血小板作为药物载体有生物相容性好、免疫原性低以及天然趋向肿瘤部位这几项优势,不过传统血小板来源完全依赖供体捐献,供应量极为有限并且批次之间的差异也比较明显,再加上血小板本身是无核细胞,几乎没有办法对它们进行直接的遗传操作。
2026年6月19日,上海交通大学生物医学工程学院朱芳芳团队在《Trends in Biotechnology》发表了题为"A regenerative and programmable iPSC-derived platelet platform for universal drug delivery and immunotherapy"的研究论文。上海交通大学是该论文的第一完成单位,王灵娜担任论文第一作者。
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研究团队利用iPSC近乎无限的扩增能力以及成熟的基因编辑技术,建立了一套从iPSC到功能性血小板的完整分化流程。他们先在巨核细胞白血病细胞系MOLM-16上面系统比较了几种不同的4-1BBL膜锚定方案,结果发现把4-1BBL的胞外域与血小板特异性标志物CD61的跨膜域融合到一起之后,能够实现稳定而且高效的表面展示。携带这种融合蛋白的MOLM-16细胞和人类外周血单个核细胞放在一起培养后,CD8+ T细胞里面的活化标志物CD25阳性率达到了90%以上,颗粒酶B的阳性率也超过了91%,T细胞的增殖近乎完全。
团队接下来通过慢病毒转导或者双整合酶盒交换系统构建出了能够稳定表达4-1BBL的iPSC细胞系,这些细胞在多次传代之后依然维持着转基因的稳定表达,同时也没有丧失干性标志物。借助优化后的逐级分化方案,BBL1-iPSC顺利分化成了形态典型并且表达CD41和CD42b的血小板,每1×10^6个血小板里面大约含有70皮克的4-1BBL蛋白。在化疗诱导的血小板减少症斑马鱼模型当中,注射进去的iPLT能够有效缩短出血时间,这说明这些再生的血小板确实具备体内的止血功能。后续的功能实验里面,BBL1-iPLT和PBMC共培养之后CD8+ T细胞的颗粒酶B阳性率达到了98%,干扰素γ的分泌量比对照组高出了3倍以上,同时还明显促进了T细胞向中央记忆性和效应记忆性亚群的分化。
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即便没有外源细胞因子的支持,BBL1-iPLT同样可以显著扩增NK细胞,并且让它们的脱颗粒标志物CD107a表达水平得到提升。团队还将BBL1-iPLT和第一代CD19嵌合抗原受体T细胞放在一起联合使用。第一代CAR-T细胞因为缺少内置的共刺激结构域所以功能比较受限,BBL1-iPLT提供的4-1BBL共刺激信号让CAR-T细胞的干扰素γ分泌量提升了将近2倍,在效靶比8:1的条件下对NALM-6肿瘤细胞的杀伤率达到了70%,而对照组还不到30%。在NCG免疫缺陷小鼠建立的急性淋巴细胞白血病模型当中,接受了BBL1-iPLT联合CAR-T治疗的小鼠在肿瘤细胞再次攻击之后依然能够有效控制肿瘤的生长,所有治疗组的小鼠都存活到了实验结束。值得注意的是,每次注射递送进去的4-1BBL总量还不到10纳克,远远低于传统4-1BB激动性抗体的常规用药剂量,但是足以激发起显著的抗肿瘤免疫应答。机制研究揭示,BBL1-iPLT是通过4-1BBL和T细胞表面受体的直接接触激活了下游的TRAF2和NF-κB信号通路,同时显著降低了调节性T细胞的比例,从而进一步解除了免疫抑制。这项研究为血小板作为通用型药物递送载体的临床转化提供了一条可行的技术路径。
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