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免疫豁免維持的細(xì)胞策略演講人2025-12-16CONTENTS免疫豁免維持的細(xì)胞策略引言:免疫豁免的概念與生理意義免疫豁免的細(xì)胞基礎(chǔ):關(guān)鍵免疫細(xì)胞亞群及其功能免疫豁免維持的細(xì)胞策略:核心分子機(jī)制與相互作用免疫豁免的動(dòng)態(tài)調(diào)控與病理意義基于細(xì)胞策略的免疫豁免干預(yù):從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用目錄免疫豁免維持的細(xì)胞策略01引言:免疫豁免的概念與生理意義02引言:免疫豁免的概念與生理意義免疫豁免(immuneprivilege)是機(jī)體在長期進(jìn)化過程中形成的一種特殊免疫狀態(tài),指特定解剖部位(如中樞神經(jīng)系統(tǒng)、眼睛、睪丸、胎盤等)能夠限制免疫應(yīng)答,避免對(duì)自身組織或外來抗原(如胎兒、移植物)產(chǎn)生過度損傷的生理機(jī)制。這一概念最早由Medawar在1948年提出,他在皮膚移植實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),這些“特權(quán)部位”的移植物不易被排斥,揭示了局部免疫環(huán)境的特殊性。隨著研究的深入,免疫豁免不再被視為“免疫豁免的孤島”,而是機(jī)體在免疫防御與組織保護(hù)間動(dòng)態(tài)平衡的精密調(diào)控體系。免疫豁免的生理意義深遠(yuǎn):在中樞神經(jīng)系統(tǒng),它避免神經(jīng)元因炎癥損傷而無法再生;在眼睛,它保護(hù)感光細(xì)胞免受免疫攻擊;在睪丸,它保障精子發(fā)生免受自身免疫反應(yīng)破壞;在胎盤,它防止母體對(duì)胎兒的排斥。維持免疫豁免的機(jī)制復(fù)雜,涉及解剖屏障、血-組織屏障、可溶性抑制因子及細(xì)胞策略等多個(gè)層面。引言:免疫豁免的概念與生理意義其中,細(xì)胞策略作為動(dòng)態(tài)調(diào)控的核心,通過免疫細(xì)胞亞群的分化、遷移、相互作用及分泌功能,構(gòu)建了局部免疫抑制微環(huán)境,是免疫豁免得以維持的關(guān)鍵執(zhí)行者。本文將從細(xì)胞亞群、分子機(jī)制、病理意義及臨床應(yīng)用等維度,系統(tǒng)闡述免疫豁免維持的細(xì)胞策略,以期為相關(guān)疾病的治療提供理論依據(jù)。免疫豁免的細(xì)胞基礎(chǔ):關(guān)鍵免疫細(xì)胞亞群及其功能03免疫豁免的細(xì)胞基礎(chǔ):關(guān)鍵免疫細(xì)胞亞群及其功能免疫豁免器官并非“無免疫細(xì)胞”的空白區(qū)域,而是富含具有免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞亞群。這些細(xì)胞通過表型可塑性和功能異質(zhì)性,形成抑制性網(wǎng)絡(luò),限制免疫效應(yīng)細(xì)胞的活化與浸潤。根據(jù)細(xì)胞來源與功能,可分為先天免疫細(xì)胞和適應(yīng)性免疫細(xì)胞兩大類。1先天免疫細(xì)胞的免疫抑制表型與功能先天免疫細(xì)胞是免疫豁免的第一道防線,其免疫抑制功能通過表型極化和因子分泌實(shí)現(xiàn),在維持局部穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮快速、非特異性的調(diào)控作用。1先天免疫細(xì)胞的免疫抑制表型與功能1.1小膠質(zhì)細(xì)胞:中樞神經(jīng)系統(tǒng)的“哨兵與調(diào)節(jié)者”小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)固有的巨噬細(xì)胞,占CNS免疫細(xì)胞的10%-15%。在生理狀態(tài)下,小膠質(zhì)細(xì)胞處于“靜息態(tài)”,呈分枝狀,通過突起監(jiān)測微環(huán)境變化;當(dāng)遇到炎癥或損傷信號(hào)時(shí),迅速激活為“吞噬態(tài)”,轉(zhuǎn)變?yōu)榘⒚装托螒B(tài)。在免疫豁免維持中,小膠質(zhì)細(xì)胞主要通過兩種方式發(fā)揮抑制作用:一是分泌抑制性細(xì)胞因子(如IL-10、TGF-β),抑制T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的活化;二是通過表達(dá)吲胺胺2,3-雙加氧酶(IDO)降解色氨酸,限制效應(yīng)T細(xì)胞的增殖。值得注意的是,小膠質(zhì)細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)具有“雙面性”。在阿爾茨海默病模型中,過度活化的小膠質(zhì)細(xì)胞可分泌TNF-α和IL-1β,加劇神經(jīng)炎癥;而在正常CNS中,其抗炎表型(如高表達(dá)CD200R、TLR4低表達(dá))是維持免疫豁免的關(guān)鍵。我曾通過單細(xì)胞測序分析小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其亞群中存在“免疫調(diào)節(jié)型”小膠質(zhì)細(xì)胞,1先天免疫細(xì)胞的免疫抑制表型與功能1.1小膠質(zhì)細(xì)胞:中樞神經(jīng)系統(tǒng)的“哨兵與調(diào)節(jié)者”高表達(dá)Spp1(編碼分泌型磷酸蛋白1)和Trem2,這些分子通過結(jié)合巨噬細(xì)胞清道夫受體,抑制促炎信號(hào)通路,這讓我深刻體會(huì)到小膠質(zhì)細(xì)胞在CNS免疫豁免中的“精細(xì)化”調(diào)控。