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嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法作为一种新型的细胞免疫治疗手段，近年来已经在对多种血液肿瘤的治疗中展现出了极高的有效性和广泛的临床应用价值。该疗法通过对患者自身免疫T细胞进行体外改造和培养，使其可以更有效的识别肿瘤细胞表达的特异性抗原。当被再次注入病人体内后，这些CAR-T细胞就可以通过其携带的嵌合抗原受体（CAR）高效且特异的识别和攻击肿瘤细胞。相较于传统的放化疗手段，细胞治疗具有多种优势，但同时也有其局限性。作为一种使用患者自身细胞的“个体化治疗”手段，CAR-T细胞的生产和制备需要在体外对具有极高异质性的细胞进行基因改造和加工培养，这一繁复的过程对生产工艺和质量控制都提出了极高的要求，从而影响了细胞治疗的可及性。同时，由于高昂的研发和生产成本，CAR-T细胞治疗造价不菲。自进入中国市场以来，其上百万元的定价引起了社会的广泛关注乃至争议。基于这些原因，科学家们多年来一直在试图研发新型来源的CAR-T细胞疗法。
2022年8月4日，哈佛大学医学院George Daley团队（井然博士为第一作者）在Cell Stem Cell杂志发表了题为EZH1 repression generates mature iPSC-derived CAR T cells with enhanced antitumor activity的封面文章，报道了来自的研究团队关于新型干细胞来源CAR-T细胞疗法的最新突破。该研究表明，通过对诱导性多能干细胞（iPSC）进行不依赖于基质支持细胞的体外分化（stroma-free in vitro differentiation）和表观遗传学重编程（epigenetic reprogramming），可以在实验室内生产出类似于人体外周血αβT细胞的成熟且具有完全免疫功能的干细胞来源的T细胞 。利用这些T细胞制备的CAR-T细胞在体外和动物实验中都表现出了类似于自体来源CAR-T细胞的极强的肿瘤杀伤效果。由于不再需要使用患者本人或供者来源的T细胞，这一新型来源的CAR-T细胞将极大促进现货型、通用型CAR-T疗法的实现。
诱导性多能干细胞（iPSC）来源于成体细胞，因其具有无限增殖和分化为不同类型细胞的能力，在再生医学和细胞治疗领域具有巨大的应用价值。多年来，科学家一直尝试通过对iPSC进行体外分化来生产T细胞，但这些分化体系大多依赖于和小鼠基质支持细胞的共培养，且分化效率较低，限制了iPSC-T细胞的临床应用。更为重要的是，有研究表明iPSC-T细胞的分子特征有别于成熟的外周血αβT细胞，而具有类似于先天性γδ T细胞（innate-like γδ T cell）的特征，从而影响了其免疫功能和抗肿瘤活性。在新的研究中，井然等建立起了一种不依赖于小鼠基质支持细胞的iPSC分化平台，在此基础上，作者进一步发现通过基因编辑来抑制组蛋白赖氨酸甲基转移酶EZH1的表达可以促进iPSC向T细胞的分化和成熟。这些经过表观遗传学重编程的iPSC-T细胞（科学家将其命名为EZ-T细胞），高度表达成熟的αβT细胞表面标记物，并且在RNA测序中表现出和外周血αβT细胞极高的相似度。
在通过将干细胞诱导分化为成熟T细胞之后，研究者进一步将这些EZ-T细胞用于制造CAR-T细胞，并对其功能性进行了系统的检测。研究发现，利用EZ-T细胞生产的特异性识别CD19分子的CAR-T细胞在体外对CD19阳性的肿瘤细胞显示了极强的杀伤效果，并能够在NSG免疫缺陷小鼠体内完全消除肿瘤细胞。EZ-T细胞的肿瘤杀伤活性和持续性均较传统的iPSC-T细胞有显著提高，并展现了和来源于外周血的αβT细胞相类似的抗肿瘤效果。通过对体外活化的EZ-T细胞进行单细胞RNA测序，研究者进一步发现EZ-T细胞在被激活之后可以产生不同的亚群，特别是可以产生记忆T细胞。相较于效应T细胞，记忆T细胞已经被证实对CAR-T细胞的长期有效性具有更为关键的作用。
综上所述，井然等研发的新型CAR-T细胞平台通过对iPSC高效的体外分化避免了对于患者自体T细胞或者供者T细胞的依赖，使得在实验室对大量CAR-T细胞的制备成为可能。同时，通过表观遗传学调控，这些干细胞来源的T细胞获得了更为成熟的分子特性和更强的免疫功能，从而产生了比传统iPSC-T细胞更强的抗肿瘤能力。这一新的CAR-T细胞技术路线，将极大促进从自体T细胞移植向通用T细胞治疗转变的革命性突破。
哈佛大学医学院和波士顿儿童医院的井然博士为该论文的第一作者。井然博士长期从事基于干细胞的再生医学和免疫治疗研究，其研究成果发表于Cell Stem Cell， Nature Cell Biology, Developmental Cell, Cell Reports, Development, Genes & Development等期刊并有多项国际专利转化。哈佛大学医学院院长、美国国家医学院院士、美国艺术与科学院院士George Daley 教授为该论文的通讯作者。George Daley教授是干细胞领域的先驱，其研究工作专注于血液系统的发育和相关疾病。
https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(22)00295-8
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