多能干細胞誘導產生固有淋巴細胞助力其深入研究

　　固有淋巴細胞(ILCs)是近年來發現的淋巴細胞亞群，分布于全身，在腸、肝、皮膚、肺和消化道等黏膜結構中特別豐富。ILCs能夠保護上皮屏障免受感染，以及在調節組織穩態和先天性免疫應答中發揮重要作用。ILCs的失調可能導致免疫病理，如過敏和自身免疫性疾病。

　　在過去的30年中，自然殺傷(NK)細胞是主要的已知ILCs，對腫瘤細胞表現出細胞毒性活性。然而，近年來發現了幾個新的ILC群體。與T細胞和B細胞等傳統的淋巴譜系不同，ILCs缺乏抗原特異性受體，不經歷基因組受體重排或克隆選擇。盡管這些特征使它們與適應性淋巴細胞不同，但ILCs在轉錄和功能上是平行的T細胞。基于轉錄因子的表達和效應細胞因子的產生，ILCs主要分為三組。第1組ILCs(ILC1s)包括NK細胞和原型ILC1s。ILC1s表達轉錄因子T-bet并產生IFN-γ，這是一種強大的單核吞噬細胞刺激劑，可有效控制細胞內感染。第2組ILCs(ILC2)的特征在于轉錄因子GATA3的表達，并受到IL-33和IL-25刺激后產生白介素13(IL-13)、IL-5、IL-4和IL-9。ILC2可促進蠕蟲的免疫反應，并在炎癥性肺病中發揮重要的致病作用。第3組ILCs(ILC3)對于防御腸道細菌感染是絕對必要的。最近的研究表明，不同ILC亞群之間具有很高的可塑性。在ILC1和ILC3之間觀察到ILCs的可塑性。ILC2的可塑性也被報道并顯示分化為ILC1或ILC3。

　　ILC和適應性淋巴細胞的所有亞群都被認為來源于淋巴髓系祖細胞(LMPP)和共同淋巴祖細胞(CLPs)，然后逐步決定每個淋巴細胞的命運。ILCs與CLPs的分化表明了由其細胞表面標記物和轉錄因子表達定義的更受限制的祖細胞的進展。CLPs的下游是常見的固有淋巴祖細胞，可特異性產生所有含有NK細胞的ILC。更下游的是產生淋巴組織誘導細胞的常見輔助性ILC祖細胞(CHILP)和更受限制的常見ILC祖細胞(ILCP)。ILCP可以產生ILC亞群之一的細胞，包括ILC1、ILC2和ILC3亞群。基于表達標志性轉錄因子GATA3以及許多其他ILC2標記物(如ICOS、CD25和IL-1RL1)，已在骨髓中鑒定出譜系受限的ILC2祖細胞(ILC2Ps)。ILC1祖細胞(ILC1Ps)和ILC3Ps位于ILCP的下游，可以分別有效地產生譜系受限的ILC1和ILC3。但一些研究表明，表達ILC1和ILC3相關基因的混合ILC1和IL C3祖細胞(ILC1/3Ps)可以在體內或體外分化為成熟的ILC1和ILC3。

　　盡管近年來有很多研究報道了ILCs的起源、發育軌跡和功能，但從多能干細胞(PSC)生成ILCs的研究報道很少。Guo等人2020年的研究表明，誘導的造血祖細胞來源于具有Runx1和Hoxa9(iR9 ESCs)協同和誘導表達的胚胎干細胞，可以產生功能性T細胞，并伴有一些可檢測的NK細胞。

　　更進一步，該課題組近期探討了是否可以使用上述系統獲得其他ILC亞群。用Runx1和Hoxa9表達誘導的多能干細胞衍生的造血干細胞移植到免疫缺陷鼠。研究發現iR9 ESCs在體外誘導了可移植的造血祖細胞的產生，同時誘導的ILCs在多個組織中正常分布，并表現出對細胞因子刺激的正常免疫功能。骨髓中有ILC的相關祖細胞的單細胞轉錄組分析說明了iR9 ESCs的誘導ILC的發育軌跡，這與天然ILCs的發育軌跡一致。此外移植后，造血祖細胞在分化為ILCP后立即產生淋巴祖細胞，隨后發展為ILC2Ps和ILC1/3Ps，它們能夠進一步轉化為多個成熟的可誘導ILCs。這種使用多能干細胞衍生的造血祖細胞在體內生成功能性誘導ILC的新方法，為未來深入研究ILCs提供了重要參考。

　　主要參考文獻：

　　1. Xiong J. et al. Identification and characterization of innate lymphoid cells generated from pluripotent stem cells. Cell Rep. 2022 Nov 1;41(5):111569.

　　2. Guo R. et al. Guiding T lymphopoiesis from pluripotent stem cells by defined transcription factors. Cell Res. 2020; 30: 21-33

　　3. Walker J.A. et al. Polychromic reporter mice reveal unappreciated innate lymphoid cell progenitor heterogeneity and elusive ILC3 progenitors in bone marrow. Immunity. 2019; 51: 104-118.