2025 年 8 月 25 日，国际顶级期刊《Nature Communications》（《自然・通讯》）在线发表了一项来自日本神户大学、京都大学等机构联合团队的突破性研究（论文 DOI：10.1038/s41467-025-63183-x）。

该研究首次利用人类诱导多能干细胞（iPSC）培育的垂体类器官，结合患者自身的特异性 T 细胞，成功构建了 “抗 PIT-1 垂体炎” 的疾病模型，不仅为这种罕见自身免疫病的发病机制提供了直接证据，更为所有 T 细胞介导的自身免疫病研究开辟了新路径。

一、疾病背景：一种 “攻击垂体的自身免疫病”

要理解这项研究的价值，首先得认识 “抗 PIT-1 垂体炎”。我们的垂体是大脑下方的 “内分泌中枢”，能分泌生长激素、促甲状腺激素等关键激素，调控身高、代谢等重要生理功能。而 PIT-1 是一种 “转录因子”，就像 “指挥官” 一样，负责指导垂体中分泌上述激素的细胞发育和功能维持。

抗 PIT-1 垂体炎正是一种免疫系统 “认错敌” 的疾病：免疫系统错误地攻击了垂体中表达 PIT-1 的细胞，导致生长激素、促甲状腺激素、催乳素缺乏，患者可能出现身材矮小（儿童期发病）、乏力、怕冷、乳汁分泌异常等症状。更特殊的是，这种病常伴随癌症，很多患者同时患有能 “异位表达 PIT-1” 的肿瘤（比如某些胸腺瘤、肺癌），这些肿瘤的 PIT-1 会打破免疫系统对自身 PIT-1 的 “耐受”，进而引发对垂体的攻击。

此前，科学家怀疑 “细胞毒性 T 细胞（CTL）” 是这场 “错误攻击” 的元凶，这类 T 细胞本应清除癌细胞，却误将垂体的 PIT-1 阳性细胞当作 “敌人”。

但一直缺乏直接证据：一方面，动物模型无法模拟人类独特的 “人类白细胞抗原（HLA）”（HLA 相当于免疫系统的 “身份证”，T 细胞需通过它识别目标，动物的 HLA 与人类差异极大）；另一方面，难以在体外重现人体的免疫攻击过程。

二、研究突破：用患者自身细胞构建 “疾病模拟器”

为解决这些难题，研究团队创新性地结合了两种技术：患者来源的 iPSC 垂体类器官和患者自身的 PIT-1 特异性 CTL，打造了首个 “人类抗 PIT-1 垂体炎模型”。整个研究过程可简单分为三步：

第一步：从患者血液中 “抓出” 致病 T 细胞

研究团队从两名抗 PIT-1 垂体炎患者（病例 1 和病例 2）的血液中提取了外周血单个核细胞（PBMC，包含 T 细胞等免疫细胞）。由于直接用完整 PIT-1 蛋白刺激无法激活 T 细胞，他们设计了 95 条覆盖 PIT-1 全序列的 “重叠短肽”（每条 10 个氨基酸），相当于把 PIT-1 “拆成小块”，逐一测试哪些片段能激活 T 细胞。

同时，为了提高筛选效率，团队先去除了 PBMC 中的 “调节性 T 细胞”（这类细胞会抑制免疫反应，干扰致病 T 细胞的识别）。

通过计算机预测和实验验证，他们最终锁定了能有效激活 T 细胞的肽段：病例 1 中是 “OP30” 肽，激活的是 “Vβ7.1 + 亚型” 的 CTL；病例 2 中是 “OP21” 肽，激活的是 “Vβ8 + 亚型” 的 CTL。更关键的是，他们还找到了这些 CTL 识别抗原的 “T 细胞受体（TCR）”。病例 1 的 CTL 依赖 “TRAV16/TRBV4-1” 组合的 TCR，病例 2 则是另一种 TCR 亚型，这说明该病的发病存在 “个体差异”，不同患者的致病 T 细胞和靶点可能不同。

第二步：用 iPSC 培育 “患者专属” 垂体类器官

接下来，团队从两名患者和两名健康对照者身上获取细胞，诱导成 iPSC（诱导多能干细胞，可从血液、皮肤细胞转化而来，能 “变身” 为各种器官组织，且保留患者的基因特征）。通过特定的培养方案（血清 - free 悬浮培养），他们让 iPSC 逐步分化为垂体类器官：第 39 天分化出垂体祖细胞，第 100 天成功培育出表达 PIT-1 的成熟垂体细胞。

