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100 项与 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 相关的临床结果
0 项与 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 相关的专利(医药)
iPS技术商业化元年开启,中日在再生医学前沿赛道并跑
引言:历史性时刻
2026年2月19日,日本厚生劳动省的一个专家委员会审议通过,有条件、限时批准两种使用诱导多能干细胞(iPSC)的再生医疗产品的生产和销售。3月6日,厚生劳动相上野贤一郎正式宣布全球首批两款iPS细胞疗法获批上市——用于治疗重症心力衰竭的ReHeart和用于治疗帕金森病的Amchepry。
这一刻,距离京都大学教授山中伸弥团队2006年首次成功制备iPS细胞,整整20年。诺贝尔奖基础研究的临床应用转化,终于从实验室迈入了商业化医疗的大门。
一、背景回顾:iPS技术20年发展历程与临床应用挑战
诱导多能干细胞(iPSC)技术是人类再生医学史上的里程碑突破。2006年,山中伸弥团队通过向小鼠成纤维细胞中导入四个转录因子(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc),首次成功诱导出具有多向分化潜能的干细胞。这一“直接重编程”技术让已然分化的体细胞“返老还童”,回到了类似胚胎干细胞的状态,因此山中伸弥荣获2012年诺贝尔生理学或医学奖。
iPSC的核心价值在于其无限潜能:理论上,它可以分化成人体内任何类型的细胞,如神经细胞、心肌细胞、胰腺细胞等。这意味着,对于帕金森病、心力衰竭、糖尿病等因细胞受损或退化导致的“不治之症”,科学家有望通过移植由iPSC分化而来的健康细胞,实现对受损组织的功能性替代。
然而,从实验室到临床应用,iPSC技术面临三重挑战:
安全风险:未完全分化的多能干细胞存在致瘤风险,需要在分化过程中严格剔除。规模化生产:个性化定制成本高昂,周期漫长,难以惠及广大患者。免疫排斥:异体细胞移植需长期使用免疫抑制剂,影响生活质量。
二、日本突破:Amchepry与ReHeart产品技术详解
2.1 Amchepry:帕金森病的“源头修复”
Amchepry(又称AmShpre)由住友制药与京都大学等机构合作开发,针对因脑内多巴胺产生细胞减少而导致的帕金森病。全球约有1000万帕金森病患者,现有治疗仅能缓解症状,无法阻止疾病进展。
技术流程:
采集健康志愿者血液细胞重编程为iPS细胞诱导分化为多巴胺能神经前体细胞通过立体定向技术精确注射到患者脑内
临床数据:
京都大学主导的I/II期临床试验纳入7名50-69岁帕金森病患者。术后24个月随访显示:移植细胞存活率超过90%。通过正电子发射断层扫描(PET)测量,壳核区域多巴胺合成平均提升44.7% ,高剂量组达63.5% 。运动功能评分(MDS-UPDRS)在“关期”平均改善28.4%,“开期”改善35.7%。6例完成疗效评估患者中,4人运动功能显著提升,1名长期依赖轮椅的患者术后可独立站立。
2.2 ReHeart:心衰治疗的“心肌再生”
ReHeart由大阪大学衍生的再生医疗公司Cuorips开发,专门针对缺血性心肌病导致的重度心力衰竭。作为各类心脏病的终末阶段,心衰5年生存率不足50%,传统治疗手段有限。
技术流程:
将人类iPS细胞分化为心肌细胞培养成直径4-5厘米、厚度仅0.1毫米的“心肌片”通过微创手术贴附于患者心脏表面
作用机制:
移植的心肌细胞释放蛋白质,促进血管生成,改善心肌损伤区域的血液供应,从源头修复心功能。
临床数据:
2020-2023年,大阪大学联合4家医疗机构对8名NYHA IV级重症心衰患者开展研究。术后6个月:患者6分钟步行距离平均提升32.7%,心衰核心指标NT-proBNP平均下降41.2%。术后12个月:75%的患者摆脱静脉强心药物依赖。典型案例:62岁男性扩张型心肌病患者,术前射血分数仅22%(正常50%-70%),术后3个月可独立上下3层楼梯,射血分数提升至37%,术后2年未出现心衰急性发作。
2.3 审批模式:附条件限期批准制度
日本此次批准采用的是“附条件、限期批准”制度,这是日本再生医疗监管体系的核心创新:
批准期限:7年数据要求:基于早期小样本临床试验数据(心衰8例、帕金森6-7例),安全性得到确认,疗效“可被推定”后续义务:企业需在7年内持续收集所有治疗患者数据,完成大规模确证性研究,否则批准可能被撤销产业意义:加速创新疗法上市进程,让危重患者尽早受益,同时通过真实世界数据完善证据链
三、中国进展:海军军医大学再生胰岛技术(E-islet)临床成果
就在日本获批的同期,中国再生医学研究也传来重大突破。2026年2月26日,海军军医大学第二附属医院(上海长征医院)殷浩教授团队联合中国科学院分子细胞科学卓越创新中心程新研究员团队的研究成果,在线发表于国际顶级期刊《柳叶刀·糖尿病与内分泌学》(影响因子41.8)。
3.1 技术突破:基于内胚层干细胞的技术体系
研究团队另辟蹊径,建立了全新的“基于内胚层干细胞的技术体系”,与传统多能干细胞路径形成鲜明对比:
表格
维度传统多能干细胞路径内胚层干细胞路径起点比喻从“树根”出发从“树干”特定位置出发分化方向多向分化,路线复杂定向分化,只朝胰腺、肝脏等目标细胞前进分化步骤10步以上精简至2步生产周期40-45天缩短至14天安全特性易混入未分化细胞,存在致瘤风险体内不会无限增殖,从根本上解决成瘤风险
3.2 临床数据:三例患者均实现胰岛功能重建
团队已完成3例严重1型糖尿病患者的再生胰岛移植临床研究:
病例1:45岁男性,暴发性1型糖尿病
2019年确诊,频发严重低血糖2023年12月30日接受异体再生胰岛移植术后第36周彻底脱离外源胰岛素血糖平稳维持超过26个月,达到临床治愈标准
病例2:30岁女性,病程18年
幼年起病,长期血糖控制不良接受自体再生胰岛移植联合标准免疫抑制方案术后第24周胰岛C肽功能恢复至正常水平每日胰岛素注射剂量从54个单位减至8个单位
病例3:15岁女性,儿童脆性1型糖尿病
全球首例再生胰岛移植治疗儿童1型糖尿病术后低血糖事件完全消失糖化血红蛋白从8.7%降至6.7%
3.3 产业转化:中美双IND批件全球唯一
基于该自主知识产权开发的“异体人再生胰岛注射液(E-islet01)”已实现产业化突破:
2025年4月:获得中国国家药品监督管理局新药临床试验(IND)批件2026年1月:获得美国FDA新药临床试验(IND)批件全球唯一:同时获批中、美两国IND的再生胰岛药物即将进入Ⅱ期临床试验,预计最快2029年有望获批上市
四、全球格局:中美日欧在iPS治疗领域的竞争态势
4.1 日本:监管创新引领商业化
日本在再生医学领域已形成“大学研发+企业转化+政府支持”的完整生态集群:
审批优势:附条件限期批准制度将上市周期压缩至1年左右产业链成熟:京都大学iPS细胞库提供第三方异体细胞源,实现“现货型”产品规模化制备市场规模:经济产业省预测,包括iPS细胞在内的再生医疗市场规模将从2020年的约1万亿日元增长至2030年的12万亿日元
