产生T细胞的主要方法是在体外系统通过将小鼠或人类造血干/祖细胞（HSPC）与表达Notch配体的基质细胞系共培养。尽管该方法在体外研究T细胞发育方面做出了巨大贡献，但由于天然胸腺微环境的体外重现不足，这种方法产生的表型T细胞在植入后体内仍面临严重的免疫能力问题。天然小鼠Sca1 + cKit +和人CD34 +血祖细胞可以在体外诱导成CD7 +胸腺前细胞，从而成功地将胸腺定殖并在体内成熟为具有免疫功能的T细胞。但是，这种体外加体内两步法当从多能干细胞（PSC）开始时，这种方法从未成功实现诱导的T淋巴细胞生成，因为PSC的诱导T细胞祖细胞显示出体内固有的胸腺归巢缺陷。从PSC生成功能性T淋巴细胞生成的另一个流行概念是通过造血诱导干细胞（HSC）样中间体，然后进行体内多谱系造血，包括T细胞。然而，从PSC生成诱导的HSC（iHSC）仍然效率低下，这种方法是否有效能否产生治疗性的杀死肿瘤的T细胞尚不清楚。目前，仍然缺乏能够从无数且基因可编辑的PSC中产生免疫活性和治疗性T淋巴细胞的可靠且通用的方法。
近日，来自中科院广州生物医药与健康研究院和中国人民解放军总医院的研究团队在Cell Research上发表题为“Guiding T lymphopoiesis from pluripotent stem cells by defined transcription factors”的文章，首次建立了从PSC体内优先产生功能性和治疗性T淋巴细胞的新方法，该方法从技术上在无限和可编辑的PSC来源与基于T细胞的免疫治疗之间建立了联系，以实现翻译目的。
研究人员分析了iT-B-NDG小鼠中再生T淋巴细胞的组织分布和免疫表型。在iT-B-NDG小鼠的脾脏，淋巴结和PB中检测到成熟的CD4SP和CD8SP iT细胞，其中大多数为TCRβ阳性。此外，还在iT-B-NDG小鼠的肠和肺组织中检测到了γδiT细胞。在iT-B-NDG小鼠的脾脏和骨髓中也检测到诱导的NK细胞（iNK，CD45.2 + NK1.1 + CD3-）。iT-B-NDG小鼠的胸腺还包含诱导CD4SP（iCD4SP），诱导双阳性（iDP，CD45.2 + CD4 + CD8 +），诱导CD8SP（iCD8SP）和诱导双阴性（iDN，CD45.2 + Lin）细胞。大多数iDN细胞在第4周处于iDN1（CD45.2 + Lin-CD4-CD8-CD44 + CD25-）阶段，而在iDN2（CD45.2 + Lin-CD4-CD8-CD44 + CD25 +）阶段。在第5周出现/ iDN3（CD45.2 + Lin-CD4-CD8-CD44-CD25 +）阶段。除了在骨髓中检测到iT细胞和诱导的NK1.1 + CD3-NK（iNK）细胞外，还观察到了iR9-ESC衍生的Lin-Sca1 + cKit +（iLSK）祖细胞。为了评估iLSK细胞是否有助于T淋巴细胞生成，从主要的iHPC接受者（第6周）中筛选出该人群，并进行了二次移植。移植六周后，iT细胞出现在B-NDG受体的PB，BM和SP中。总而言之，这些数据表明，源自iR9-ESC的iHPC在体内重组了T淋巴细胞，类似于天然T细胞的发育。
ESC衍生T细胞的组织分布
从多能干细胞（PSC）获得具有免疫能力和治疗性的T淋巴细胞是T细胞再生医学的主要目标。迄今为止，在体内优先从PSCs重建T淋巴细胞生成仍然是一个实际的挑战。该研究证明了Runx1和Hoxa9的协同和瞬时表达在PSC分化（iR9-PSC）体外诱导内皮细胞向造血细胞过渡和造血成熟阶段中受到限制，从而诱导了能够归巢的可移植造血祖细胞被释放到胸腺并发育成成熟的T细胞。单细胞转录组和功能分析说明了来自PSC的T谱系诱导的细胞轨迹，揭示了最早在造血内皮细胞阶段确定的T谱系规格，并鉴定了真正的胸腺前祖细胞。诱导的T细胞正常分布在中央和外周淋巴器官中，并表现出丰富的TCRαβ库。再生T淋巴细胞恢复了免疫缺陷小鼠的免疫监视。此外，基因编辑的iR9-PSC在体内产生了肿瘤特异性T细胞，可有效根除肿瘤细胞。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41422-019-0251-7
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