CDH1

OTC2025论坛深度聚焦类器官与疾病建模、新药发现/研发、3D细胞培养、类器官培养及质控。展位咨询请联系：王晨 180 1628 8769。在《Nature》期刊上发表的这篇文章中，日本的科研团队探讨了通过激活Wnt和STAT3信号通路来实现人类成年肝细胞类器官的长期自我更新。这项研究解决了肝细胞在体外培养中扩增能力与功能保持之间的权衡问题。研究发现，YAP的激活促进了肝细胞的增殖，但会导致其向胆管导管谱系的分化。相反，OSM诱导的STAT3激活不仅促进了肝细胞的增殖，还抑制了导管化生，维持了肝细胞的特性。移植到小鼠体内的肝细胞类器官能够重新构建受体小鼠肝脏的代谢分区结构，并在去除培养基中的特定因子后形成具有胆管网络的绳索状结构，表现出与体内肝细胞相当的主要肝脏代谢功能。该研究为开发针对人类肝脏疾病的治疗策略提供了新的途径。01研究背景首先，肝脏是人体内一个关键的代谢器官，负责多种重要的生物化学过程，如葡萄糖生成、糖原合成、尿素循环、脂质生成、胆汁酸合成、蛋白质生产和药物代谢。这些功能的严重损害会导致肝功能衰竭，通常需要进行肝移植。近年来，随着抗病毒治疗的进步，肝功能衰竭的病因从病毒性肝炎转向与现代生活方式相关的代谢性肝病，特别是代谢功能障碍相关的脂肪性肝病。这种疾病如果不加以治疗，会进展为脂肪性肝炎、肝硬化和肝功能衰竭。然而，由于缺乏能够真实再现肝脏代谢功能的人类肝细胞模型，预防代谢性肝病的成功率有限。其次，体外分离的肝细胞在增殖能力上迅速下降，与其在体内的强大再生能力形成对比。现有的培养方法只能暂时维持初级人类肝细胞的功能性，但会影响其扩增能力。虽然一些研究尝试通过不同的策略来克服这一限制，如使用小分子抑制剂促进肝细胞的扩增，但这些方法往往导致胆管化生，即功能性细胞被重新编程为增殖能力较强的细胞。这种现象被称为“paligenosis”，使得在再生医学、药物发现和毒理学领域中使用人类肝细胞面临重大挑战。因此，开发一种能够长期扩增且保持功能性的人类肝细胞培养系统至关重要。02研究发现人类成年肝细胞类器官的长期扩增和功能保持：研究团队通过激活Wnt和STAT3信号通路，实现了人类成年肝细胞类器官的长期自我更新。YAP信号的激活促进了肝细胞的增殖，但会导致其向胆管细胞谱系分化。相反，Oncostatin M通过激活STAT3信号，促进了肝细胞的增殖，同时抑制了胆管化生，保持了肝细胞的特性。研究表明，这种类器官在移植到小鼠体内后，能够重建受体小鼠肝脏的代谢分区结构，并在去除特定培养因子后，形成具有胆小管网络的肝索样结构，表现出与体内肝细胞相当的主要肝脏代谢功能。类器官在基因编辑和疾病建模中的应用潜力：研究表明，这些肝细胞类器官可以进行基因编辑，从而为代谢性肝病的功能建模提供了可能性。新开发的培养系统为人类肝病的治疗策略开发提供了一个有前景的途径。通过优化的培养条件，研究团队成功地在体外模拟了肝细胞的代谢功能，这标志着功能性类器官医学的新时代。03临床意义肝移植的替代方案：HHOs可能成为肝移植的替代方案，特别是在供体短缺或无法进行肝移植的情况下。  药物筛选和毒性测试：HHOs展示的药物代谢能力与体内肝细胞相似，使其成为药物筛选和毒性测试的理想模型。这可以加速新药的开发和安全性评估。  