为了方便观察 PIT-1 细胞，团队还利用 CRISPR/Cas9 技术，给 iPSC 的 PIT-1 基因上 “装” 了绿色荧光蛋白（GFP）—— 只要细胞表达 PIT-1，就会发出绿色荧光。实验验证显示，这些类器官不仅能正常表达 PIT-1，还能分泌生长激素，且在 “生长激素释放激素（GHRH）” 刺激下，激素分泌量会显著增加，完全具备正常垂体细胞的功能。

第三步：共培养验证 “自体免疫攻击”

最关键的一步是 “共培养实验”：将患者的 PIT-1 特异性 CTL，分别与 “自体 iPSC 垂体类器官”（来自同一患者，HLA 匹配）和 “异体类器官”（来自另一患者或健康人，HLA 不匹配）一起培养。

结果令人信服：只有在自体条件下，CTL 才会发起攻击。具体表现为：CTL 表面的 “激活标志物 4-1BB” 显著增加，分泌的 “杀伤性分子”（干扰素 -γ、颗粒酶 B、穿孔素）大幅上升；显微镜下能看到 CTL 聚集在 PIT-1 阳性细胞周围，甚至侵入类器官内部；PIT-1 阳性细胞出现大量凋亡（通过 “切割型胱天蛋白酶 3” 染色确认）；时间 lapse 成像更直观地显示，4 小时后绿色荧光的 PIT-1 细胞开始碎裂，这是 CTL 直接杀伤的明确证据。

而在异体条件下，即使加入 CTL，PIT-1 细胞也毫无损伤。团队还排除了 “自身抗体” 的作用：加入患者血清后，既没有出现抗体介导的细胞毒性（ADCC），也没有补体介导的细胞毒性（CDC），进一步确认CTL 是导致垂体细胞损伤的唯一元凶。

三、关键发现：HLA 限制与潜在治疗药物

研究还揭示了一个核心机制“HLA 限制”。T 细胞识别抗原必须依赖 HLA 分子，就像 “钥匙配锁”：CTL 的 TCR 是 “钥匙”，PIT-1 肽段是 “锁芯”，HLA 分子则是 “锁体”，三者结合才能激活免疫攻击。

实验显示，病例 1 的 CTL（识别 OP30 肽）必须依赖 “HLA-A24” 分子才能激活，只有当 K562 细胞（一种无 HLA 的细胞）同时表达 HLA-A24 和 OP30 时，CTL 才会被激活；而病例 2 的 CTL（识别 OP21 肽）则依赖 “HLA-A2” 分子。用抗体阻断 HLA 后，CTL 的杀伤能力显著下降，这进一步证明了 HLA 在发病中的关键作用。

基于这个模型，团队还测试了两种临床常用免疫抑制剂的效果：地塞米松（DEX）和环孢素 A（CsA）。结果显示，两者都能显著抑制 CTL 的激活和对 PIT-1 细胞的杀伤，地塞米松能部分降低 CTL 活性，环孢素 A 的抑制效果更显著，且两者都能减少 CTL 向垂体类器官的浸润，保护 PIT-1 细胞不被凋亡。这为抗 PIT-1 垂体炎的临床治疗提供了直接的实验依据。

四、研究意义与未来方向

这项研究的价值远不止于 “明确了抗 PIT-1 垂体炎的病因”，更在于它提供了一种 “普适性的自身免疫病研究策略”。

对该病而言，研究首次用人类细胞模型直接证明了 CTL 的致病作用，解决了长期以来 “缺乏直接证据” 的困境，同时揭示了 “多组 CTL - 肽段 - HLA 组合” 的致病模式，为后续开发精准靶向疗法（如特异性阻断 TCR-HLA - 肽段相互作用的药物）奠定了基础。

对整个自身免疫病领域而言，该研究打破了 “动物模型无法模拟人类 HLA 差异” 的局限，通过 “患者 iPSC 类器官 + 患者特异性 T 细胞” 的组合，能在体外真实重现 T 细胞介导的免疫攻击过程。这种模型不仅可用于研究抗 PIT-1 垂体炎，还能推广到 1 型糖尿病（T 细胞攻击胰岛 β 细胞）、多发性硬化（T 细胞攻击神经组织）等其他 T 细胞介导的自身免疫病，为这些疾病的机制研究和药物筛选提供 “个性化平台”。

当然，研究也存在局限性：目前仅使用了两名患者的样本，样本量较小；模型构建周期长（培育类器官需 100 天，筛选 CTL 需数周）、成本较高，未来需要优化技术以提高效率。但不可否认，这项研究是自身免疫病领域的一次重要突破，为理解和治疗这类 “免疫系统攻击自身” 的疾病打开了新的大门。