人胚胎干细胞来源TCRγδ+T细胞的创新分化策略及其抗肿瘤应用研究

《Scientific Reports》：Generation of TCRγδ?+?T cells from human embryonic stem cells

本研究针对过继性免疫细胞疗法（ACT）中γδT细胞来源受限的难题，开发了一种基于人胚胎干细胞（hESCs）的三阶段3D悬浮培养体系，成功诱导出功能性CD45+CD3+TCRγδ+T细胞，其体外细胞毒性显著抑制肝癌细胞增殖，为肿瘤免疫治疗提供了新细胞来源。

　　

在肿瘤免疫治疗领域，γδT细胞因其不受主要组织相容性复合体（MHC）限制的肿瘤杀伤能力备受关注。然而，依赖外周血来源的γδT细胞存在获取困难、扩增数量有限等瓶颈，严重制约其临床转化。为此，研究团队探索从具有无限增殖潜能的人胚胎干细胞（hESCs）中定向诱导γδT细胞，以突破细胞来源限制。

本研究通过模拟体内γδT细胞发育过程，建立无基质细胞的三阶段分化体系：第一阶段在低氧条件下诱导hESCs形成CD34⁺CD31⁺造血内皮细胞（占比约39%）；第二阶段获得CD43⁺造血祖细胞（悬浮细胞占比超99%），其中CD45⁺细胞比例达90%以上；第三阶段成功生成成熟CD45⁺CD3⁺TCRγδ⁺T细胞（占比超40%）。RNA测序证实分化过程转录组与体内发育高度相似。功能实验显示，hESC来源的γδT细胞可有效杀伤肝癌细胞并抑制其增殖。

关键实验方法

研究采用3D悬浮培养结合低氧条件模拟微环境，通过三阶段分化策略（造血内皮细胞诱导→造血祖细胞扩增→T细胞定向分化）实现γδT细胞生成，利用流式细胞术评估细胞表型，RNA测序分析转录组特征，并通过体外共培养实验验证细胞毒性。

研究结果

1. 1.
   造血内皮细胞高效诱导
   低氧环境下，hESCs分化为CD34⁺CD31⁺造血内皮细胞，为造血谱系奠定基础。
2. 2.
   造血祖细胞高纯度扩增
   细胞团块来源的悬浮细胞中CD43⁺造血祖细胞占比超99%，CD45⁺细胞比例达90%，体现体系高效造血潜力。
3. 3.
   功能性γδT细胞成功生成
   终末分化阶段获得超40%的CD45⁺CD3⁺TCRγδ⁺T细胞，且具备肿瘤细胞杀伤功能。

结论与意义

该研究首次建立从hESCs直接分化功能性γδT细胞的技术平台，解决了ACT疗法中细胞来源的稀缺性问题。分化细胞转录组与体内发育轨迹一致，且抗肿瘤活性显著，为标准化生产免疫治疗细胞提供了新策略。相关成果发表于《Scientific Reports》，对推动肿瘤免疫治疗具有重要应用价值。