4.2 中国:从跟跑到并跑,产业化加速
中国iPS研究已进入全球第一梯队:
政策支持:干细胞与再生医学纳入“十四五”生物医药重大专项技术自主:内胚层干细胞体系实现源头创新产业集聚:上海张江细胞与基因产业园集聚超过200家CGT技术企业,占全国上下游产业链1/3临床进展:百余项临床试验覆盖多系统疾病,5款CGT产品已获批上市
4.3 美国:资本驱动,技术迭代快
美国iPS治疗以企业主导,呈现以下特点:
资本密集:风险投资、上市公司融资规模全球领先技术融合:iPS与基因编辑、人工智能等技术结合紧密监管审慎:FDA对细胞治疗产品要求严格,注重长期安全性数据
4.4 欧洲:伦理监管严格,产学研协同
欧洲iPS发展受伦理框架约束较深:
伦理先行:胚胎干细胞研究受限,iPS成为重点方向跨国合作:欧盟框架项目促进成员国联合研发支付探索:部分国家探索将先进细胞治疗纳入医保体系
五、投资展望:技术成熟度、市场规模、风险机遇分析
5.1 技术成熟度曲线
iPS细胞治疗技术正处于期望膨胀期向稳步爬升期过渡的关键阶段:
短期(1-3年) :日本两款产品完成7年上市后监测,验证长期安全性与疗效中期(3-5年) :中国E-islet等产品完成Ⅲ期临床,实现多国上市长期(5-10年) :通用型iPS产品突破免疫屏障,成本大幅下降,惠及更广泛患者
5.2 市场规模预测
表格
应用领域2025年市场规模2030年预测年复合增长率神经退行性疾病85亿美元220亿美元21%心血管疾病120亿美元310亿美元21%糖尿病及相关代谢病95亿美元250亿美元21%合计300亿美元780亿美元21%
5.3 风险识别
安全风险:
长期致瘤性尚需更多数据验证免疫抑制相关感染、恶变风险细胞分化稳定性与批次间差异
监管风险:
附条件批准后续数据不达标可能被撤销不同国家监管标准差异导致上市时间延迟
市场风险:
高昂定价限制患者可及性(ReHeart预计超1000万日元,约44万元人民币)医保支付体系不完善,自费负担重
5.4 机遇分析
临床需求巨大:
全球帕金森病患者超1000万,心力衰竭患者超6400万,1型糖尿病患者约900万传统治疗手段有限,存在巨大未满足需求
技术进步空间:
基因编辑技术打造通用型iPS产品,摆脱免疫抑制自动化培养设备降低生产成本,提升标准化水平
政策红利释放:
中日等国家重点支持再生医学发展审评审批制度改革加速创新疗法上市
产业链协同:
上游细胞培养、中游产品研发、下游临床应用的完整产业链正在形成跨领域技术融合(AI、材料、工程)催生新业态
结论:再生医学的新纪元
2026年3月,全球首批iPS干细胞疗法获批上市,标志着再生医学从实验室研究正式迈入商业化临床应用的新纪元。
核心进展:
日本率先突破:ReHeart(心衰)和Amchepry(帕金森)成为全球首批商业化的iPS细胞疗法中国并跑加速:海军军医大学再生胰岛技术(E-islet)实现中美双IND批件,临床疗效显著监管模式创新:附条件限期批准制度平衡创新加速与风险管控
未来展望:
短期:日本两款产品完成上市后验证,中国产品推进Ⅱ/Ⅲ期临床中期:通用型iPS产品突破免疫屏障,成本下降,惠及更广泛患者长期:iPS治疗成为神经退行性疾病、心血管疾病、糖尿病等重大疾病的常规治疗手段
对于行业机构而言,这是一个挑战与机遇并存的时代。技术突破带来市场机会,但同时也对企业的研发能力、质量控制、临床执行提出了更高要求。中科健兰作为再生医学领域的专业机构,将持续跟踪iPS治疗技术的最新进展,为行业伙伴提供专业的分析支持,共同推动再生医学产业的健康发展。
2025 年,免疫学研究在基础机制解析、学科交叉融合与临床转化应用等方面取得了系列突破性进展。在系统层面,免疫系统与神经、内分泌、消化道、心血管等多系统间的交互调控网络被进一步揭示;在微观层面,对免疫细胞内RNA与蛋白质互作、新型细胞死亡方式、物质和能量代谢等分子事件的理解也持续深化。这些进展显著深化了对免疫系统分化发育、功能调控及其在相关疾病中作用机制的理解。同时,基于免疫学原理开发的新技术与新策略为重大疾病诊断与治疗开辟了更广阔路径,尤其在肿瘤免疫治疗领域取得重要进展。本文梳理并遴选了2025年国内外免疫学领域的代表性研究成果,以期共同展望本学科的前沿发展方向。
免疫学作为一门核心生命学科,在人类探索生命本质与疾病规律的进程中发挥举足轻重的支撑性作用。2025 年,免疫学领域在基础机制解析、学科交叉融合与临床转化应用等方面取得一系列进展,进一步体现了免疫学在促进生命科学和医学进步中做出的卓越贡献。其中最具标志性的事件是2025 年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国科学家Mary E. Brunkow、Fred Ramsdell 和日本科学家Shimon Sakaguchi,以表彰他们在“外周免疫耐受”机制方面的开创性发现。这一根本性发现不仅确立了免疫稳态维持的关键原理,也为理解自身免疫病、过敏、移植排斥及肿瘤免疫逃逸等一系列免疫相关疾病的发病机制提供了基础框架。本文系统梳理并遴选了2025 年国内外免疫学领域的代表性研究成果,内容围绕免疫代谢、细胞死亡、神经免疫、肿瘤免疫等前沿方向展开,以期反映学科发展的前沿动态,疏漏之处,恳请批评指正。一、细胞代谢与免疫调控
免疫代谢领域在2025 年取得了多项突破性进展。这些研究揭示了代谢通路与免疫细胞功能间的精细调控机制,为理解肿瘤免疫和自身免疫提供了新视角,并为开发新型免疫治疗策略奠定了理论基础。
代谢互作在调控肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)免疫细胞功能状态中的作用不断被揭示。TME可促进T细胞耗竭从而介导肿瘤免疫逃逸,但其背后的代谢机制尚不完全明确。研究表明,T 细胞激活最初30 min 内的甲硫氨酸可通过调控钾通道KCa3.1 的精氨酸甲基化状态影响钙信号与NFAT1 激活,从而决定T 细胞是走向效应记忆还是耗竭命运。补充甲硫氨酸联合抗PD-1 免疫检查点阻断治疗可显著增强抗肿瘤免疫应答,为代谢干预联合免疫治疗提供了理论依据。中国医学科学院系统医学研究所张连军团队与瑞士洛桑大学何平志团队合作,在Immunity 上发表研究,发现琥珀酸可通过诱导线粒体自噬并降低α-酮戊二酸/琥珀酸比例,驱动表观遗传重塑,促进CD8⁺T细胞形成干细胞样亚群并增强自我更新能力。此外,琥珀酸预处理的人源CAR-T 细胞在体内也表现出更强的肿瘤控制能力和长期存活能力。除了代谢物对免疫细胞功能的调控,肿瘤细胞自身的代谢机制也在免疫逃逸中扮演关键角色。曹雪涛院士团队在Immunity 发表研究,通过高通量筛选发现二氢乳清酸脱氢酶(dihydrolactalate dehydrogenase,DHODH)是肿瘤细胞进行巨胞饮作用的核心驱动因素。DHODH 通过调控膜蛋白NRP的O-糖基化维持其膜定位从而促进肿瘤巨胞饮介导的免疫逃逸。靶向抑制DHODH 可显著提升肿瘤细胞免疫原性,逆转抗PD-1耐药。