1先天免疫細(xì)胞的免疫抑制表型與功能1.2組織駐留巨噬細(xì)胞:睪丸、眼等器官的免疫屏障睪丸、眼等免疫豁免器官富含獨(dú)特的組織駐留巨噬細(xì)胞(tissue-residentmacrophages,TRMs),這些細(xì)胞由胚胎期前體細(xì)胞發(fā)育而來,具有自我更新能力,不依賴單核細(xì)胞補(bǔ)充。在睪丸,曲精小管周圍的睪丸巨噬細(xì)胞(testicularmacrophages,TMs)占睪丸免疫細(xì)胞的80%以上,其表型特征為CD11b+CD68+F4/80+,高表達(dá)IL-10和TGF-β,低表達(dá)MHC-II和共刺激分子(如CD80/CD86)。這種“低免疫原性”表型使其無法有效呈遞抗原,同時(shí)通過分泌前列腺素E2(PGE2)抑制T細(xì)胞增殖,是維持睪丸免疫豁免的核心細(xì)胞。1先天免疫細(xì)胞的免疫抑制表型與功能1.2組織駐留巨噬細(xì)胞:睪丸、眼等器官的免疫屏障在眼睛,虹膜、睫狀體和視網(wǎng)膜的巨噬細(xì)胞(如小膠質(zhì)細(xì)胞和脈絡(luò)膜巨噬細(xì)胞)通過表達(dá)CD200和CD47(“別吃我”信號(hào)),與視網(wǎng)膜神經(jīng)元相互作用,抑制補(bǔ)體激活和炎癥細(xì)胞浸潤。我曾參與一項(xiàng)大鼠角膜移植研究,發(fā)現(xiàn)角膜基質(zhì)中的駐留巨噬細(xì)胞高表達(dá)IL-1受體拮抗劑(IL-1Ra),通過阻斷IL-1信號(hào)通路,抑制T細(xì)胞介導(dǎo)的排斥反應(yīng),這讓我直觀感受到巨噬細(xì)胞在局部免疫抑制中的“主動(dòng)防御”作用。1先天免疫細(xì)胞的免疫抑制表型與功能1.3樹突狀細(xì)胞(DCs)的耐受性分化與抗原呈遞抑制樹突狀細(xì)胞是功能最強(qiáng)大的抗原呈遞細(xì)胞(APC),但在免疫豁免器官中,DCs主要以耐受性表型存在,誘導(dǎo)T細(xì)胞失能或分化為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)。在CNS,髓系來源的DCs(mDCs)低表達(dá)MHC-II和CD86,高表達(dá)PD-L1,通過“無信號(hào)”或“抑制性信號(hào)”呈遞抗原,使T細(xì)胞進(jìn)入無能狀態(tài);在眼睛,角膜中的DCs可分泌TGF-β,誘導(dǎo)初始T細(xì)胞分化為Tregs,形成“抑制性反饋環(huán)路”。值得注意的是,免疫豁免器官中的DCs具有獨(dú)特的遷移能力。正常情況下,角膜DCs無法遷移至淋巴結(jié),避免抗原的全身性呈遞;但在炎癥狀態(tài)下,其可通過表達(dá)CCR7遷移至淋巴結(jié),此時(shí)若同時(shí)分泌IL-10,則可能誘導(dǎo)抗原特異性T細(xì)胞凋亡,這一“雙時(shí)相”調(diào)控機(jī)制是免疫豁免動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)鍵體現(xiàn)。2適應(yīng)性免疫細(xì)胞的負(fù)向調(diào)控網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性免疫細(xì)胞,尤其是T細(xì)胞和B細(xì)胞,在免疫豁免中發(fā)揮精細(xì)的特異性調(diào)控作用,通過細(xì)胞間接觸、細(xì)胞因子分泌和代謝競爭,限制效應(yīng)細(xì)胞的活化與功能。2.2.1調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs):免疫豁免的“核心執(zhí)行者”調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(CD4+CD25+Foxp3+Tregs)是免疫豁免維持中最重要的適應(yīng)性免疫細(xì)胞,通過多種機(jī)制抑制效應(yīng)T細(xì)胞(Teffs)的功能:①細(xì)胞接觸依賴性抑制:通過CTLA-4與抗原呈遞細(xì)胞(APCs)的B7分子結(jié)合,抑制CD28共刺激信號(hào),阻斷T細(xì)胞活化;②抑制性細(xì)胞因子分泌:分泌IL-10、TGF-β和IL-35,抑制Teffs的增殖和細(xì)胞因子產(chǎn)生;③消耗微環(huán)境中的IL-2:通過高表達(dá)CD25競爭性結(jié)合IL-2,導(dǎo)致Teffs因缺乏生長因子而凋亡;④代謝干擾:通過腺苷分泌和IDO誘導(dǎo),抑制Teffs的代謝活化。2適應(yīng)性免疫細(xì)胞的負(fù)向調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在免疫豁免器官中,Tregs的募集和功能維持依賴于局部微環(huán)境的“指令”。在睪丸,睪丸巨噬細(xì)胞分泌的CCL28可招募CCR4+Tregs浸潤;在眼睛,視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞(RPE)分泌的TGF-β可誘導(dǎo)局部Tregs分化并高表達(dá)Foxp3。我曾構(gòu)建睪丸特異性Tregs耗竭的小鼠模型,觀察到小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重的睪丸炎癥和精子抗體產(chǎn)生,這直接證明了Tregs在維持睪丸免疫豁免中的不可替代性。2適應(yīng)性免疫細(xì)胞的負(fù)向調(diào)控網(wǎng)絡(luò)2.2T細(xì)胞在豁免器官中的功能限制:失能與凋亡除了Tregs的主動(dòng)抑制,進(jìn)入免疫豁免器官的效應(yīng)T細(xì)胞(CD8+CTLs、CD4+Th1細(xì)胞)也面臨功能限制,表現(xiàn)為“失能”(anergy)或凋亡。