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《Cell》山东大学发表最新研究成果 ,细胞疗法突破瓶颈,展现 “跨器官应用潜力

2024 年 8 月 22 日,山东大学易凡教授团队在国际权威学术期刊《Cell Stem Cell》(细胞干细胞领域顶级期刊,影响因子位列该领域前列)在线发表了题为 “Targeting ECM-Producing Cells with CAR-T Therapy Alleviates Kidney Fibrosis in Chronic Kidney Disease” 的最新研究成果。

该研究精准聚焦肾脏纤维化的核心病理特征 —— 细胞外基质(ECM)过度积累,在全球范围内首次提出并成功构建 “靶向产 ECM 细胞的 CAR-T 细胞治疗体系”,为慢性肾脏病(CKD)及纤维化相关疾病的治疗提供了创新性解决方案。

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研究通过特异性靶向产生 ECM 的细胞,有效减少了 ECM 的异常沉积,不仅在实验中显著减轻了肾脏纤维化程度,还成功改善了由多种病因(如糖尿病肾病、缺血性肾病等)引发的慢性肾脏病症状及其相关并发症。

更重要的是,该治疗策略展现出 “跨器官应用潜力”,为肝脏、肺脏等其他器官纤维化疾病的治疗提供了全新的范式参考,突破了传统纤维化治疗手段 “针对性弱、效果局限” 的瓶颈。

慢性肾脏病(CKD)作为严重威胁人类生命健康的重大疾病,在我国面临严峻挑战。据数据显示,我国 CKD 患者数量已高达 1.3 亿,患病率攀升至 10.8%,这一指标位居全球首位。2025 年,第 78 届世界卫生大会(WHA)正式将肾脏疾病纳入全球优先关注的重大非传染性疾病(NCD)范畴,进一步凸显了该疾病防治工作的紧迫性与重要性。

肾脏损伤与修复过程具有多尺度、高度动态及多层级交互的复杂特性,这使得 “如何有效改善肾脏功能” 成为 CKD 治疗领域长期面临的核心难题。传统肾脏病治疗思路受限于单一维度,难以突破现有瓶颈,因此,从全新视角与方法出发,开展针对 CKD 的全方位、多维度研究,已成为推动该领域发展的必然趋势。

一、CAR-T 疗法跨界探索:瞄准肾脏纤维化核心靶点

近年来,嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法凭借其精准靶向的特性,彻底改变了肿瘤治疗领域的格局。与此同时,最新临床及临床前研究证据表明,CAR-T 疗法在自身免疫性疾病、慢性感染、衰老相关疾病等非肿瘤领域同样展现出广阔的治疗潜力,为跨界攻克疑难疾病提供了新思路。

易凡教授团队敏锐捕捉这一技术机遇,前瞻性地将研究方向聚焦于 “抗肾脏纤维化 CAR-T 疗法”。

肾脏纤维化的本质是细胞外基质(ECM)过度积累,基于这一核心特征,团队对高血压肾病小鼠肾脏的单细胞转录组数据展开无偏倚深度分析,最终明确了 CKD 状态下肾脏 ECM 的主要细胞来源 ——成纤维细胞、周细胞及肌成纤维细胞,并将这三类细胞定义为肾脏中的 “主要产 ECM 细胞”。

在此基础上,团队进一步通过筛选与鉴定,发现血小板衍生生长因子受体 β(PDGFRβ) 是上述三类产 ECM 细胞共有的表面抗原。以此为突破口,团队成功构建出针对 PDGFRβ 的 CAR-T 细胞(PDGFRβ CAR-T 细胞),并系统开展了抗肾脏纤维化疗效评价实验。

二、疗效与安全性双重验证:多模型证实治疗潜力

实验结果显示,PDGFRβ CAR-T 细胞展现出卓越的治疗效果:

改善肾功能与多器官抗纤维化:该细胞可显著提升高血压肾病小鼠的肾功能水平,同时有效减轻肾脏、心肌及血管的纤维化程度,实现对 CKD 及其心血管并发症的协同干预;

疗效优势显著:与此前用于治疗心肌纤维化的成纤维细胞活化蛋白(FAP)CAR-T 细胞相比,在相同剂量下,PDGFRβ CAR-T 细胞对肾脏和血管纤维化的抑制效果更为突出;

适用范围广泛:除高血压肾病模型外,PDGFRβ CAR-T 细胞疗法在糖尿病肾病、单侧输尿管结扎(UUO)诱导的肾脏纤维化等多种小鼠模型中,均表现出稳定的肾脏保护作用。

在安全性评估环节,PDGFRβ CAR-T 细胞未引起 CKD 小鼠出现明显的 “靶点在、疾病不在”(On-target/off-disease)毒性,这一结果为该疗法后续推进临床应用奠定了核心安全保障。

三、技术升级与临床转化:推动 CKD 细胞疗法普及

在前期研究基础上,团队进一步拓展抗肾脏纤维化 CAR-T 制剂的研发方向,创新性地开发出 “体内 CAR-T 体系”:采用偶联 CD5 抗体的脂质纳米颗粒作为载体,包裹小鼠 PDGFRβ CAR-mRNA,通过体内递送直接实现 PDGFRβ CAR-T 细胞的生成与激活。

该体内 CAR-T 疗法在高血压小鼠多器官纤维化模型及 UUO 小鼠肾脏纤维化模型中,同样展现出优异的治疗效果。更重要的是,这一技术路径大幅简化了 CAR-T 细胞的制备流程,有效降低了治疗成本,同时实现了细胞活性的可控调节,为开发 “即取即用”(off-the-shelf)的普适性 CKD 细胞疗法提供了关键实践经验。

为加速临床转化进程,团队还成功开发出靶向人 PDGFRβ 的 CAR-T 细胞,并在 “人多能干细胞来源的肾脏类器官 CKD 模型” 中验证了其抗纤维化作用。这一成果直接增强了 PDGFRβ CAR-T 疗法从基础研究走向临床应用的可行性。

四、研究意义:突破治疗体系,树立脏器纤维化治疗新范式

山东大学团队的这项研究不仅明确了 CKD 肾脏纤维化的主要产 ECM 细胞类型、鉴定出适用于抗肾脏纤维化 CAR-T 疗法的核心表面抗原,更成功搭建起 “靶向多种产 ECM 细胞的 CAR-T 细胞治疗体系”。该成果突破了现有 CKD 及其心血管并发症治疗的概念框架与技术体系,为脏器纤维化疾病的 CAR-T 疗法研发提供了全新范式,也为全球 1.3 亿中国 CKD 患者带来了新的治疗希望。