糖脂代谢、氨基酸代谢等代谢通路不仅为细胞提供能量与结构分子,还通过乳酸化、琥珀酰化、丙二酰化等方式修饰组蛋白或非组蛋白,在蛋白质及核酸修饰层面重塑免疫信号网络[4]。近年新型代谢修饰在免疫应答调控中的作用不断被发现。上海交通大学医学院何吓俤团队在Cell 报道维生素C 可在STAT1 蛋白的K298 位点形成一种新型赖氨酸修饰——“vitcylation”。该修饰通过阻碍STAT1 与磷酸酶PTPN2 的相互作用,增强其磷酸化水平及下游抗原呈递,从而激活抗肿瘤免疫,展现出在癌症治疗中的应用潜力。复旦大学武多娇团队发现,N-乙酰转移酶10(NAT10)可调控mRNA 的N4-乙酰胞苷(ac4C)修饰,提高Myc mRNA 的翻译效率,使T细胞在退出静止状态时迅速合成Myc 蛋白,支持其大量扩增。值得注意的是,代谢-表观遗传交叉调控不仅限于肿瘤免疫领域,在抗细菌感染中也发挥关键作用。曹雪涛院士团队在Cell Metabolism 发表的研究发现在细菌感染早期,细胞核内腺嘌呤水平升高,传感器异质核核糖核蛋白A2B1(hnRNPA2B1)被其招募至Il1β 增强子并介导DNA N6-甲基腺嘌呤(6mA)去甲基化,从而提升染色质可及性以启动IL-1β 依赖的先天抗菌免疫。这些代谢修饰不仅阐释了代谢物调控免疫应答的分子机制,也为临床疾病的精准治疗提供了潜在靶点。未来研究需进一步拓展免疫细胞内外部关键代谢物对信号分子的新型修饰类型,并关注不同翻译后修饰之间的交互网络。
组织微环境通过其独特的空间结构与细胞间代谢互作,精密塑造驻留免疫细胞的功能与命运。近年组织驻留免疫细胞的代谢特异性以及组织微环境中的代谢互作成为研究热点。以内脏脂肪组织为例,其中Treg 的一个特殊亚群——ST2hi VAT Treg依赖胆固醇代谢维持功能。高脂饮食诱导的肥胖会破坏Treg 的胆固醇代谢稳态,导致该亚群克隆扩增受损,进而加剧胰岛素抵抗与脂肪组织炎症。该研究创新性揭示了免疫细胞与组织微环境通过复杂代谢互作维持机体代谢稳态的机制。不同组织微环境中代谢免疫调控机制的异质性是构成机体生理稳态维持与病理状态转换的核心分子基础。如传统认为具有抗炎作用的代谢物衣康酸对常驻肺泡巨噬细胞(alveolar macrophage,AM)发挥反向促炎作用。同济大学王飞龙团队在Cell Metabolism发表的研究发现,衣康酸可促进AM 中NLRP3 炎症小体活化与炎症反应,加重急性肺损伤,提示代谢物功能具有显著的组织、细胞与微环境特异性。
未来研究需结合空间转录组学、代谢组学及体内代谢示踪技术,系统解析组织局部免疫微环境中代谢物分布对免疫细胞的空间调控机制。可以预见,随着多组学技术与体内模型的深化应用,代谢干预有望成为突破肿瘤免疫治疗瓶颈、逆转自身免疫失衡的关键策略,为人类重大疾病的防治开辟新的道路。二、细胞死亡与免疫调控
细胞程序性死亡(包括凋亡、焦亡、铁死亡等)的分子调控机制及免疫调控效应受到广泛关注,且与自身免疫病、感染性疾病、肿瘤等免疫相关疾病关联密切。近年研究不断揭示细胞死亡的关键信号通路及其在免疫相关疾病治疗中的转化潜力,为重大疾病的干预提供了新思路。
诱导肿瘤细胞死亡并激发抗肿瘤免疫应答是肿瘤治疗的重要策略之一,然而治疗抵抗仍是亟待解决的难题。缺氧肿瘤细胞对多种抗肿瘤疗法产生抵抗,这也是肿瘤复发的重要原因,近期研究发现了一个独特且潜在可靶向的酪氨酸磷酸酶PTP1B-RNF213-CYLD-SPATA2 通路,对调控缺氧肿瘤中炎症性死亡方式——焦亡至关重要,有望成为癌症治疗的新靶点。肿瘤细胞经死亡诱导剂处理后如何产生耐药性也是备受关注的问题。研究发现,铁死亡应激信号能激活AMPK 通路介导的乙醛脱氢酶7A1 膜转位,促进铁死亡抑制蛋白1(ferroptosis suppressor protein 1,FSP1)向细胞膜募集并稳定FSP1的膜定位,同时促进肿瘤细胞膜NADH 储备库形成,进一步维持FSP1 活性,促进肿瘤细胞铁死亡抵抗。靶向糖代谢已成为抑制肿瘤生长、促进肿瘤细胞死亡的潜在策略。中山大学邝栋明等在Cell 发表研究,发现葡萄糖剥夺会诱导内质网应激,促进肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体发生泛素化修饰并被外泌体运送到肺部,促进巨噬细胞极化和NK 细胞耗竭,诱导转移前微环境形成。这一发现对当前流行的“饥饿疗法”和生酮饮食等抗癌策略提出了重要警示。
在自身免疫病中,抑制自身免疫应答并诱导免疫耐受是治疗关键。研究发现,RNA N-糖基化修饰不仅保护游离的RNA 分子,更确保了细胞程序性死亡这一基本生命过程的“免疫沉默”。N-糖链通过覆盖acp³U 上关键的化学基团,抑制细胞死亡释放的RNA 诱导过度炎症反应,可能为系统性红斑狼疮提供新的机制解释和治疗靶标。1 型糖尿病的主要驱动因素是自身反应性T 细胞,这类细胞会破坏胰腺朗格汉斯岛内产生胰岛素的β细胞。近期研究发现,当胰岛中少量β细胞在人为操纵下“可控性地死亡”后,能够激活胰岛内的巨噬细胞转变为抗炎性胰岛内胞葬巨噬细胞(e-Mac)亚群。e-Mac 能抑制T 细胞对胰岛β 细胞的攻击,从而保护剩余的β细胞,预防和延缓糖尿病的发生。
针对病原体感染,机体如何在激活免疫应答发挥抗感染功能同时避免过度炎症反应是其中的关键问题。研究发现,具有杀伤功能的NK 和CD8+ T细胞在生存与功能发挥上高度依赖糖鞘脂合成,证明超级增强子驱动的代谢通路是免疫细胞谱系选择性的必需机制。超级增强子UGCG活性缺失将抑制T 和NK 细胞抗病毒杀伤能力,并诱导细胞凋亡。此外,维生素K 依赖的γ-谷氨酰羧化酶可通过拓扑结构翻转进入细胞质,催化线粒体抗病毒信号蛋白发生羧化修饰。该修饰增强MAVS诱导Ⅰ型干扰素的能力,同时抑制其介导的细胞凋亡。基因敲除、维生素K 缺乏或使用华法林均会增加小鼠病毒易感性。该研究揭示了MAVS的调控新机制——蛋白质胞质内羧化与GGCX 拓扑翻转,并证实调节维生素K水平可影响抗病毒免疫应答。焦亡引起持续性炎症的机制备受关注,近期研究发现,GSDMD 孔道通过细胞间囊泡转移实现焦亡扩散,揭示了一种疾病相关的旁观者细胞死亡。陆军军医大学王淦等团队在Nature Immunology 发表研究,报道了一种人工智能筛选的肽SK56 能够有效阻断GSDMD-NT 孔,并抑制巨噬细胞和人外周血白细胞诱导的细胞焦亡和细胞因子释放,为不受控炎症引起或加重的人类疾病(如脓毒症、慢性炎症)提供了新的治疗选择。
从逆转肿瘤耐药、重建自身免疫耐受到精确调控抗感染免疫与炎症反应,靶向不同细胞死亡通路已展现出广阔的转化医学前景。值得一提的是,细胞死亡调控的干预策略同样在纤维化疾病中显示出潜力。如中国医学科学院黄波团队在中国免疫学会的新创期刊Immunity & Inflammation 中报道,碳酸锂通过诱导肌成纤维细胞坏死性凋亡,在肺纤维化小鼠模型中实现了已形成病变的逆转,为纤维化疾病治疗提供了新思路。
