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视网膜色素上皮( RPE )细胞移植被视为治疗年龄相关性黄斑变性( AMD )、视网膜色素变性等退行性眼病的前沿策略。全球多项临床试验已初步证实其可行性。然而,一个长期困扰领域的问题始终未能解决:移植后的 RPE 细胞为何难以与宿主视网膜实现功能性整合?
近日,南京医科大学第一附属医院袁松涛、刘庆淮团队联合香港大学范国平、南京医科大学季旻珺等合作者在Cell ReportsMedicine上发表了题为EGFR inhibition promotes functional engraftment and graft survival via donor-derived CHI3L1 in fetal RPE suspension transplantation的研究论文。研究团队通过单细胞转录组测序、空间转录组学及多种体内外模型,揭示EGFR是阻碍悬液供体RPE细胞功能性整合的关键分子屏障,而FDA已批准的EGFR抑制剂厄洛替尼( erlotinib )能够有效破解这一难题,将RPE悬液移植从“劣势”转化为“优势”。
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单细胞测序锁定“元凶”: EGFR 是供体 RPE 功能障碍的标志物
RPE 移植有悬液注射和细胞片移植两种主要方式。悬液注射操作简便、创伤小,但供体细胞容易形成无极性、多层堆叠的细胞团块;细胞片移植虽能维持细胞极性,却常伴随出血、纤维化等手术并发症。无论哪种方式,供体细胞与宿主 RPE 层的功能性整合都是决定疗效持久性的关键。
为探寻整合失败的分子机制,研究团队采用近红外纳米探针标记供体 RPE 细胞,移植后 1 天通过流式分选获取供体细胞,进行单细胞 RNA 测序。结果令人意外:供体 RPE 细胞中上调最显著的受体酪氨酸激酶( RTK )竟然是 EGFR ,而宿主 RPE 在生理或 退行条件下几乎不表达 EGFR 。免疫荧光进一步证实, EGFR 特异性表达于聚集在宿主 RPE 层上方的供体细胞团块中。这意味着——移植过程本身可能诱导了供体 RPE 细胞的“应激状态”,而 EGFR 正是这一状态的核心驱动者。
EGFR 抑制:让供体细胞“归队”
既然 EGFR 是“元凶”,那么抑制它会怎样?研究团队从两个层面进行了验证:一是构建 EGFR 基因敲低( EGFR-KD )的供体 RPE 细胞,二是使用 厄洛替尼 进行药理学抑制。结果高度一致—— EGFR 抑制显著促进了供体细胞融入宿主 RPE 层,形成 ZO-1 阳性的紧密连接,恢复上皮 样单层结构。
更令人振奋的是功能层面的恢复。 EGFR 抑制后,整合的供体细胞 高表达 成熟 RPE 标志物 RPE65 和 BEST1 ,纤维化标志物 FN1 显著降低;供体细胞与感光细胞外节标志物 rhodopsin 的共定位增加,提示供体细胞恢复了吞噬感光细胞外节的功能。荧光血管造影证实, EGFR 抑制组的外血 - 视网膜屏障( oBRB )明显修复,视动反应测试显示小鼠的视觉行为显著改善。
CHI3L1-IL13RA2 信号轴:决定供体细胞命运的 早期 “分子开关”
EGFR 抑制如何重编程供体 RPE ?单细胞轨迹分析揭示了一个关键分子—— CH I3L1 。在 EGFR 抑制组,供体细胞被导向一条 CHI3L1 高表达 的修复性分化路径,而 EGFR 表达逐渐下降。
机制上, EGFR 抑制通过 Wnt / β -catenin 信号通路诱导 CHI3L1 表达。 CHI3L1 随后发挥双重作用:在悬液状态下抑制细胞团块形成,在贴壁后促进细胞顶底极性的重建—— Na ⁺ /K ⁺ ATP 酶( ATP1A1 )和单羧酸转运蛋白 1 ( MCT1 )重新定位于顶侧, BEST1 定位于底侧。
更精妙的是,研究团队发现 IL-13R α 2 是决定供体细胞命运的“分子开关”。 IL-13R α 2 在供体 RPE 早期阶段特异性表达, 可被两种配体竞争性结合: CHI3L1 驱动修复性轨迹,而 IL-13 则驱动纤维化轨迹。 EGFR 抑制将 IL-13R α 2 ⁺供体细胞从“ IL-13 驱动的纤维化命运”转向“ CHI3L1 驱动的修复命运”。
超越免疫抑制: EGFRi 的双重作用
传统观点认为移植物失败主要源于免疫排斥。但研究团队发现,即使在缺乏 T 、 B 、 NK 细胞的 NSG 免疫缺陷小鼠中,供体 RPE 仍然形成大团块,无法实现功能性整合。这提示——单纯抑制适应性免疫远远不够,供体细胞自身的上皮重 塑 才是整合的前提。
EGFR 抑制恰恰提供了这种“双重保障”:一方面通过 C HI3L1-IL13RA2 信号轴驱动供体细胞的上皮重建;另一方面,供体细胞分泌的 CHI3L1 还能重塑局部先天免疫微环境,诱导巨噬细胞向免疫抑制表型偏移,减少炎症性浸润。长期观察显示, EGFR 抑制组 的供体细胞至少维持整合状态达 4 周, RPE65 持续表达,感光细胞层更厚。
从“劣势”到“优势”:悬液移植的逆袭
传统观点认为, RPE 悬液移植的“不受控沉积”是其主要缺陷。但这项研究颠覆了这一认知—— 厄洛替尼 赋能后,悬液的流动性从限制转变为巨大优势。
在 RCS 大鼠进行性视网膜退行性模型中, 厄洛替尼不仅 促进了供体细胞整 合,而且在更晚期的退行性微环境中效果反而更为显著。这意味着, 厄洛替尼 辅助的 RPE 悬液移植可灵活适应不同形状和大小的萎缩病灶,避免了细胞片移植的尺寸不匹配和手术创伤问题。
空间 转录组 学进一步揭示, EGFR 抑制组中感光细胞与巨噬细胞的空间分离增强,退行性炎症相互作用减弱; TREM2 在供体 RPE 细胞中高表达,提示供体细胞可能获得了清除碎片的能力。
本研究 从临床痛点出发,通过单细胞水平的精细解析,揭示了 EGFR-CHI3L1-IL13RA2 信号轴在 RPE 移植整合中的核心调控作用,并提出了一种安全、经济、可立即转化 的优化策略。 厄洛替尼 辅助的 RPE 悬液移植策略有望将 RPE 移植的适用范围从终末期疾病扩展至 RPE 萎缩性疾病的各阶段。
南京医科大学第一附属医院 茅希颖博士 、 殷文婕博士 、 徐淼 为论文共同第一作者 。
原文链接:https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(26)00380-0
制版人:十一
学术合作组织
(*排名不分先后)
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