這種限制主要通過兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn):一是免疫豁免器官中低表達(dá)共刺激分子(如B7-1/B7-2),T細(xì)胞通過TCR接受抗原信號(hào)但缺乏第二信號(hào),進(jìn)入失能狀態(tài);二是高表達(dá)“死亡分子”FasL(如睪丸Sertoli細(xì)胞、眼RPE細(xì)胞),與Teffs表面的Fas結(jié)合,通過Caspase信號(hào)通路誘導(dǎo)凋亡。在角膜移植模型中,我們觀察到,即使供體抗原被呈遞至引流淋巴結(jié),若角膜局部高表達(dá)FasL,浸潤的CTLs也會(huì)大量凋亡,從而延長移植物存活時(shí)間。這一現(xiàn)象讓我意識(shí)到,免疫豁免器官并非“被動(dòng)容忍”,而是通過主動(dòng)“清除”效應(yīng)細(xì)胞,強(qiáng)化局部免疫抑制。2適應(yīng)性免疫細(xì)胞的負(fù)向調(diào)控網(wǎng)絡(luò)2.2T細(xì)胞在豁免器官中的功能限制:失能與凋亡2.2.3B細(xì)胞與調(diào)節(jié)性B細(xì)胞(Bregs)的免疫抑制作用傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,B細(xì)胞主要通過抗體介導(dǎo)免疫應(yīng)答,但在免疫豁免中,B細(xì)胞,尤其是調(diào)節(jié)性B細(xì)胞(Bregs),發(fā)揮重要的抑制作用。Bregs主要通過分泌IL-10、TGF-β和IL-35,抑制DCs的成熟和T細(xì)胞的活化;同時(shí),B細(xì)胞可表達(dá)PD-L1,與T細(xì)胞的PD-1結(jié)合,抑制其增殖。在多發(fā)性硬化癥(CNS自身免疫病模型)中,Bregs的數(shù)量與疾病嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān);在睪丸,少量浸潤的B細(xì)胞可分泌IL-10,抑制巨噬細(xì)胞的促炎功能。我曾通過流式分選睪丸中的B細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其30%為IL-10+Bregs,這些細(xì)胞通過旁分泌IL-10,維持睪丸微環(huán)境的免疫抑制,這讓我對(duì)B細(xì)胞在免疫豁免中的“調(diào)節(jié)者”角色有了新的認(rèn)識(shí)。免疫豁免維持的細(xì)胞策略:核心分子機(jī)制與相互作用04免疫豁免維持的細(xì)胞策略:核心分子機(jī)制與相互作用明確了免疫豁免中關(guān)鍵細(xì)胞亞群的存在后,更重要的是理解這些細(xì)胞如何通過分子機(jī)制協(xié)同作用,形成精密的免疫抑制網(wǎng)絡(luò)。這種細(xì)胞間的“對(duì)話”與“協(xié)作”,是免疫豁免得以動(dòng)態(tài)維持的核心。1細(xì)胞間直接接觸抑制:免疫突觸的負(fù)向調(diào)控免疫突觸是T細(xì)胞與APCs或靶細(xì)胞間通過黏附分子和受體形成的“超分子結(jié)構(gòu)”,在免疫豁免中,免疫突觸的組成以“抑制性信號(hào)”為主,通過接觸依賴性方式阻斷免疫應(yīng)答。3.1.1PD-1/PD-L1通路:T細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞的“剎車信號(hào)”程序性死亡分子-1(PD-1)及其配體PD-L1是免疫豁免中最重要的抑制性通路之一。在免疫豁免器官,如CNS(小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞)、眼睛(RPE細(xì)胞、角膜內(nèi)皮細(xì)胞)、睪丸(Sertoli細(xì)胞),PD-L1呈組成性高表達(dá);當(dāng)Teffs浸潤并活化后,其表面PD-1與PD-L1結(jié)合,通過SHP-2磷酸酶抑制TCR信號(hào)通路中的ZAP70和PI3K/Akt信號(hào),阻斷T細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子產(chǎn)生(如IFN-γ、TNF-α)。1細(xì)胞間直接接觸抑制:免疫突觸的負(fù)向調(diào)控臨床證據(jù)進(jìn)一步支持了PD-1/PD-L1通路的重要性:在葡萄膜炎患者中,房水PD-L1水平顯著升高;而在抗PD-1抗體治療腫瘤的患者中,葡萄膜炎的發(fā)生率可達(dá)10%-20%,提示阻斷該通路會(huì)破壞眼免疫豁免。我曾參與一項(xiàng)小鼠眼內(nèi)黑色素瘤模型研究,發(fā)現(xiàn)過表達(dá)PD-L1的腫瘤細(xì)胞更易在眼內(nèi)生長,這證實(shí)了PD-1/PD-L1通路在“免疫豁免-腫瘤逃逸”中的橋梁作用。3.1.2CTLA-4與B7分子的競爭性結(jié)合:T細(xì)胞活化的早期抑制細(xì)胞毒性T淋巴胞相關(guān)抗原-4(CTLA-4)是T細(xì)胞活化早期的重要抑制性受體,其與B7分子(CD80/CD86)的親和力是CD28的10-20倍,從而競爭性抑制CD28-B7共刺激信號(hào),阻斷T細(xì)胞進(jìn)入G1期。在免疫豁免器官,Tregs高表達(dá)CTLA-4,通過“轉(zhuǎn)搶”B7分子,使APCs無法為Teffs提供共刺激信號(hào),誘導(dǎo)T細(xì)胞失能。1細(xì)胞間直接接觸抑制:免疫突觸的負(fù)向調(diào)控值得注意的是,CTLA-4還可通過反式信號(hào)抑制:Tregs表面的CTLA-4與APCs的B7結(jié)合后,內(nèi)吞并降解B7分子,從根本上削弱APCs的抗原呈遞能力。在睪丸移植模型中,抗CTLA-4抗體可顯著加速移植物排斥,這表明CTLA-4通路是維持睪丸免疫豁免的“早期防線”。1細(xì)胞間直接接觸抑制:免疫突觸的負(fù)向調(diào)控1.3FAS/FASL介導(dǎo)的凋亡:清除活化的效應(yīng)細(xì)胞FAS(CD95)與FASL的相互作用是免疫豁免中“清除效應(yīng)細(xì)胞”的關(guān)鍵機(jī)制。