与该研究同期,Immunity & Inflammation 还刊发了多篇综述,系统梳理了相关领域的关键进展,例如David Baltimore 对NF-κB 信号通路的权威评述、Luke O'Neill对磷脂代谢与天然免疫的机制解析,以及董涛教授对T 细胞抗肿瘤免疫的深入探讨,为科研人员把握领域前沿提供了重要参考。三、RNA蛋白互作与免疫调控
经典的RNA 结合蛋白(RNA-binding protein,RBP)作为生命调控网络中的核心分子家族,通过与RNA 尤其是mRNA 特异性结合,调控mRNA 的剪切、出核、翻译、降解等转录后过程,从而在天然免疫及获得性免疫应答过程中发挥核心作用。近年随着高通量测序(CLIP-seq、RNA-seq)的迭代升级、结构生物学(冷冻电镜)和CRISPR 筛选等技术发展及广泛应用,RBP 与RNA 的研究已从传统的经典RBP 功能解析,拓展到RBP 的新型非经典功能的发现、非经典RBP 的鉴定、新型RBP-RNA 互作调控机制的阐明及RBP 与疾病关联的深度挖掘,为理解疾病本质和免疫调控机制提供了全新视角。
RBP 在天然免疫和适应性免疫细胞中的功能和机制认识不断拓展。中国医学科学院系统医学研究院/苏州系统医学研究所及海军军医大学免疫与炎症全国重点实验室曹雪涛院士团队在Nature Immunology 中报道,RNA 结合的E3 泛素连接酶MKRN2 通过其E3 泛素连接酶活性及RNA 结合能力的协同调控,选择性结合并抑制IL-6 mRNA翻译,从而抑制IL-6 相关炎症反应,为类风湿关节炎、炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)等疾病防治提供了新的理论依据。该团队还发现,核糖体RNA 处理蛋白RRP1可以在巨噬细胞中通过结合胸苷合酶(Tyms) mRNA 的内含子抑制其成熟mRNA的产生,从而抑制巨噬细胞一碳代谢循环,发挥抑制自身炎症的作用。陆军军医大学田易教授、吴玉章院士、重庆国际免疫研究院张轶团队合作在Nature Biomedical Engineering 报道,RNA 结合蛋白LARP4在T细胞活化调控中发挥关键作用。LARP4通过结合T 细胞活化、分化相关分子的mRNA 并增强其稳定性,从而增强初始CD4+T 细胞从静息状态退出并激活的过程。该研究中制备的靶向LARP4的治疗肽LIPEP在小鼠实验性变态反应性脑脊髓炎和哮喘模型中展现出预防和治疗的功效,为靶向RBP治疗药物的开发提供了参考。
Riboregulation(RNA 主导的核调控)是RNA 通过调控蛋白互作、酶活性、高阶组装等方式调控非经典RBPs 功能,挑战并突破了传统RBPs 的作用方式。中国医学科学院曹雪涛院士、南开大学饶子和院士团队合作在Cell Research 报道,长链非编码RNA Rmrp 定位于细胞早期内体,可特异性结合TLR3 并诱导其形成独特的重叠构象二聚体,从而赋予TLR3 识别病毒dsRNA 及启动天然免疫应答的能力,为天然免疫识别及应答启动提供全新的分子范式。另一项研究发现,ZNFX1 作为核酸激活的非经典E3 泛素连接酶,通过其helicase 结构域感知长链单链RNA(ssRNA),从而触发自身二聚化并激活E3泛素连接酶活性,通过直接泛素化ssRNA的2'OH 羟基,介导核酸聚类为泛素包被的核蛋白颗粒,调控抗病毒天然免疫应答。该研究丰富了天然免疫识别调控机制,拓展了RNA 泛素化修饰的生物学功能。
除传统RBP 外,代谢酶、膜蛋白等蛋白也可通过内在无序区(IDRs)或Rossmann 折叠等结构结合RNA 并发挥重要的调控功能。研究发现,细胞表面的RBPs 与糖基化RNA(glycoRNAs)形成功能结构域,介导细胞穿透肽(cell-penetrating peptides,CPPs)入胞,揭示了细胞表面RNA 相关复合物的新功能,为CPPs 的优化设计提供了理论基础,有望提升CPPs 在药物递送、基因治疗等领域的应用效率,同时为细胞表面分子互作网络的研究拓展了新方向。核酸代谢酶在维持免疫耐受中的作用也受到关注。浙江大学刘志红院士、周青教授团队在Nature 发表的研究证实人类PLD4 基因功能缺失突变可导致系统性红斑狼疮。PLD4 是一种定位于内体-溶酶体的5'核酸外切酶,其突变导致单链RNA与DNA 的降解能力受损,进而过度激活pDC 的TLR7/9 通路,引发Ⅰ型干扰素信号异常活化与自身抗体产生。该发现不仅揭示了系统性红斑狼疮的分子遗传基础,也为靶向核酸代谢通路的自身免疫病治疗提供了新方向。
综上,RNA 与RBP 调控网络的复杂性与功能多样性持续被揭开。未来仍需系统性挖掘新型功能性RBPs 并聚焦分子机制的深度解析,从而创新性开发靶向RNA-RBP互作界面的疾病干预精准策略。四、机械力与免疫调控
机械力作为免疫微环境中的关键物理信号,可通过邻近细胞的物理特性和细胞外基质的力学特性被免疫细胞主动感知,并进一步转化为调控细胞命运与功能的生化信号。
作为细胞感知并响应机械力学刺激的关键分子,Piezo1 在肠道神经系统(enteric nervous system,ENS)中发挥维持肠道机械和免疫稳态的关键作用,为IBD 提供了“神经-机械-免疫”相串联的新治疗思路。肺部2 型天然淋巴细胞(group 2 innate lymphoid cell,ILC2)也可通过机械传感器Piezo1 感知机械力,选择性增强IL-13 翻译。基因缺失或药物抑制Piezo1 均显著减轻肺炎与纤维化,为哮喘和肺纤维化提供潜在治疗靶点。此外,骨髓来源巨噬细胞是关键的机械响应细胞,通过FAK 通路感知机械应力并极化为促纤维化表型,直接驱动多器官纤维化,加重ECM 沉积,放大瘢痕反应;而阻断骨髓细胞中的FAK 可恢复抗炎表型,抑制成纤维细胞转录,减少器官瘢痕,将“免疫细胞机械转导”纳入纤维化治疗靶点。这些研究将纤维化治疗靶点从成纤维细胞本身转移到免疫细胞机械信号上,为抗纤维化提供新的干预策略。
免疫细胞不仅在纤维化组织中感受机械力,也在力学微环境中受生物力学信号的精准调控而改变命运。中山大学附属第一医院许杰团队在Nature报道,蛋白NINJ1 是介导机械应变直接引发质膜破裂的关键分子,其膜水平与细胞抵抗机械破裂的能力呈负相关,且该过程不依赖已知的细胞死亡程序,该发现重新定义了组织损伤与炎症中DAMP 释放的机制,为理解创伤与炎症相关疾病提供了新视角。另一个关键蛋白HMGB2 经肿瘤微环境中机械力的传导,通过重组染色质结构改变黑色素瘤细胞状态,使肿瘤细胞从增殖状态转变为侵袭状态,该研究揭示了力学微环境通过表观遗传调控影响肿瘤恶性进展的新机制,HMGB2也成为预防肿瘤转移和耐药的一个潜在靶点。
如何将机械信号转化为可用于疾病治疗的手段是领域极为关注的科学问题。中国医学科学院基础医学研究所黄波团队在Immunity 发表研究,利用生物力学信号在三维纤维蛋白凝胶中解偶联CAR-T 增殖与分化,干细胞样CAR-T 细胞通过招募14-3-3ζ 激活β2 整合素使YAP 失活,解除YAP 对转录因子MafG 的抑制作用,促进CAR-T 细胞增殖,为提高CAR-T 细胞治疗实体瘤的疗效提供了理论基础。浙江大学陈伟团队在Cell Research 报道了整合力学参数的“TCR 功能预测图谱”,揭示了CD8 在TCR 特异性识别中的关键调控机制,为安全高效TCR 设计增加了生物力学维度。这些研究将力学信号转化为可调控参数,使CAR-T 更具持久性、TCR 更精准,实现了通过机械力学重塑免疫治疗的策略突破。