代谢性肝病的研究和治疗开发：HHOs提供了一个真实反映人类肝脏代谢功能的平台，有助于深入研究代谢性肝病的病理机制，并开发针对这些疾病的治疗策略。  再生医学的应用：由于HHOs能够进行基因编辑，它们可用于研究遗传性肝病并探索基因治疗的可行性。  总之，该研究不仅为肝细胞的体外长时间培养提供了新的策略，还为肝脏相关疾病的基础研究和临床应用开辟了新的方向。04实验策略1. 信号通路激活与抑制：  通过激活Wnt和STAT3信号通路，实现人类成年肝细胞类器官的长期自我更新。 YAP激活促进肝细胞增殖，但同时导致其向胆管导向分化。 通过抑制TGFβ信号和使用Oncostatin M激活STAT3，促进肝细胞增殖并抑制导管化生，从而保持肝细胞特性。2. 类器官培养体系的优化：  在培养基中添加EGF、HGF、FGF-10、Wnt/R-spondin、TGFβ抑制剂（A83-01和Noggin）、IL-6和PKA激活剂（Forskolin），支持小囊状类器官的形成。 通过去除某些培养因子（如Noggin和forskolin），并补充激素（如生长激素、催乳素和皮质醇），促进肝细胞类器官的线索状结构形成及胆小管网络的建立。3. 体内移植实验：  将类器官移植到经过药物处理以去除肝细胞的小鼠体内，评估其在小鼠肝脏中的再生能力和代谢分区结构的重建。4. 基因编辑与功能建模：  类器官易于进行基因编辑，从而用于代谢性肝病的功能建模。05数据解读图1：人类成人肝细胞类器官在特定因子下的扩增Figure 1 展示了人类成人肝细胞类器官（HHOs）在特定培养条件下的扩增情况，包括使用不同因子如IL-6和OSM对类器官的影响。  A. 为了观察PHH来源的类器官在扩增培养基（加IL-6）中的表达情况，作者进行了免疫荧光染色。结果显示，HHOs表达白蛋白，而ICOs则显示CK19和EpCAM的表达。此结果在三个供体中获得一致性。  B. 为了研究HHOs在扩增培养基中添加OSM或IL-6后的扩增情况，作者通过传代比率和基于ATP的细胞计数估算了细胞数量。每个点代表一次传代事件，三个类器官系在初始3个月内大约每2周传代一次，传代比率为3-12倍，‘x’表示传代失败。供体分别为39岁、53岁和61岁。  C. 为了观察OSM对单个PHH来源类器官生长的影响，作者拍摄了时间推移图像。相同的类器官在相同放大倍率下显示。此结果在两个供体中获得一致性。  D. 为了研究OSM对HHOs基底极性的影响，作者进行了代表性明场和整体免疫染色，标记了CDH1（蓝色）、ZO-1（红色）、整合素β4（绿色）和细胞核（白色）。此结果在四个供体中获得一致性。  E. 为了分析胆管细胞相关转录因子、YAP靶基因和TGFβ信号相关基因的转录组，作者对PHHs、ICOs和HHOs在有无OSM和LATSi（TRULI，5 μM）条件下进行了分析。供体分别为11个月和16个月。  F. 为了观察HHOs在±OSM和±LATSi（5 μM）培养14天后的情况，作者进行了Alb和CK19的免疫染色（左）。细胞核用Hoechst 33342标记。结果显示，CK19+类器官仅在无OSM和有LATSi的条件下观察到（右）。  结论：人类成人肝细胞类器官在特定因子如IL-6和OSM的影响下能够有效扩增，并且不同因子组合对类器官的极性和表型有显著影响。