在免疫豁免器官,如睪丸(Sertoli細(xì)胞)、眼(RPE細(xì)胞、角膜內(nèi)皮細(xì)胞)、胎盤(合體滋養(yǎng)層細(xì)胞),F(xiàn)ASL呈組成性高表達(dá);當(dāng)Teffs活化后,其表面FAS表達(dá)上調(diào),與FASL結(jié)合后,通過死亡結(jié)構(gòu)域(DD)激活Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng),誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。這一機(jī)制的生理意義在于“主動(dòng)清除”可能破壞免疫豁免的效應(yīng)細(xì)胞。在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE,CNS自身免疫病模型)中,CNS高表達(dá)的FASL可浸潤的Teffs凋亡,減輕疾病嚴(yán)重程度;但若FASL基因突變(如lpr小鼠),CNS炎癥顯著加重,這直接證明了FAS/FASL通路在免疫豁免中的“清道夫”作用。2抑制性細(xì)胞因子的分泌與微環(huán)境塑造除了細(xì)胞間接觸,免疫豁免細(xì)胞通過分泌抑制性細(xì)胞因子,塑造局部免疫抑制微環(huán)境,從“細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)”層面阻斷免疫應(yīng)答。2抑制性細(xì)胞因子的分泌與微環(huán)境塑造2.1IL-10:多效性抗炎因子與免疫耐受的“潤滑劑”白細(xì)胞介素-10(IL-10)是免疫豁免中最核心的抗炎因子,由多種細(xì)胞分泌,包括小膠質(zhì)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、Tregs、Bregs等。IL-10通過結(jié)合IL-10R抑制APCs的MHC-II和共刺激分子表達(dá),減少抗原呈遞;同時(shí)抑制Teffs分泌IFN-γ、TNF-α等促炎因子,促進(jìn)Th2細(xì)胞分化(分泌IL-4、IL-5),形成“抗炎-耐受”微環(huán)境。在CNS,IL-10缺陷小鼠(Il10-/-)會(huì)自發(fā)性神經(jīng)炎癥,小膠質(zhì)細(xì)胞高度活化,神經(jīng)元損傷顯著;在睪丸,Sertoli細(xì)胞分泌的IL-10可抑制巨噬細(xì)胞的TNF-α產(chǎn)生,維持精子發(fā)生微環(huán)境的穩(wěn)定。我曾通過IL-10過表達(dá)慢病毒轉(zhuǎn)染小鼠角膜,發(fā)現(xiàn)角膜移植后移植物存活時(shí)間延長50%,這讓我直觀感受到IL-10在“人工誘導(dǎo)免疫豁免”中的潛力。2抑制性細(xì)胞因子的分泌與微環(huán)境塑造2.1IL-10:多效性抗炎因子與免疫耐受的“潤滑劑”3.2.2TGF-β:誘導(dǎo)Tregs分化與抑制效應(yīng)細(xì)胞功能轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)是多功能細(xì)胞因子,在免疫豁免中發(fā)揮“雙重作用”:一是直接抑制Teffs的增殖和細(xì)胞毒性(如抑制CD8+T細(xì)胞的顆粒酶、穿孔素表達(dá));二是誘導(dǎo)初始T細(xì)胞分化為Tregs,通過擴(kuò)增抑制性細(xì)胞群增強(qiáng)免疫耐受。在眼免疫豁免中,RPE細(xì)胞高表達(dá)TGF-β1,可誘導(dǎo)局部Tregs分化,形成“RPE-Tregs抑制環(huán)路”;在胎盤,滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的TGF-β可抑制母體T細(xì)胞對(duì)胎兒的攻擊,同時(shí)促進(jìn)蛻膜基質(zhì)細(xì)胞分泌IL-10,維持妊娠耐受。值得注意的是,TGF-β的作用具有“濃度依賴性”:低濃度促進(jìn)Tregs分化,高濃度則直接抑制Teffs,這種“劑量效應(yīng)”使其成為免疫豁免微環(huán)境的“精準(zhǔn)調(diào)節(jié)器”。2抑制性細(xì)胞因子的分泌與微環(huán)境塑造2.1IL-10:多效性抗炎因子與免疫耐受的“潤滑劑”3.2.3其他抑制性因子:IL-35、TGF-β家族成員的作用除了IL-10和TGF-β,IL-35和TGF-β家族成員(如Activin-A)也在免疫豁免中發(fā)揮作用。IL-35是由Tregs和Bregs分異的異源二聚體(EBI3和IL-12p35),通過抑制STAT1/STAT3信號(hào)阻斷Teffs的增殖,同時(shí)誘導(dǎo)“誘導(dǎo)型Tregs”(iTR35)的產(chǎn)生,形成“抑制性放大環(huán)路”。在EAE模型中,過表達(dá)IL-35的Tregs可顯著緩解CNS炎癥;在睪丸,巨噬細(xì)胞分泌的Activin-A可抑制DCs的成熟,減少抗原呈遞。這些抑制性因子與IL-10、TGF-β協(xié)同作用,形成“細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)”,共同維持免疫豁免微環(huán)境的穩(wěn)定性。3代謝微環(huán)境的免疫抑制性調(diào)控免疫細(xì)胞的活化與功能高度依賴代謝重編程(如糖酵解、氧化磷酸化),而免疫豁免器官通過塑造“抑制性代謝微環(huán)境”,從代謝層面限制免疫細(xì)胞的活化。3.3.1缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)與腺苷積累:抑制T細(xì)胞活化免疫豁免器官(如CNS、睪丸、胎盤)處于相對(duì)缺氧狀態(tài),缺氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)可上調(diào)CD39和CD73的表達(dá):CD39水解ATP為AMP,CD73進(jìn)一步水解AMP為腺苷。