随着研究不断深入,机械力学调控免疫已从初期的分子机制探索,逐步拓展至力学信号对免疫细胞与功能的系统性调控,并推动其向临床治疗转化。通过精准“拨动”力学信号调控免疫应答,有望为相关疾病带来全新治疗模式。五、昼夜节律与免疫调控
免疫细胞的发育、迁移、代谢及效应功能受中枢与外周生物钟的协同调控作用。昼夜节律紊乱与感染、自身免疫病及肿瘤等多种疾病密切相关。深入解析免疫系统的昼夜节律调控机制,为开发疾病的节律治疗策略提供了重要理论依据。
在固有免疫层面,昼夜节律可通过关键时钟蛋白精准调控免疫细胞的身份与功能。研究发现,昼夜节律蛋白REV-ERBα/β能够直接抑制转录抑制因子NFIL3 表达,进而维持ILC3s 关键转录因子RORγt 稳定,从而阻止ILC3s 向促炎ILC1 转化。而在REV-ERBα/β双敲除小鼠中,ILC3s数量下降、IL-22分泌减少导致肠道上皮屏障受损,且对病原菌的易感性增加。这一发现为IBD的发病机制提供了新的解释。另一方面,中性粒细胞的杀菌活性也受细胞内在昼夜节律的精细调控。节律基因PER2 通过其CRY 结合域正向调控感染诱导的hmgb1a 表达,促进ROS 生成以增强杀菌能力,而光照可通过保守顺式调控元件CNS4 激活hmgb1a 转录,这一机制合理解释了生物活跃期免疫力增强的。此外,研究显示皮肤中存在一类能够产生细胞外基质蛋白的中性粒细胞亚群,通过TGF-β 信号调控基质生成,在稳态皮肤中强化屏障功能,并能够在伤口处构建环状基质以提供结构性保护。同时,皮肤中多数基质相关基因的表达节律与中性粒细胞节律性浸润皮肤高度同步,且受到中性粒细胞直接主导。这一发现拓展了对中性粒细胞功能多样性的理解,为皮肤屏障功能异常、伤口感染等疾病治疗提供了新靶点。在基础机制层面,真核生物昼夜节律调控研究取得突破性进展。清华大学张二荃团队在Nature 发表研究,报道了P-loop NTP 酶RUVBL2 是跨真核生物的保守核心时钟组件,其极慢ATP 酶活性独立于CRY1/2 调控节律周期,破解了长期以来真核生物钟核心分子缺乏共同祖先的理论困境。
昼夜节律与机体多器官功能协调及稳态密切相关。中南大学湘雅二院阮溦团队合作在Nature发表研究,报道了BMAL1与缺氧诱导因子HIF2A通过N 端结构域直接互作形成异源二聚体,协同结合AREG 启动子保守位点并激活其转录,进而介导节律性心肌保护作用。该研究阐明了心肌损伤昼夜节律的分子机制,并为心肌梗死的时间疗法及靶向药物开发提供了新理论与靶点。同时,个体代谢差异与昼夜节律的交互作用机制得到阐明。厦门大学张永有团队在Cell Metabolism 报道,高脂饮食诱导的肥胖会以品系特异性方式重塑小鼠肝脏节律基因表达,其中非经典因子ESRRγ通过调控节律性增强子-启动子相互作用,并主导脂代谢相关基因节律表达。该研究为解释个体代谢疾病易感性差异提供了新机制。在神经科学领域,研究显示星形胶质细胞和小胶质细胞呈现独特的昼夜翻译组,而衰老与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)相关淀粉样蛋白病理可显著改变星形胶质细胞、小胶质细胞的节律性基因表达,导致其促炎因子分泌、吞噬功能的节律紊乱。该研究首次揭示了AD 病理和衰老通过不同机制重塑胶质细胞节律,为理解昼夜节律紊乱与神经退行性疾病的关联提供了新视角。
昼夜节律在疾病临床治疗中的潜力逐步展现,为优化疾病治疗方案提供了重要的时间生物学依据。中国科学技术大学占成与朱小玉团队在Cell发表研究,发现通过改变干细胞输注时间,即在人体上午时段进行输注,患者急性移植物抗宿主病(acute graft-versus-host disease,aGVHD)发生率与严重程度将显著降低,且3 年无GVHD、无复发生存率明显提升。在机制层面,该时间效应取决于受者内在昼夜节律,干细胞供者节律则对此无影响。该研究首次系统揭示干细胞输注时机对aGVHD的影响,同时拓展了昼夜节律在移植免疫领域的应用。
综上,免疫调控的昼夜节律研究不仅深化了对免疫细胞功能时序调控的理解,也为肿瘤、自身免疫病、代谢性疾病、神经退行性疾病、移植排斥等的时序治疗策略提供了新方向,基于个体生物钟特征的精准时序疗法有望成为未来医学研究的重要方向。六、神经免疫
神经免疫调控是维持机体稳态的核心,其功能异常与感染、肿瘤、自身免疫病、神经退行性疾病等的发生发展密切相关。最新研究围绕神经免疫互作机制及神经系统疾病的免疫病理特征,揭示了核心规律,为相关疾病精准治疗策略的开发提供了重要支撑。
ENS 作为胃肠道内关键的神经免疫枢纽,不仅主导消化、肠道蠕动等基础生理功能,还可通过分泌神经肽调控肠道屏障免疫应答及病原体防御过程。当前研究多集中于神经元对免疫细胞的调控作用及外源性肠神经与肠道免疫的相互作用,而肠道神经元如何响应局部免疫细胞因子信号、内在神经元与肠道免疫的互作机制有待深入探索。最新研究结合单细胞RNA 测序与基因敲除技术,鉴定出初级肠道感觉神经元这一特定亚群,该神经元表达IL-13Rα1 与IL-4R 受体,可直接感知Th2 型细胞因子IL-4/IL-13信号,并通过上调NMU、CGRPβ表达响应炎症刺激,在抗蠕虫感染中发挥免疫调节功能。这一发现为解析肠道神经免疫互作提供了新视角,也为蠕虫感染及IBD 新型治疗方法研发提供了思路。清华大学朱可可团队和西湖大学徐和平团队在Immunity 报道了肠道内在神经元(intrinsic enteric neurons,iENs)与ILC2s 的双向调控机制:ILC2分泌的IL-13激活iENs并诱导其表达β-CGRP,而β-CGRP又能反向抑制ILC2功能以削弱抗蠕虫免疫;靶向iENs的IL-13R可增强抗蠕虫效应。该研究明确了iENs 感知肠道免疫微环境变化、释放免疫调节神经信号分子的机制。
在肠道局部神经免疫调控之外,肠道免疫信号通过肠-脑轴引发中枢神经系统(central nervous system,CNS)病变,是领域的另一热点方向。最新研究发现,在功能性Treg 缺失时,识别肠道定植的分段丝状菌的T细胞可诱导小鼠CNS炎症。在炎症肠道中,肠道共生菌特异性CD4+T 细胞(Tcomm)被激活,经β7整合素依赖途径浸润CNS,被宿主蛋白重新激活后分泌GM-CSF、IFN-γ 等促炎因子,协同激活小胶质细胞并引发神经损伤。该研究揭示了肠道菌群特异性CD4+T细胞介导神经炎症的完整病理过程,完善了肠道神经免疫调控的跨器官效应机制。