图2：小鼠肝脏用人类肝类器官（HHO）再生Figure 2 展示了通过异种移植方法，将人类肝类器官（HHO）移植到小鼠肝脏中，观察其在小鼠肝脏中的再生情况。  a. 为了研究HHO在小鼠肝脏中的再生能力，作者设计了异种移植实验流程。TK-NOG小鼠在接受ValGCV处理以消融肝细胞后，被移植了HHO或人类原代肝细胞（PHH）。每周采集血液样本，并在8周后收集肝脏样本。  b. 通过苏木精-伊红染色（H&E）和STEM121染色，展示了HHO移植物的代表性图像。结果显示，移植的小鼠和人类肝细胞之间有明显的界限。类似结果在21个PHH移植物（来自五个供体）和104个HHO移植物（来自八个供体）中获得。  c–h. 研究了PHH或HHO（来自两个供体）在小鼠肝脏中的再生情况。通过测量血清中人类白蛋白（hALB）的浓度随时间的变化来评估再生效果。不同的HHO传代次数用不同颜色表示；‘x’表示小鼠死亡。STEM121染色显示了PY53和PY30 HHO移植物。再生效率通过人类肝细胞面积相对于总肝脏面积的比例计算。每个点代表一只小鼠。统计分析显示，与对照组PHH相比，HHO组的再生效率显著提高。  i. 对HHO移植物进行了hALB（红色）、闭合蛋白（绿色）和人类MRP2（蓝色）的染色。结果显示，来自PHH（一个供体）和eHHO（三个供体）的数据具有相似的结果。  j. 在HHO移植物中对分区标记物进行染色，HAL（红色；顶部）位于门静脉附近，CYP2E1（红色；底部）位于中央静脉附近。细胞核用Hoechst 33342（白色）染色；移植细胞为STEM121+（绿色）。门静脉和中央静脉的腔用虚线标出（*表示门静脉）。来自PHH（两个供体）和eHHO（HAL为六个供体，CYP2E1为八个供体）的代表性数据显示了相似的结果。  k,l. 分别显示了在STEM121+区域内HAL+（k）或CYP2E1+（l）面积的比例。每个点代表一只小鼠的一个切片；每种条件下来自两到三只小鼠的平均比例。使用Welch双侧t检验进行统计分析。  结论：HHO能够在小鼠肝脏中有效再生，并表现出与人类肝细胞相似的功能特性。图3：建立具有代谢功能的dHHOs（分化后的人体肝细胞类器官）Figure 3 展示了文章中的一项关键实验，即分化后的人体肝细胞类器官（dHHO）建立及其代谢功能的评估。  形态变化： dHHOs从上皮样结构转变为肝细胞样结构，显示出成熟的形态特征。 胆汁酸代谢： 实验证明dHHOs可以合成胆汁酸，并在胆汁小管中运输荧光标记的胆汁酸衍生物，表明其具有生理功能。 胆汁酸的合成和分泌： LC–MS/MS分析显示，与体外培养的人体肝细胞相比，dHHOs产生更高浓度的胆汁酸。 甘油三酯生产： dHHOs能够合成甘油三酯，并在存在微粒体甘油三酯传输蛋白抑制剂时被阻断，验证了其代谢活性。 结论： 这些成功的分化实验及其结果表明，通过优化培养条件，dHHOs不仅展示了典型的胆汁酸代谢功能，还具备了潜在的药物发现和毒理学研究的应用能力。这为将来利用类器官模型进行更深层次的人类肝脏代谢研究奠定了基础。图4：建立门静脉肝细胞类器官Figure 4 展示了对分化后的人体肝细胞类器官（dHHOs）的功能评估，特别是在再现肝脏门静脉区域特定功能方面的能力。  