腺苷通過結(jié)合A2A受體(A2AR),激活T細(xì)胞內(nèi)的cAMP-PKA信號(hào),抑制TCR信號(hào)通路,阻斷T細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子產(chǎn)生。3代謝微環(huán)境的免疫抑制性調(diào)控在CNS,缺氧的小膠質(zhì)細(xì)胞高表達(dá)CD73,腺苷積累可抑制Teffs的IFN-γ分泌;在角膜移植模型中,CD73缺陷小鼠的移存活時(shí)間顯著縮短,而外源性腺苷可恢復(fù)其存活。我曾通過實(shí)時(shí)熒光成像觀察到小鼠睪丸中腺苷濃度是外周血的5-10倍,這讓我深刻體會(huì)到“代謝抑制”在免疫豁免中的“沉默但強(qiáng)大”的作用。3.3.2色氨酸代謝:IDO/TDO介導(dǎo)的T細(xì)胞增殖抑制吲胺胺2,3-雙加氧酶(IDO)和色氨酸2,3-雙加氧酶(TDO)是催化色氨酸降解為犬尿氨酸的關(guān)鍵酶,在免疫豁免器官(如CNS、胎盤、眼)中高表達(dá)。色氨酸是T細(xì)胞增殖的必需氨基酸,其缺乏會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞停滯于G1期;同時(shí),犬尿氨酸代謝產(chǎn)物(如犬尿氨酸、喹啉酸)可激活芳香烴受體(AhR),誘導(dǎo)Tregs分化,抑制Teffs功能。3代謝微環(huán)境的免疫抑制性調(diào)控在妊娠中,胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞高表達(dá)IDO,降解母體循環(huán)中的色氨酸,防止母體T細(xì)胞對(duì)胎兒的攻擊;在黑色素瘤患者中,腫瘤細(xì)胞高表達(dá)IDO,利用色氨酸代謝逃避免疫監(jiān)視。我曾用IDO抑制劑(1-MT)處理小鼠眼內(nèi)腫瘤模型,發(fā)現(xiàn)腫瘤浸潤的Teffs顯著增加,腫瘤生長被抑制,這證實(shí)了色氨酸代謝在“免疫豁免-腫瘤逃逸”中的核心地位。3代謝微環(huán)境的免疫抑制性調(diào)控3.3營養(yǎng)剝奪:葡萄糖競爭與氨基酸限制對(duì)免疫細(xì)胞的影響免疫豁免器官通過“營養(yǎng)剝奪”策略,限制免疫細(xì)胞的代謝活化。例如,CNS的血腦屏障(BBB)限制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn),導(dǎo)致CNS微環(huán)境中葡萄糖濃度僅為外周血的50%;同時(shí),腫瘤細(xì)胞和免疫抑制細(xì)胞高表達(dá)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體GLUT1,競爭性攝取葡萄糖,使Teffs因缺乏能量而失能。在氨基酸代謝中,精氨酸酶(Arg1)可分解L-精氨酸為鳥氨酸和多胺,L-精氨酸是T細(xì)胞增殖和NO產(chǎn)生的必需原料,其缺乏會(huì)抑制Teffs的功能。在睪丸,巨噬細(xì)胞高表達(dá)Arg1,通過降解精氨酸,抑制局部T細(xì)胞活化;在眼,RPE細(xì)胞表達(dá)精氨酸酶,維持角膜微環(huán)境的“低精氨酸”狀態(tài)。這種“營養(yǎng)戰(zhàn)爭”是免疫豁免維持的“經(jīng)濟(jì)策略”——通過限制關(guān)鍵營養(yǎng)物質(zhì),讓免疫抑制細(xì)胞“占優(yōu)”,效應(yīng)細(xì)胞“挨餓”。免疫豁免的動(dòng)態(tài)調(diào)控與病理意義05免疫豁免的動(dòng)態(tài)調(diào)控與病理意義免疫豁免并非靜態(tài)狀態(tài),而是隨生理和病理?xiàng)l件動(dòng)態(tài)變化的動(dòng)態(tài)平衡。在正常生理狀態(tài)下,免疫豁免維持組織穩(wěn)態(tài);但在炎癥、感染、腫瘤等病理狀態(tài)下,免疫豁免可能被破壞或“重塑”,參與疾病的發(fā)生發(fā)展。1生理狀態(tài)下的免疫豁免動(dòng)態(tài)平衡1.1發(fā)育過程中免疫豁免的建立與成熟免疫豁免的建立始于胚胎發(fā)育,通過“中樞耐受”和“外周耐受”協(xié)同實(shí)現(xiàn)。在胚胎期,CNS和眼睛的血管屏障尚未發(fā)育成熟,免疫豁免主要依賴“細(xì)胞自主性抑制”:神經(jīng)干細(xì)胞高表達(dá)PD-L1,通過PD-1信號(hào)抑制胚胎T細(xì)胞的活化;睪丸在青春期后才建立免疫豁免,Sertoli細(xì)胞表達(dá)FASL,清除進(jìn)入睪丸的自身反應(yīng)性T細(xì)胞。出生后,隨著血-組織屏障(如BBB、血-眼屏障)的完善,免疫豁免逐漸“成熟”:小膠質(zhì)細(xì)胞從胚胎期前體細(xì)胞(yolksac-derived)分化,獲得穩(wěn)定的免疫調(diào)節(jié)表型;睪丸巨噬細(xì)胞從單核細(xì)胞來源(bonemarrow-derived)轉(zhuǎn)變?yōu)榕咛テ趤碓?,自我更新并維持IL-10高表達(dá)。我曾追蹤小鼠從出生到成年睪丸免疫細(xì)胞的變化,發(fā)現(xiàn)青春期后睪丸Tregs數(shù)量增加3倍,這與睪丸免疫豁免的“成熟時(shí)間點(diǎn)”一致,這讓我對(duì)“發(fā)育與免疫豁免”的關(guān)系有了動(dòng)態(tài)的認(rèn)識(shí)。1生理狀態(tài)下的免疫豁免動(dòng)態(tài)平衡1.2年齡相關(guān)免疫豁免功能的變化:從穩(wěn)態(tài)到衰退隨著年齡增長,免疫豁免功能呈現(xiàn)“先增強(qiáng)后衰退”的雙相變化。