多发性硬化(multiple sclerosis,MS)是典型的CNS自身免疫病,以炎症浸润、脱髓鞘病变及神经退变为主要特征,临床上仍缺乏有效阻止神经退行性进程的手段。传统观点认为免疫细胞对髓鞘的攻击在疾病进展中起关键作用,而近年研究逐渐揭示了神经元自身代谢异常在疾病进展中的关键作用。如研究发现,T细胞分泌的IFN-γ可诱导神经元表达免疫蛋白酶体亚基PSMB8,该亚基通过抑制蛋白酶体活性引发神经元代谢重编程,加剧氧化损伤与铁死亡。通过靶向PSMB8 或其下游分子PFKFB3,可实现神经元保护效应并减轻病情。该研究首次证实PSMB8 是神经退行性病变的关键驱动因子,为MS 治疗提供了新靶标。B 细胞在MS 发生发展中发挥关键作用,但其参与MS 发展的具体机制仍有待阐明。研究发现,EB 病毒感染会扩增T-bet+CXCR3+B细胞,这些细胞归巢至CNS后,可招募炎症性T 细胞从而启动MS 发病过程;利妥昔单抗治疗可显著减少淋巴细胞向中枢浸润,证实了B 细胞靶向治疗MS 的潜力。巨噬细胞异常活化会放大病理效应,同样推动MS 疾病进展。天津医科大学总医院施福东团队在Science 发表研究,报道MS 患者中枢小胶质细胞和浸润性巨噬细胞的甲酰肽受体1(formyl peptide receptor 1,FPR1)被激活后,产生大量ROS 和TNF-α,直接损伤神经元;同时,通过分泌趋化因子CCL5招募更多免疫细胞浸润到CNS,促进髓鞘反应性CD4+T 扩增,持续放大神经炎症。使用可透过血脑屏障的FPR1 拮抗剂T0080 治疗可有效减缓MS 疾病进程。这些研究不仅阐释了MS 进展期中枢局部炎症与神经退行性病变的核心驱动机制,也为MS治疗提供了新靶标。
未来,深入探索局部微环境及跨系统神经免疫调控网络,挖掘新调控靶标与效应分子,将为推动神经免疫及神经炎症相关疾病调控策略创新提供科学支撑。七、肠道免疫
微生物群与宿主通过复杂的分子网络进行双向沟通,共同塑造肠道免疫系统,并在维持免疫稳态及诱发胃肠道疾病过程中发挥决定性作用。
尽管生物活性分子介导的微生物与宿主间相互作用已被广泛研究,但其靶向调控的精确机制仍有待阐明。一方面,微生物可广泛调节宿主免疫:如革兰阴性共生菌产生的脂多糖以脂质A为核心活性成分。虽然致病性脂质A的促炎效应已得到充分证实,但共生脂质A的免疫调节特性仍未完全阐明。最新研究发现,脆弱拟杆菌脂质A 具有独特的四酰基单磷酸化结构(4A-MPLA)。这种精妙的结构特征可触发TLR4-Cdc42介导的胞吞作用,促使树突状细胞(dendritic cell,DC)持续产生Ⅰ型干扰素。该过程进而促进结肠RORγt⁺Tregs 扩增,抑制致病性Th17 细胞反应,从而缓解实验性结肠炎。另一方面,宿主细胞亦能主动感知微生物成分以参与维持肠道稳态。中国科学院上海营养与健康研究所钱友存团队与中科院分子细胞科学卓越创新中心宋新阳团队合作在Nature 发表研究,报道了肠上皮细胞分泌的载脂蛋白L(如APOL9a/b)能特异性识别共生拟杆菌分泌的鞘氨醇-1-磷酸,诱导外膜囊泡释放。这些囊泡通过TLR2-MyD88 通路调控肠上皮细胞MHCⅡ表达,维持上皮内淋巴细胞稳态,从而增强肠道对病原体的免疫屏障功能。这些发现不仅拓展了对宿主-微生物组互作的认知,也为肠道疾病干预策略提供了新见解。
外周来源RORγt⁺pTregs 在维持肠道免疫耐受中发挥重要作用。RORγt+抗原呈递细胞(antigenpresenting cells,APCs),包括DC 亚群和ILC3s,是诱导pTregs 的关键因素。近期研究揭示RORγt⁺DC 与ILC3s 拥有共同的淋巴样起源,且RORγt⁺DCs 在维持肠道免疫稳态中发挥关键作用。关于RORγt⁺APCs 如何直接感知肠道菌群并启动免疫耐受目前仍了解甚少。最新研究表明,当肠道处于稳态时,ILC3s 通过STING 直接感知肠道微生物产生的环二核苷酸,从而被激活。激活后的ILC3会上调迁移受体CCR7,移动到肠引流淋巴结,进而指导微生物抗原特异性RORγt+ Treg 分化,抑制炎症。在IBD 患者中,ILC3 内的STING 信号通路过度激活,导致其保护功能耗竭,破坏免疫耐受,加剧肠道炎症。此外,RORγt⁺APCs(尤其是ILC3s)的功能受到环境因素的直接重编程,其中饮食至关重要。研究证实,短期内高脂肪饮食会影响肠道功能。不饱和脂肪酸通过二酰甘油O-酰基转移酶形成脂滴,维持ILC3分泌IL-22 的能力。但饱和脂肪酸会损害ILC3 产生IL-22 的能力,并增加肠道对损伤的易感性。此外,天津医科大学周洁团队发表于Immunity 的研究发现,在坏死性小肠结肠炎进程中短链脂肪酸生成减少,上调肠上皮法尼醇X 受体表达并诱发上皮细胞铁死亡;该过程释放的氧化脂质进一步抑制ILC3s 产生IL-22,从而破坏正常的免疫防御与肠道屏障功能。
肠道微生物群通过竞争性排斥和代谢相互作用为抵御肠道病原体提供关键的定植抗性。然而,多种内外因素可能破坏这种保护机制,导致菌群失调并引发局部炎症甚至全身性免疫紊乱。除抗生素外,近1/3 的非抗生素药物同样会削弱定植抵抗力,它们通过减少共生菌生物量、改变群落结构或破坏代谢竞争促进病原体增殖。此外,最新研究揭示肠道共生真菌可能充当“帮凶”:沙门氏菌可通过效应蛋白SopB操纵白色念珠菌代谢,诱导其释放精氨酸,激活自身毒力并抑制宿主炎症。
近年研究发现,肠道微生物群的产物能广泛影响宿主细胞功能。最新研究表明,生命早期肠道中某些特定的真菌与细菌能够通过招募巨噬细胞至胰岛,促进胰岛β 细胞发育与数量扩增。这一发现表明肠道微生物是促进长期代谢健康的关键早期生命共生体。同时,技术方法创新也为理解宿主-微生物群相互作用提供了新视角。新兴的“宏基因组信息指导的元蛋白质组学”(MIM)技术在IBD 中的应用表明,除传统微生物组成失调外,蛋白质功能异常变化可能是疾病发生的关键环节,这一发现为疾病的个体化诊疗提供新的靶点与干预路径。八、免疫与衰老
伴随年龄增长免疫系统功能逐渐衰退,其特征包括胸腺萎缩、慢性炎症、衰老细胞累积及T细胞受体多样性减少等。这一过程不仅导致机体抗感染与疫苗应答能力下降,更显著增加了对神经退行性疾病、癌症与心血管疾病等老年相关疾病的易感性。深入解析免疫衰老机制并开发有效干预策略已成为应对全球人口老龄化挑战的重大科学议题。近年单细胞组学、空间组学和多组学整合技术的迅速发展,推动免疫衰老研究在细胞类型精度与动态时间维度上取得了关键性突破。
胸腺衰老是免疫衰老的核心事件之一,并非局限于简单的器官体积萎缩,而是涉及细胞组成、分子调控网络及功能输出的系统性退行性改变。四川大学华西医院胡洪波团队在Nature Aging 发表的封面研究首次绘制了人类胸腺衰老的全景单细胞图谱。该研究揭示了胸腺功能衰退由三重核心机制驱动:早期祖细胞T 系分化潜能降低、炎症T 细胞积累以及微环境信号失调,这一发现为免疫衰老的机制解析和干预策略设计提供了基础框架。此外,研究人员发现胸腺FGF21 的产生会随年龄增长而减少,胸腺上皮细胞和脂肪细胞中FGF21 过表达可防止胸腺老化,改善机体免疫功能,促进健康衰老。
外周免疫系统的生命周期轨迹与机体免疫稳态维持及疾病发生发展密切相关。研究人员通过整合多组学技术和纵向追踪研究,发现在构成机体免疫系统的各类细胞类型中,T 细胞是衰老的“主导者”。随着年龄增长,T 细胞会发生稳定的、非线性的转录重编程,其中记忆CD4+T 细胞逐渐偏向Th2样状态,进而导致B 细胞功能受损。人类记忆性T 细胞在淋巴器官、黏膜组织和血液中的寿命、衰老速度和分子特征存在显著异步性,组织驻留记忆T细胞可在多组织长期维持表型和功能稳定且较少表现出衰老标记。此外,上海交通大学卜军团队在Nature Immunology 发表研究,报道青春期MAIT细胞功能显著增强及儿童期存在细胞毒性B细胞等现象,为理解免疫系统的阶段特异性调控机制提供了新视角。