葡萄糖合成与糖异生： dHHOs在饥饿后展示了较高的葡萄糖生成能力，并成功追踪到13C标记的葡萄糖合成路径，证实了其有效的糖异生能力。 尿素合成： 使用15N标记氯化铵进行追踪，发现dHHOs能够转变氨为尿素，验证了其尿素循环的完整性。 线粒体功能活性： dHHOs显示出高于eHHOs的最大呼吸能力，提示其具有更活跃的氧化磷酸化水平。 白蛋白和凝血因子生产： dHHOs能够合成接近人体生理水平的白蛋白，并在维生素K存在下增加凝血因子的活性。 结论： 通过一系列功能性实验，Figure 4展示了dHHOs在多种重要肝脏代谢功能方面的恢复能力，特别是与门静脉区域相关的功能。这包括葡萄糖生成、尿素合成及相应代谢途径的活跃性，表明dHHOs可以作为体外研究人类肝脏功能和代谢疾病的有效模型。图5：生成基因敲除的肝细胞类器官Figure 5 展示了通过基因编辑技术生成基因敲除的人体肝细胞类器官（HHOs）的过程和结果。  基因敲除成功： 成功通过sgRNA实现了对G6PC和OTC基因的敲除，Sanger测序和免疫检测确认了对应蛋白的缺失。 形态和功能保持： 尽管基因敲除，G6PC和OTC缺失的HHOs仍然保持了正常的类器官形态，并能够合成一定水平的白蛋白。 功能影响： G6PC敲除使得糖异生功能降低，而OTC敲除导致瓜氨酸生成的缺失，验证了各基因在其代谢途径中的关键角色。 培养条件优化： 通过使用LATSi和人血小板裂解物，促进了基因编辑HHOs的扩增，而没有引起生长停滞或管道分化。 结论： Figure 5描述了一种有效的流程来对成人肝细胞类器官进行基因敲除，从而提供一种稳定的模型来研究肝脏代谢疾病。这一进展为通过基因编辑技术探索肝脏功能、发现疾病机理和开发治疗策略提供了可能性。06主要结论这项研究展示了一种新的培养系统，该系统能够在体外长期扩增人类成体肝细胞类器官（HHOs），并保持其代谢功能。通过激活Wnt和STAT3信号通路，研究人员成功实现了HHOs的自我更新，并避免了导管化生的发生。HHOs能够重新构建受体小鼠肝脏的代谢分区结构，并在体外展示出与体内肝细胞相当的主要肝脏代谢功能。这种文化系统为肝脏疾病的治疗策略开发提供了新的途径。07讨论总结研究强调了HHOs技术在解决人类成体肝细胞体外扩增与功能性之间权衡的潜力。通过基因组学分析，关键的培养因子如EHF、Wnt/R-spondin、Noggin、TGFβ抑制剂、OSM和福司可林被确定为促进肝细胞扩增的必要因素。特别地，OSM-STAT3激活不仅促进了肝细胞的增殖，还保留了肝脏谱系的完整性，防止了导管化生和上皮-间质转化。  研究指出，HHOs技术代表了一种新的类器官培养系统，兼具肝细胞的扩增性和功能性。其优点包括提供了一个稳定、可重复且成本效益高的平台，用于探索人类肝脏代谢，超越了传统的人类肝细胞模型的局限性。此外，HHOs在再生医学中的潜在应用为解决肝衰竭问题打开了新的视野。END免责声明：本文仅作知识交流与分享及科普目的，不涉及商业宣传，不作为相关医疗指导或用药建议。文章如有侵权请联系删除。OTC2025论坛深度聚焦类器官与疾病建模、新药发现/研发、3D细胞培养、类器官培养及质控。展位咨询请联系：王晨 180 1628 8769。戳“阅读原文”立即领取OTC2025免费参会名额!