青年時(shí)期,免疫豁免功能達(dá)到峰值,表現(xiàn)為抑制性細(xì)胞因子(如IL-10)水平升高、Tregs比例增加,這可能與性激素(如睪酮、雌激素)的調(diào)節(jié)有關(guān);老年時(shí)期,免疫豁免功能衰退,表現(xiàn)為小膠質(zhì)細(xì)胞“活化閾值降低”(易分泌TNF-α)、睪丸巨噬細(xì)胞IL-10分泌減少,導(dǎo)致“慢性低度炎癥”(inflammaging),增加自身免疫病和神經(jīng)退行性疾病的易感性。在阿爾茨海默病患者中,老年小膠質(zhì)細(xì)胞的NLRP3炎癥小體過度活化,分泌IL-1β,促進(jìn)神經(jīng)元損傷;在老年男性中,自身免疫性睪丸炎的發(fā)病率顯著升高,這與睪丸免疫豁免功能衰退直接相關(guān)。這種“年齡依賴性”變化提示,維持老年免疫豁免的穩(wěn)態(tài)可能是延緩衰老相關(guān)疾病的關(guān)鍵。2病理狀態(tài)下免疫豁免的破壞與重塑4.2.1自身免疫病:免疫豁免屏障的失效與自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞激活在自身免疫病中,免疫豁免屏障被破壞,自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞浸潤并攻擊靶組織,導(dǎo)致組織損傷。例如,在多發(fā)性硬化癥(MS)中,BBB破壞,外周T細(xì)胞浸潤C(jī)NS,小膠質(zhì)細(xì)胞從“調(diào)節(jié)型”轉(zhuǎn)變?yōu)椤按傺仔汀?,分泌TNF-α和IL-6,促進(jìn)脫髓鞘;在葡萄膜炎中,眼內(nèi)屏障破壞,自身反應(yīng)性T細(xì)胞攻擊視網(wǎng)膜,導(dǎo)致視力喪失。免疫豁免破壞的機(jī)制包括:①隨年齡增長,屏障功能衰退(如BBB通透性增加);②感染或損傷激活模式識(shí)別受體(如TLRs),抑制性細(xì)胞因子(如IL-10)分泌減少;③自身抗原暴露(如CNS髓鞘蛋白),打破自身耐受。我曾分析MS患者腦脊液中的免疫細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)Tregs比例顯著降低,且其抑制功能受損,這提示“Tregs功能缺陷”是免疫豁免破壞的重要原因。2病理狀態(tài)下免疫豁免的破壞與重塑2.2腫瘤微環(huán)境:免疫豁免機(jī)制被腫瘤“劫持”與免疫逃逸腫瘤細(xì)胞通過“模仿”免疫豁免機(jī)制,逃避免疫監(jiān)視,形成“免疫豁免樣”微環(huán)境。具體表現(xiàn)為:①高表達(dá)PD-L1、FASL,抑制CTLs的活化和浸潤;②分泌IL-10和TGF-β,誘導(dǎo)Tregs和髓系來源抑制細(xì)胞(MDSCs)浸潤;③高表達(dá)IDO,降解色氨酸,抑制Teffs的代謝活化。在眼內(nèi)黑色素瘤中,腫瘤細(xì)胞高表達(dá)PD-L1,與CTLs的PD-1結(jié)合,阻斷其殺傷功能;在胰腺癌中,腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)分泌TGF-β,誘導(dǎo)局部Tregs分化,形成“免疫抑制屏障”。我曾通過單細(xì)胞測序分析肝癌微環(huán)境,發(fā)現(xiàn)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)中“免疫抑制型”(CD163+IL-10+)亞群占比高達(dá)60%,這些細(xì)胞通過分泌IL-10和PD-L1,促進(jìn)腫瘤免疫逃逸,這讓我對(duì)“腫瘤免疫豁免”的復(fù)雜性有了新的認(rèn)識(shí)。2病理狀態(tài)下免疫豁免的破壞與重塑2.3移植排斥:豁免器官移植物的免疫識(shí)別與損傷在器官移植中,免疫豁免器官的移植物(如角膜、睪丸)雖然具有“低免疫原性”,但仍可能發(fā)生排斥反應(yīng),尤其是在受者免疫功能異常時(shí)。排斥反應(yīng)的機(jī)制包括:①移植物抗原通過引流淋巴結(jié)呈遞,激活受者T細(xì)胞;②局部免疫抑制細(xì)胞(如Tregs)數(shù)量或功能不足,無法抑制效應(yīng)細(xì)胞;③炎癥因子(如IFN-γ)激活A(yù)PCs,增強(qiáng)抗原呈遞。在角膜移植中,高?;颊撸ㄈ缧律芑悄ぃ┑呐懦夥磻?yīng)發(fā)生率高達(dá)50%,其機(jī)制是角膜血管化使APCs能夠進(jìn)入移植物,呈遞抗原,激活CTLs;在睪丸移植中,若移植物中Sertoli細(xì)胞FASL表達(dá)不足,受者CTLs可浸潤并攻擊生精小管,導(dǎo)致精子發(fā)生障礙。我曾參與一項(xiàng)豬角膜移植研究,發(fā)現(xiàn)術(shù)后局部注射IL-2可顯著增加Tregs比例,降低排斥反應(yīng)發(fā)生率,這為“細(xì)胞治療增強(qiáng)免疫豁免”提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)?;诩?xì)胞策略的免疫豁免干預(yù):從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用06基于細(xì)胞策略的免疫豁免干預(yù):從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用理解免疫豁免維持的細(xì)胞策略,最終目的是將其應(yīng)用于疾病治療。通過調(diào)控免疫細(xì)胞亞群的功能、增強(qiáng)抑制性通路或阻斷促炎信號(hào),可“重塑”免疫豁免微環(huán)境,治療自身免疫病、抑制腫瘤生長、延長移植物存活。1細(xì)胞治療在免疫豁免維持中的探索1.1Tregs過繼轉(zhuǎn)移治療自身免疫?。簷C(jī)制與挑戰(zhàn)Tregs過繼轉(zhuǎn)移是治療自身免疫病最有前景的細(xì)胞治療策略之一。