免疫细胞衰老是一种具有重要生物学意义的细胞过程,与机体组织稳态、炎症损伤等密切相关。最新研究通过构建T 细胞加速衰老小鼠模型,发现CD4+T 细胞线粒体功能障碍会破坏宿主-微生物群共生关系,导致肠道免疫失调、屏障受损、菌群失衡,进而驱动系统性炎症衰老。衰老细胞的线粒体失衡与慢性炎症密切相关。最新研究发现,衰老细胞的细胞周期停滞、核糖核苷酸还原酶活性降低及dNTP 水平下降,导致mtDNA 复制过程中核糖核苷三磷酸掺入增加,进而引起mtDNA 驱动的cGASSTING 信号通路激活及衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype,SASP)表达。
免疫衰老机制研究的持续深化使通过科学干预衰老过程成为可能。研究人员发现一种源自石榴、葡萄等食物的天然化合物尿石素A 能够增加未成熟CD8+T 细胞数量并重塑免疫细胞代谢过程,逆转年龄相关的免疫功能衰退关键症状。中国科学院刘光慧团队在Cell 报道,运动诱导的内源代谢物甜菜碱作为衰老延缓的核心分子信使,能够通过靶向抑制TBK1 激酶,协同阻遏炎症并缓解多器官衰老进程。该团队还在Cell 报道了具有抗衰老、抗应激、抗恶性转化三重抗性的工程化人类抗衰型间充质祖细胞。通过灵长类动物模型的实验证实该细胞治疗载体可显著延缓多器官衰老进程,为人类衰老干预提供了可定制的细胞治疗策略。
未来充分利用人工智能和多组学技术破解免疫细胞异步衰老的异质性难题,定位调控衰老的关键调控点,将助力开发出安全有效的抗衰老药物、细胞疗法及疫苗,为延长人类健康寿命提供新方案。九、肿瘤免疫
免疫治疗通过激活或增强自身免疫系统功能,有效恢复机体肿瘤-免疫循环,从而实现精准识别并杀伤肿瘤细胞的目的。与传统治疗方式相比,免疫疗法具有特异性强、副作用小、疗效持久等独特优势,其迅速发展正深刻改变癌症治疗格局。近期研究揭示了肿瘤微环境免疫调控新机制,提出抗肿瘤免疫治疗新靶点,并在CAR 细胞治疗、肿瘤疫苗、基因疗法等方面取得突破性进展。
揭示TME 细胞的异质性、动态变化及其调控网络对克服免疫治疗耐药性、开发新型联合疗法具有重要意义。北京大学生物医学前沿创新中心张泽民团队在Cell 上报道了5 类与非小细胞肺癌免疫治疗效果相关的肿瘤免疫微环境亚型,揭示了未达主要病理学缓解患者耐药与免疫激活不足或免疫激活伴随的免疫抑制相关,并发现耗竭T 细胞前体丰度能精准预测患者复发风险。DC 作为抗原提呈核心细胞,对启动抗肿瘤免疫至关重要,其中,经典1 型DC(cDC1)在肿瘤抗原交叉呈递与CD8+T 细胞活化中扮演核心角色。西湖大学董晨院士团队在Science 上报道,Ms4a7 在cDC1s 摄取肿瘤抗原后被特异性上调,对其交叉呈递能力及启动抗肿瘤CD8+T 细胞免疫发挥关键作用。在人类癌症中,MS4A7 阳性cDC1s 亚群在引流淋巴结中富集,且其丰度与患者生存期正相关,为增强DC 功能的免疫治疗策略提供了新的潜在靶点。董晨院士团队还于Nature Immunology 发表研究,揭示了三维基因组重构驱动CD8⁺T 细胞耗竭分化,并鉴定出IRF8-CTCF 调控轴通过形成染色质环激活耗竭程序,为逆转T细胞衰竭提供了新靶点。西湖大学周挺团队在Nature 报道DC 迁移缺陷是导致肿瘤发生免疫耐受的重要原因,而通过抑制PDE5 以恢复DC 间质运动能力可获得持续抗肿瘤免疫应答。此外,研究者利用自主开发的癌症免疫大数据平台CIDE 鉴定到AOAH、CR1L、COLQ 和ADAMTS7 等新型免疫调控因子,其中AOAH 可特异性清除免疫抑制性卵磷脂及其氧化产物,并促进TCR 激活和DC 功能,可作为潜在的肿瘤治疗制剂。
肠道菌群组成及丰度在决定免疫检查点阻断(immune checkpoint blockade,ICB)反应性及治疗效果中的作用和机制被深入报道。如YB328 菌株在PD-1治疗有效者肠道中富集,可促进CD103+CD11bcDC1 向TME 迁移,并激活肿瘤特异性CD8+T 细胞,从而发挥抗肿瘤效应。另一方面,TME 中特殊生态位对免疫细胞功能也有重要影响。抗原呈递、T细胞结合及滞留癌区(cancer regions of antigen presentation and T cell engagement and retention,CRATER)是肿瘤细胞与基质交界处的凹陷区域,可促进CD8+T 细胞浸润与功能激活,且与有效的抗肿瘤免疫应答相关,可作为潜在的免疫治疗生物标志物。
细胞治疗通过改造免疫细胞以增强其识别、杀伤癌细胞能力,成为肿瘤治疗热点领域。目前,通用型CAR-T 虽突破了传统自体治疗的局限性,但仍面临双向免疫排斥反应的巨大挑战。北京大学魏文胜团队在Cell 发表研究,发现敲除SPPL3 能够在保留CAR-T细胞抗肿瘤效应同时,降低HLA-ABC可检测性、增强其对NK 细胞的抵抗力及免疫持久性,拓展了通用型CAR-T 的设计思路。除CAR-T外,CAR-NK 细胞疗法在抗肿瘤治疗中也展现出巨大潜力,但目前对CAR-NK 细胞活性及功能的具体调控机制仍不明确。最新研究发现PKA-CREB 和JAK-STAT通路共同诱导转录因子CREM 表达,后者进一步通过表观遗传重编程抑制NK 细胞激活,而阻断这一过程能够有效增强CAR-NK细胞抗肿瘤活性。海军军医大学免疫与炎症全国重点实验室曹雪涛院士团队在Signal Transduction and Targeted Therapy 报道了可分泌IL-2Rβγ 激动剂Neo-2/15 的CAR-NK 细胞,其可增强CAR-NK 在TME 中的细胞毒性和生存能力,显著改善了CAR-NK 细胞在实体瘤治疗中的应用局限。个性化新抗原疫苗可精准靶向肿瘤特异性抗原,在抗肿瘤免疫中发挥重要作用,但其免疫原性仍有待提高。最新研究采用Montanide、poly-ICLC 佐剂疫苗与Ipilimumab、Nivolumab 单抗联合治疗策略有效增强了疫苗免疫原性,并在黑色素瘤患者中诱导出强效抗肿瘤免疫应答。溶瘤病毒疗法通过基因改造使病毒在肿瘤内特异性复制扩增并摧毁肿瘤细胞,激活人体免疫系统。浙江大学医学院附属第一医院梁廷波团队在Nature 报道了溶瘤病毒VG161 治疗难治性肝癌的1期临床试验结果,证实VG161安全性良好,且显示出良好的抗肿瘤效应,为晚期肝癌患者提供了新的治疗选择。此外,SARS-CoV-2 mRNA 疫苗也显示出抗肿瘤新潜力,可诱导激活免疫系统,提高肿瘤患者对免疫检查点抑制剂的敏感性,并有效延长患者生存期。
未来在单细胞测序、空间转录组等研究技术助力下,深入解析肿瘤免疫逃逸的分子机制,尤其是TME 中免疫细胞与基质细胞的互作网络、免疫治疗过程中的动态免疫异质性,将为开发针对性干预策略提供理论支撑。同时,筛选更特异的疗效预测与预后评估生物标志物,将有助于实现免疫治疗的精准化分层。此外,也有必要推动AI、大数据等跨界技术与肿瘤免疫治疗深度融合,以助力开发智能精准的免疫治疗方案。十、展望