引言你是否想过，为何同样面对致癌物，有人健康无恙，有人却难逃癌症魔咒？这背后可能藏在你与生俱来的“遗传密码”里——那些代代相传的基因变异，正如同预装在细胞中的神秘程序，默默地编写着癌症的演化剧本。传统观点认为，癌症发展就像一场基因突变的“随机游戏”：体细胞突变的积累逐渐瓦解正常细胞的调控机制，最终触发恶变。这种认知让癌症预防长期聚焦于后天环境因素。但4月14日《Cell》最新研究“Precision proteogenomics reveals pan-cancer impact of germline variants”，却为我们打开了一扇新的大门——原来，每个人独特的基因谱（Germline variants）早已为肿瘤发展埋下伏笔，甚至提前“雕刻”好了癌细胞的蛋白质生存法则！最令人震惊的是，这些遗传指令的执行并非循序渐进，而是显现出“量子跃迁”般的爆发力——就像大脑突然理解复杂法则一般，某些变异组合能在短时间内触发级联反应，使得看似健康的细胞突然跨越癌变阈值。这种“暗藏杀机”的遗传预编程机制，解释了为何不同患者在相同治疗下疗效迥异，也为癌症预防带来了颠覆性视角：或许对抗肿瘤的最佳战场，不在化疗室，而在每个人出生时的基因组里。破译身体里的“遗传代码库”：生物信息学的三重解码术当科学家打开第一个人类基因组时，或许未曾料到，我们真正需要解读的是一本存在数百万个“修订版”的生命说明书。该研究团队通过整合1,064名患者的全外显子测序（WES）、全基因组测序（WGS）和超高精度质谱数据，成功将337,469个生殖系变异精确定位到其编码的蛋白质位点。研究者突破性地开发了“精准肽组学频谱映射技术”，像分析音乐频谱一样解析质谱信号：动态数据库构建：为每例患者个性化生成包含基因组变异的蛋白质序列库，使变异肽段检出率显著提高。磷酸化位点追踪：在7,353个磷酸化位点中，检测直接受遗传变异调控的影响概率。结构生物学革命：通过AlphaFold预测的19,966个人类蛋白模型，第一次系统性揭示三维空间中的变异-PTM互作规律。例如，在乳腺癌队列中，研究人员发现ERBB2基因的P1170A变异（rs1058808）虽然只改变一个氨基酸，却能让相邻的T1166位点磷酸化水平骤降。这种行为就像是给油门踏板装上隐形刹车——原本促进细胞增殖的信号通路被强行压制，这可能部分解释了为何该变异携带者对HER2靶向药物响应更敏感。基因组里的“分子开关”：那些改写癌症规则的常见变异你以为只有罕见的BRCA突变才会影响癌症？其实，大部分的癌症相关基因携带具有功能效应的常见变异。这些变异像隐藏在社会中的匿名破坏者，以群体基因库为掩护，悄然改变着蛋白网络的运行法则。典型病例——MAP2K2的“双面人生”:P298L变异（rs200371894，MAF=0.092%）：在肺癌正常组织中，该变异使得MAP2K2蛋白的S295位磷酸化水平上升信号放大器效应：携带者的RAS/MAPK通路活性提升，化疗后复发风险增加在胃腺癌队列中，一个看似无害的SDHA基因V657I变异（rs762247701）展现出惊人的破坏力：通过降低蛋白稳定性，导致线粒体复合物Ⅱ活性大量丢失。这种代谢重编程迫使癌细胞转向糖酵解，进而激活HIF-1α通路促进血管新生——这就是为何该变异携带者的肿瘤体积平均比非携带者更大。蛋白质折叠的“舞蹈编排”：三维空间里的致命邂逅如果说基因是生命的乐谱，那么蛋白质的三维结构就是一场精心编排的分子芭蕾——一次错位的旋转或滑步，都可能导致癌症的致命舞步。这项研究借助AlphaFold预测的百万级蛋白结构数据库，首次在原子尺度上揭示了遗传变异如何通过破坏蛋白质的“舞蹈动作”推动癌变。