开辟了新路径。
该团队由药理学与免疫学助理教授Ferreira博士牵头,成功构建出一种基因修饰免疫细胞(CHAR-Tregs),可精准靶向并抑制那些会引发器官排斥的抗体产生细胞(B细胞)。类似的基因改造免疫细胞策略此前多用于激活免疫系统对抗特定癌症,而Ferreira团队首次证实,这类细胞能有效“平息”可能导致器官排斥的免疫反应,打破了传统免疫抑制方案的局限。
长期以来,临床医生主要依赖免疫抑制剂降低排斥风险,但这类药物会无差别抑制整个免疫系统,不仅易引发感染、器官损伤等副作用,还可能缩短移植器官的存活时间。相比之下,CHAR-Tregs实现了“精准immunosuppression”——仅针对引发排斥的特定B细胞,既能降低排斥风险,又不会让患者陷入感染等健康隐患,尤其为那些因“预致敏”而器官适配性低的患者带来希望。所谓“预致敏”,是指患者免疫系统曾接触过特定人类白细胞抗原(HLA),如既往接受过移植、孕期携带过含HLA-A2抗原的胎儿,或输注过HLA-A2阳性血液,其体内会产生大量抗HLA抗体,难以找到适配器官。而HLA-A2抗原在全球近三分之一人口中存在,这类患者的供体匹配难度大。
Ferreira团队的核心突破在于为调节性T细胞(Tregs)加装了“导航系统”——嵌合抗HLA抗体受体(CHAR)。当CHAR识别并结合分泌抗HLA-A2抗体的B细胞时,会激活Tregs的抑制功能,精准“叫停”该B细胞的抗体产生,相当于让免疫系统对移植器官“放行”。这种机制既像“寻热导弹”般精准定位目标细胞,又能避免免疫抑制过度,实现免疫系统的平衡调控。
为验证效果,团队采用有肾移植排斥史的透析患者细胞进行测试。这些患者细胞原本会大量产生抗HLA-A2抗体,而在接触CHAR-Tregs后,抗体水平显著下降。研究过程中,为确保免疫细胞样本在处理与存储阶段的活性稳定,团队使用深低温液氮罐保存关键实验样本,保障了实验数据的准确性;短期操作环节则借助液氮保温桶维持样本低温环境,避免细胞活性因温度波动受损。
西班牙马德里拉巴斯大学医院的JaimeValentin-Quiroga(论文第一作者)表示,西班牙作为器官移植技术成熟的国家,为该技术从实验室走向临床提供了良好平台,而Ferreira博士的研究将免疫调控与前沿生物技术结合,为器官移植领域带来了新可能。
这项研究不仅推动器官移植抗排斥技术迈向精准化,也凸显了基础医疗设备的支撑价值。从免疫细胞样本的低温存储到实验过程的活性保障,液氮罐等设备为前沿医学研究提供了稳定的基础条件,助力科研成果更快转化为临床解决方案,为更多器官移植患者带来生命希望。
来源:web.musc.edu