当免疫系统遇到细菌、病毒、抗原等传染因子或其他入侵者，必定全力消灭，保护人体。但若敌我不分，可能会造成严重破坏。像是移植的器官、组织或细胞常会被视为一种潜在危险的外来入侵者，引起强烈的免疫反应，导致移植排斥，即是组织相容性错配（histocompatibility mismatched）。
近日，加州大学旧金山分校研究团队们利用 CRISPR-Cas9 编辑出第一个能躲藏免疫系统攻击的诱导多功能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs），进而防止干细胞移植的排斥，刊登于《Nature Biotechnology》。
在免疫系统中，主要组织相容性复合体（Major histocompatibility complex, MHC）扮演相当重要的角色，它位于在几乎所有细胞表面上，能传递特定分子信号，帮助免疫系统区分入侵者与自然杀手细胞。因此，该研究人员首先使用 CRISPR 删除细胞的第一型和第二型主要组织相容性复合体（MHC class I and class II），使得 iPSCs 不会出现这些信号，因此它们不会显示出外来信号。
然而，缺失 MHC 蛋白的 iPSCs 会成为自然杀手细胞的标靶。所以，他们员将名为一种细胞膜表面蛋白基因 CD47 加载到一种病毒中，该病毒将 CD47 基因置入 MHC 蛋白被剔除的小鼠和人类 iPSCs 中，进而指示巨噬细胞自然杀手细胞不要摧毁这个细胞。该结果显示，CD47 是完全关闭排斥反应的关键因子。
接着，研究团队将他们的三重基因编辑小鼠 iPSCs 移植到具有正常免疫系统的错配小鼠时，他们没有观察到排斥反应。然后，他们将类似工程化的 iPSCs 移植到人源化小鼠体内，再次观察到没有排斥反应。此外，他们从该三重工程 iPSCs 中衍生出各种类型的人类心脏细胞，并将它们再次移植到人源化小鼠体内。该心肌细胞能够实现长期存活，甚至开始形成基本的血管和心肌，提升未来使用该类型干细胞修复衰竭心脏的可能性。
该研究主要作者 Tobias Deuse 医学博士表示，他们的技术解决了干细胞和干细胞衍生组织的排斥问题，并代表了干细胞治疗领域的一大进步，也进一步使更广泛的人受益。此外，其生产成本远低于任何个人化治疗，他们只需要一次制造他们的细胞，产品就能普遍应用。
该研究团队表示，他们的研究是一项了不起的生物工程壮举，因为“通用”干细胞能比为每位患者个人化订制的干细胞更有效地制造，使再生医学的承诺更接近现实。
延伸阅读：再生医学领头羊：干细胞精选 Top 5参考资料：
1. Nature Biotechnology (2019) https://doi.org/10.1038/s41587-019-0016-3.
2. https://www.ucsf.edu/news/2019/02/413311/crispr-gene-editing-makes-stem-cells-invisible-immune-system
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