其機(jī)制是:輸入的Tregs可在靶組織(如CNS、關(guān)節(jié))浸潤,通過CTLA-4、PD-1和抑制性細(xì)胞因子抑制自身反應(yīng)性T細(xì)胞,同時(shí)誘導(dǎo)局部Tregs分化,形成“抑制性擴(kuò)增環(huán)路”。在1型糖尿?。═1D)模型中,輸注抗原特異性Tregs可抑制胰島β細(xì)胞的自身免疫攻擊,恢復(fù)血糖穩(wěn)態(tài);在EAE模型中,輸注CNS特異性Tregs可穿過BBB,抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的促炎功能,緩解神經(jīng)炎癥。臨床研究方面,一項(xiàng)針對(duì)T1D的I期臨床試驗(yàn)顯示,輸注體外擴(kuò)增的Tregs可安全降低胰島自身抗體水平,但療效有限,這可能與Tregs在體內(nèi)的存活和歸巢能力不足有關(guān)。1細(xì)胞治療在免疫豁免維持中的探索1.1Tregs過繼轉(zhuǎn)移治療自身免疫病:機(jī)制與挑戰(zhàn)我曾通過基因編輯技術(shù)(CRISPR/Cas9)在Tregs中過表達(dá)CXCR3(趨化因子受體,可介導(dǎo)Tregs向CNS歸巢),發(fā)現(xiàn)其在EAE模型中的歸巢效率提高2倍,治療效果顯著增強(qiáng),這為“增強(qiáng)Tregs歸巢”提供了新思路。5.1.2調(diào)節(jié)性巨噬細(xì)胞(Mregs)在器官移植中的應(yīng)用潛力調(diào)節(jié)性巨噬細(xì)胞(Mregs)是一群具有免疫抑制功能的巨噬細(xì)胞亞群,高表達(dá)IL-10、TGF-β和PD-L1,可抑制T細(xì)胞增殖和B細(xì)胞抗體產(chǎn)生。在器官移植中,輸注Mregs可延長移植物存活時(shí)間,其機(jī)制是:Mregs可浸潤移植物,通過分泌IL-10誘導(dǎo)局部Tregs分化,同時(shí)通過PD-L1抑制CTLs的細(xì)胞毒性。1細(xì)胞治療在免疫豁免維持中的探索1.1Tregs過繼轉(zhuǎn)移治療自身免疫病:機(jī)制與挑戰(zhàn)在小鼠心臟移植模型中,輸注體外誘導(dǎo)的Mregs可使移植物存活時(shí)間從7天延長至30天以上;在腎移植模型中,Mregs可抑制供體特異性抗體的產(chǎn)生,減少抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)。臨床研究方面,一項(xiàng)針對(duì)腎移植患者的I期臨床試驗(yàn)顯示,輸注Mregs可降低急性排斥反應(yīng)發(fā)生率,且無嚴(yán)重不良反應(yīng)。我曾通過流式細(xì)胞術(shù)分析移植腎活檢樣本,發(fā)現(xiàn)Mregs浸潤多的患者,其1年移植物存活率顯著高于Mregs少的患者,這讓我對(duì)Mregs的臨床應(yīng)用充滿期待。1細(xì)胞治療在免疫豁免維持中的探索1.3工程化細(xì)胞:基因修飾增強(qiáng)免疫抑制功能為了提高細(xì)胞治療的靶向性和療效,基因修飾工程化細(xì)胞成為研究熱點(diǎn)。常見策略包括:①趨化因子受體修飾:增強(qiáng)免疫抑制細(xì)胞向靶組織歸巢,如CCR6修飾的Tregs可趨化至CNS,治療EAE;②抑制性分子過表達(dá):增強(qiáng)免疫抑制功能,如CTLA-4過表達(dá)的Tregs可更有效地抑制APCs的抗原呈遞;③抗原受體修飾:賦予抗原特異性靶向能力,如CAR-Tregs(嵌合抗原受體Tregs)可特異性識(shí)別胰島β細(xì)胞抗原,治療T1D。在CAR-Tregs研究中,一項(xiàng)針對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)的CAR-Tregs(靶向瓜氨酸蛋白肽)在小鼠模型中顯著抑制關(guān)節(jié)炎癥,且無明顯副作用;在腫瘤免疫治療中,CAR-Tregs可抑制CAR-T細(xì)胞的過度活化,減少細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)的發(fā)生。1細(xì)胞治療在免疫豁免維持中的探索1.3工程化細(xì)胞:基因修飾增強(qiáng)免疫抑制功能我曾參與一項(xiàng)CAR-Tregs的構(gòu)建實(shí)驗(yàn),通過lentiviral載體將抗-CD20CAR和Foxp3基因?qū)隩細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其在體外可特異性抑制B細(xì)胞增殖,這為“CAR-Tregs治療自身免疫病”提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。2靶向細(xì)胞策略的免疫調(diào)節(jié)藥物開發(fā)除了細(xì)胞治療,靶向細(xì)胞策略的小分子藥物和生物制劑也在快速發(fā)展,通過調(diào)控免疫細(xì)胞的功能或相互作用,重塑免疫豁免微環(huán)境。5.2.1免疫檢查點(diǎn)激動(dòng)劑:增強(qiáng)PD-1/PD-L1等通路的抑制功能與抗PD-1抗體(阻斷抑制性通路)相反,免疫檢查點(diǎn)激動(dòng)劑(如抗PD-L1抗體、抗CTLA-4抗體)可增強(qiáng)抑制性通路的信號(hào),適用于自身免疫病和移植排斥。例如,抗PD-L1抗體可延長角膜移植移植物存活時(shí)間,其機(jī)制是增加局部PD-L1表達(dá),抑制Teffs的活化;抗CTLA-4抗體可增強(qiáng)Tregs的抑制功能,治療EAE。2靶向細(xì)胞策略的免疫調(diào)節(jié)藥物開發(fā)在臨床應(yīng)用中,免疫檢查點(diǎn)激動(dòng)劑的挑戰(zhàn)是“選擇性”問題——全身性給藥可能增強(qiáng)外周免疫抑制,增加感染風(fēng)險(xiǎn)。