科學家用CRISPR編輯成功讓免疫系統「無視」移植幹細胞

加州大學舊金山分校（UCSF）科學家運用CRISPR-Cas9 基因編輯系統，打造了第一個免疫系統「不可見」的多能幹細胞，在實驗室研究上成功防止了幹細胞移植後的排斥反應，被認為是生物工程上的一項創舉。

能夠演化為任何人體組織的多能幹細胞（pluripotent stem cell）被認為相當具有治療潛力，然而面對免疫系統，任何移植器官、組織、細胞都會被視為外來潛在危險，排斥反應也成為實際應用幹細胞治療面對的阻礙。

科學家曾經認為排斥反應能夠通過誘導多能幹細胞（iPSCs）解決，畢竟理論上將iPS 細胞移植到提供原始細胞的同一患者體內，身體應該會將移植的細胞認為是「自己人」而不發動免疫攻擊，然而實際臨床上應用除了昂貴且耗時，由於尚未明了的原因，為個人訂製化的iPS 治療已經被證實是困難的。

為了讓幹細胞治療更為可行，UCSF 團隊希望通過打造所有需求患者都可使用的「通用」iPS 細胞來迴避這些挑戰。

在這項研究中，研究人員先是使用CRISPR 刪除iPS 細胞中與MHC 蛋白正常運行相關的兩個基因（MHC 蛋白幾乎位於所有細胞表面，免疫系統會使用其顯示的分子信號來區分外來者），讓iPS 細胞不會出現這些信號，並得免疫系統不會將其標註為外來者。

而由於缺少MHC 蛋白的細胞自然會成為NK 細胞的標靶，團隊再把對巨噬及NK 細胞具有強烈的抑制作用的細胞表面蛋白CD47 載入到病毒中，讓病毒將CD47 基因額外複製給缺少MHC 蛋白的實驗鼠和人類iPS 細胞上，使細胞能免受NK 細胞的攻擊。

在將缺少MHC 蛋白、具有CD47 基因的實驗鼠幹細胞移植到有正常免疫系統、原先並不匹配的小鼠身上後，研究人員並未觀察到免疫反應，而在將同樣條件的人類iPS 細胞移植到擬人化小鼠（humanized mice）身上時，排斥反應同樣也沒有出現。

團隊隨後也將經過三重工程的iPS 細胞發展為各種類型的人類心臟細胞，並將其移植到擬人化小鼠體內，最終這些衍生出的心肌細胞不僅實現了長期存活，甚至還開始形成基本的血管和心肌，提高未來幹細胞用於修復衰竭心臟的可能。

這是首次有團隊設計出可以普遍移植的細胞，使其能在免疫功能正常的受體內存活而不會引起免疫反應，UCSF 心臟外科主任、研究主要作者Tobias Deuse 認為，這項研究解決了幹細胞和衍生組織的排斥問題，可以說是幹細胞治療領域的一大進步。

由於這些通用幹細胞能比過去為個人訂製化的幹細胞更有效製造，隨著研究持續發展，再生醫學的願景也將更接近現實。研究已於《自然-生物技術》（Nature Biotechnology）期刊上發布。

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