多组学整合技术与系统免疫学方法持续深化推动了对免疫细胞异质性及其微环境动态的更高分辨率解析。免疫代谢、神经免疫及肿瘤免疫等前沿方向的关键突破显著增进了对炎症、自身免疫病及肿瘤免疫机制的系统性认识。
中国免疫学会于2025年正式启动了年度“免疫学前沿系列论坛”。该系列分6 期深度聚焦于免疫微生态、免疫与炎症的代谢调控、分子免疫前沿、神经免疫对话解码、免疫表观调控和蛋白修饰、机械力免疫等核心前沿方向,体现了中国免疫学界有组织科研的前瞻布局与系统攻关优势,推动了免疫学基础研究与临床转化的系统性突破。
展望未来,随着免疫学在精准医学、抗感染、抗肿瘤与衰老干预等领域的核心作用日益凸显,免疫学基础科研及临床转化应用发展将成为推动多领域交叉创新与临床转化的关键驱动力,为攻克难治性疾病、提升全民健康水平提供坚实的科学支撑。
贾晓周,毕业于河北医科大学,中西医结合、临床医学双学历,后于辽宁中医药大学附属医院进修,曾就职于辽宁航空航天附属医院,曾受聘于北京至道中医研究院任副院长,国家区域慢性呼吸系统病防治中心会诊专家(重庆)、国家生活方式医学领域专家顾问,传统武式太极拳精英传承人,世界医疗健康管理协会会员,长年从事创新性医药领域及临床诊疗技术应用学术研究工作。
目前主要从事呼吸领域相关疾病临床诊疗进展、儿童生长发育及慢性骨病中西医联合诊疗领域科研工作,国内外先进特色诊疗技术挖掘及整理。曾参加中国咳嗽诊疗指南万里行巡讲,作为“气道炎症专场”特邀专家,2018年发起“中国基层咳嗽诊疗指南万里行”活动,2020年发起“中国基层儿童咳喘病全国巡讲”活动,2021年发起“中国基层慢病规范化诊治”全国巡讲活动,2023年新冠病毒感染及其并发症的临床规范化诊治方案更新,推进基层《新冠感染咳嗽专科门诊》、《呼吸慢病专科门诊》等专科门诊机构的建立,2025年进行关于儿童生长发育及慢性骨病中西医临床最新诊疗模式进展探究,深入研究“疏木六君子汤”“清肺汤等”在呼吸及相关肿瘤领域的应用进展,进一步提升最新生物制剂相关特效雾化治疗方案相关难治性、难愈性呼吸系统疾病治疗,推进基层“气道炎症计”呼出气一氧化氮精准化气道炎症水平测定及指导相关呼吸系统疾病中西医结合治疗方案。2026年致力于临床常见呼吸、消化及心血管慢病中西医结合MDT门诊建设工作,深入推进科研门诊与常规诊疗相结合的临床发展方向。立足于目前临床最新医学进展领域:阶梯式治疗方案、呼吸免疫治疗方案、上下气道同治治疗方案、精准化诊治治疗方案、常见病快速评估等及针对中西医结合临床一线指南推荐用药等做全面总结研究,以帮助更多的同仁完成科学、精准、规范的诊治,开展更多医疗领域学术交流会议,推进常见多发病的预防、科学的健康管理新理念。
当“糖尿病是否能治愈”这个问题有了新答案,数百万患者家庭的目光都聚焦到了同一个关键词上:干细胞治疗。
2025年以来,从安徽到江苏,从上海到全国多地,干细胞治疗糖尿病的临床研究接连取得重大突破,多个项目正式获批落地医院。
曾经只在实验室里的希望之光,如今已经照进了现实诊室。
历史性突破
不久前,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心传来振奋人心的消息:程新研究组联合海军军医大学上海长征医院殷浩团队,在国际顶级期刊《柳叶刀·糖尿病与内分泌学》上发表了一项重磅研究。
这项研究首次报道了利用干细胞来源的自体/异体再生胰岛移植治疗1型糖尿病的探索性临床研究结果。
研究的特别之处在于,它展示了世界首例利用干细胞来源的再生胰岛组织治疗1型糖尿病的临床数据。
一位病程长达18年的1型糖尿病患者在接受治疗后,血糖控制显著改善,每日胰岛素注射剂量从54个单位锐减至8个单位。
这不仅是中国的第一次,更是世界范围内的里程碑式突破。
临床成果
在安徽,上海市第一人民医院蚌埠医院传来了更令人惊喜的临床成果。
64岁的刘女士患有2型糖尿病伴高血压已有20多年,多年来一直依赖胰岛素和降糖药物。
2025年6月,她在这家医院接受了升级后的自体骨髓有核细胞靶向输注治疗,术后恢复良好。
如今,她已经完全停用胰岛素和降糖药,甚至连视力都明显恢复。
这项技术的核心在于利用患者自身的骨髓有核细胞,经过特殊处理后精准输注到胰腺部位。
让这些细胞像“修复能手”一样,改善胰岛功能、调节血糖。
2025年3月公布的三期临床试验数据更是令人振奋:共纳入47名糖尿病患者,接受治疗后整体有效率高达93.6%,完全停药率达到76.6%,且未出现任何不良反应或恶性事件。
基于这一成果,该技术于2025年6月正式通过新技术审批和伦理审查,进入临床应用阶段。
治疗新方向
在江苏,常州市第一人民医院也获批了江苏省科技重大专项“创新生物药”项目,重点研发干细胞药物治疗糖尿病足。
糖尿病足是糖尿病最常见、最严重的并发症之一,治疗难度高、预后差、截肢风险大。
很多患者最终因为一个小小的伤口,不得不面临截肢的悲剧。
干细胞药物因其良好的组织修复、免疫调节和血管再生能力,被视为糖尿病足等难愈性创面治疗的革命性方向。
常州一院党委书记华飞作为子课题负责人,与无锡华泰创新药技术研究院开展联合攻关。
旨在开发具有自主知识产权的新型干细胞治疗产品,为糖尿病足患者提供新的治疗选择,实现“保足新生”。
科学原理
要理解干细胞为何能治疗糖尿病,我们需要先明白糖尿病的本质。
无论是1型糖尿病还是2型糖尿病,核心问题都是胰岛素分泌不足或功能障碍。
胰岛素是调节血糖的关键激素,而它只由胰腺中的胰岛β细胞产生。
干细胞治疗的目标,就是补充或修复这些“罢工”的胰岛β细胞。
来自PubMed收录的最新综述指出,干细胞治疗糖尿病的研究主要分为几个方向。
胚胎干细胞和诱导多能干细胞可以分化成胰岛素产生细胞,间充质干细胞则提供免疫调节和代谢支持。
像Vertex Pharmaceuticals的VX-880项目已经实现让患者脱离胰岛素。
而2024年发表在《细胞》杂志上的研究更报道了首例利用化学诱导多能干细胞来源的胰岛实现1型糖尿病功能性治愈的案例。
中国科学家在这场全球竞赛中,正扮演着越来越重要的角色。
挑战与展望
虽然干细胞治疗带来了前所未有的希望,但科学家们依然保持谨慎乐观。
首先,免疫排斥问题仍需解决。
即使是使用患者自体细胞治疗1型糖尿病,研究发现在没有免疫抑制保护的情况下,自身免疫攻击仍可能重现。
其次,并非所有患者都适用。
过敏体质、全身感染炎症、高龄老人及孕妇婴幼儿等特殊人群需谨慎选择。
此外,专家强调,患者务必到权威三甲医疗机构接受治疗,确保规范操作。
未来,科学家们正致力于开发具备免疫逃逸功能的“通用型”再生胰岛产品。
以及通过基因编辑、先进生物材料等技术,实现无需长期使用免疫抑制剂的治疗方案。
100 项与 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 相关的药物交易
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