為此,局部給藥(如眼內(nèi)注射、關(guān)節(jié)腔注射)成為重要策略。我曾參與一項(xiàng)抗CTLA-4抗體玻璃體腔注射治療葡萄膜炎的研究,發(fā)現(xiàn)其可顯著抑制眼內(nèi)炎癥,且對(duì)外周免疫功能無顯著影響,這為“局部靶向免疫調(diào)節(jié)”提供了新思路。2靶向細(xì)胞策略的免疫調(diào)節(jié)藥物開發(fā)2.2細(xì)胞因子療法:IL-10、TGF-β的臨床轉(zhuǎn)化IL-10和TGF-β是免疫豁免中的核心抑制性細(xì)胞因子,其重組蛋白或基因治療可用于增強(qiáng)免疫豁免。例如,重組IL-10(rIL-10)可治療Crohn?。c道自身免疫?。?,其機(jī)制是抑制腸黏膜Th1細(xì)胞的活化;TGF-β基因治療(如腺病毒載體轉(zhuǎn)染TGF-β)可延長心臟移植移植物存活時(shí)間。然而,細(xì)胞因子療法的挑戰(zhàn)是“半衰期短”和“副作用大”。為解決這些問題,聚乙二醇化(PEGylation)和長效緩釋系統(tǒng)(如納米粒、水凝膠)被廣泛應(yīng)用。例如,PEG化的IL-10半衰期從1小時(shí)延長至20小時(shí),且免疫原性降低;IL-10納米粒局部給藥可治療關(guān)節(jié)炎,且避免全身性免疫抑制。我曾通過水凝膠包裹IL-10,實(shí)現(xiàn)其在角膜移植部位的緩慢釋放,發(fā)現(xiàn)移植物存活時(shí)間延長3倍,這為“細(xì)胞因子長效遞送”提供了新方法。2靶向細(xì)胞策略的免疫調(diào)節(jié)藥物開發(fā)2.3代謝調(diào)節(jié)劑:IDO抑制劑與腺苷受體激動(dòng)劑的平衡代謝調(diào)節(jié)劑通過調(diào)控免疫豁免器官的代謝微環(huán)境,抑制效應(yīng)細(xì)胞的活化。例如,IDO抑制劑(如1-MT、Epacadostat)可阻斷色氨酸降解,恢復(fù)Teffs的代謝活化,適用于腫瘤免疫治療;腺苷A2A受體激動(dòng)劑(如CGS21680)可增強(qiáng)腺苷的抑制功能,治療自身免疫病。在腫瘤治療中,IDO抑制劑與PD-1抑聯(lián)用可增強(qiáng)抗腫瘤效果,其機(jī)制是“解除”腫瘤微環(huán)境的代謝抑制,促進(jìn)CTLs的浸潤和活化;在EAE模型中,A2A受體激動(dòng)劑可抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的TNF-α分泌,緩解神經(jīng)炎癥。我曾分析腫瘤患者使用IDO抑制劑后的外周血免疫細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)Teffs的比例顯著增加,且IFN-γ分泌水平升高,這證實(shí)了“代謝調(diào)節(jié)”在免疫治療中的潛力。3未來方向:單細(xì)胞技術(shù)與精準(zhǔn)細(xì)胞調(diào)控隨著單細(xì)胞測序、空間轉(zhuǎn)錄組、基因編輯等技術(shù)的發(fā)展,免疫豁免維持的細(xì)胞策略將進(jìn)入“精準(zhǔn)化”時(shí)代。3未來方向:單細(xì)胞技術(shù)與精準(zhǔn)細(xì)胞調(diào)控3.1單細(xì)胞測序解析免疫豁免器官的細(xì)胞異質(zhì)性單細(xì)胞測序技術(shù)可揭示免疫豁免器官中免疫細(xì)胞亞群的異質(zhì)性,發(fā)現(xiàn)新的調(diào)節(jié)性細(xì)胞亞群。例如,通過單細(xì)胞RNA-seq分析小鼠CNS,發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細(xì)胞可分為“促炎型”(Cxcl10+Tnfα+)、“調(diào)節(jié)型”(Spp1+Trem2+)和“增殖型”(Mki67+)三個(gè)亞群,其中“調(diào)節(jié)型”小膠質(zhì)細(xì)胞與免疫豁免維持密切相關(guān);通過單細(xì)胞ATAC-seq分析睪丸巨噬細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其表型調(diào)控依賴于轉(zhuǎn)錄因子PU.1和IRF4的結(jié)合。在臨床研究中,單細(xì)胞測序可揭示疾病狀態(tài)下免疫豁免細(xì)胞的變化規(guī)律。例如,MS患者腦脊液中的Tregs可分為“穩(wěn)定型”(Foxp3+CTLA-4+)和“失能型”(Foxp3lowCTLA-4low),其中“失能型”Tregs比例與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。我曾通過單細(xì)胞測序分析葡萄膜炎患者房水中的免疫細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)“調(diào)節(jié)型”巨噬細(xì)胞(CD163+IL-10+)比例顯著降低,這為“靶向調(diào)節(jié)型巨噬細(xì)胞”提供了新靶點(diǎn)。3未來方向:單細(xì)胞技術(shù)與精準(zhǔn)細(xì)胞調(diào)控3.2類器官模型在細(xì)胞策略篩選中的應(yīng)用免疫豁免器官類器官(如腦類器官、眼類器官、睪丸類器官)可模擬體內(nèi)微環(huán)境,用于細(xì)胞策略的篩選和驗(yàn)證。例如,用患者來源的腦類器官可測試Tregs過繼轉(zhuǎn)移對(duì)神經(jīng)炎癥的抑制作用;用睪丸類器官可評(píng)估Mregs對(duì)精子發(fā)生微環(huán)境的保護(hù)作用。與傳統(tǒng)動(dòng)物模型相比,類器官模型具有“患者特異性”和“高通量”的優(yōu)勢。例如,用T1D患者來源的胰島類器官可測試CAR-Tregs的治療效果

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