典型案例——NQO1的“抓手失灵”:基因变异：NQO1 P187S结构灾难：该变异导致NAD(P)H结合域的α螺旋扭曲7.2Å，使化疗药物解毒酶失去活性位点临床后果：携带者的肺癌组织对依托泊苷（Etoposide）耐药性下降但代价是氧化应激导致的DNA损伤增加更令人震惊的是CTNNB1基因的R582W远端变异：该变异虽然不位于β-catenin的磷酸化位点，却通过改变其N端结构域的电荷分布，引发连锁反应：磷酸酶PP2A的结合亲和力提升GSK3β介导的降解速率下降Wnt信号通路活性飙升，驱动结直肠癌肝转移风险提高研究者特别指出，很大一部分的癌症驱动基因存在结构导向的“变异-PTM组合拳”——生殖系变异与翻译后修饰（PTM）的协同作用，可像多米诺骨牌般摧毁蛋白稳态。例如在肝癌患者中，ATM基因的D1853N变异（rs1800057）不仅破坏激酶结构域，还导致S1891位点的自磷酸化率下降，这解释了携带者对PARP抑制剂敏感性提高的现象。mRNA翻译的“AB面”：当细胞开始区别对待基因副本你的每个基因都有两个副本——来自父母的等位基因。但癌细胞的精明之处在于，它们会选择性“捧红”某个基因版本来服务自己的邪恶计划。这项研究通过等位基因特异性表达（ASE）分析，揭示了一个暗黑法则：癌症驱动基因存在“影子操控”现象。触目惊心的双重标准——CHD4基因的“黑白天使”:父源等位基因（G等位）：正常表达，维持染色质重塑功能母源等位基因（A等位，rs34733078）：表达水平降低，导致组蛋白H3K9me3修饰丢失后果：携带者的卵巢癌细胞通过该机制沉默抑癌基因CDH1，转移风险提升2.1倍而在化疗反应分野中，TP53 P72R多态性（rs1042522）堪称典范：P72等位：促进p53与线粒体的结合，增强化疗药物诱导的凋亡R72等位：转向核内激活增殖相关基因，使紫杉醇治疗缓解率下降最隐秘的杀手当属HLA基因的“静默造反”：在一部分的非小细胞肺癌患者中，某一HLA等位的选择性沉默导致抗原呈递系统瘫痪。当我们提前看懂遗传密码的癌症剧本这项研究如同一把解码器，揭开了癌症预编程的黑暗森林法则。它告诉我们，肿瘤的发生发展既不是完全的随机突变累积，也不仅是环境因素的被动承受——每个人的基因组都在出生时预埋了特定的“癌变逻辑电路”。而那些看似普通的遗传变异，就像暗藏密码的微小程序，在特定条件下会骤然启动，将正常细胞推入失控深渊。但这绝非宿命论的号角。当我们能够通过整合蛋白质组与基因组数据，在肿瘤形成前十年甚至更早阶段识别高危变异；当我们研发出针对特定遗传背景的预防性疫苗或干预药物；当“癌症易感性报告”成为新生儿基因检测的常规项目——精准预防的闸门正在打开。或许未来某天，癌症将成为一场提前被拆解在分子层面的小型遭遇战，而非吞噬生命的洪水猛兽。这场科学革命留下的终极启示是：对抗癌症的最高境界，是理解并重塑我们与生俱来的遗传密码赋予的生命算法。在那之前，每一个关于基因与蛋白互作的新发现，都是人类在这场生存竞争中向上攀登的台阶。参考文献https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00344-7责编|探索君排版|探索君转载请注明来源于【生物探索】声明：本文仅用于分享，不代表平台立场，如涉及版权等问题，请尽快联系我们，我们第一时间更正，谢谢！End往期精选围观Nature | 靶向线粒体VDAC2：破解实体瘤免疫治疗抵抗的"死亡密钥"热文Nature Medicine | 多囊女性子宫内膜藏着什么秘密？——全球首份单细胞图谱揭示治疗新方向热文Nature | 颠覆认知！大脑学习的惊人秘密：你的“潜伏知识”是如何瞬间爆发的？热文Cell | 颠覆认知！染色体形成并非依赖“骨架”，自组织模型重塑教科书热文Science | 为什么我们回想不起三岁前的经历?

01  TSLP靶点介绍胸腺基质淋巴细胞生成素（Thymic stromal lymphopoietin, TSLP）是一种四α-螺旋的I型细胞因子，最早是在胸腺基质细胞的上清液中检测到，发现TSLP能够支持B细胞的长期生长，并促进CD3抗体刺激的未分选胸腺细胞的增殖。TSLP是2型免疫应答的关键介质和TH2细胞介导疾病的启动子，包括哮喘和特应性皮炎。更多研究表明，TSLP有多种生理功能，能够作用于多种免疫细胞并影响这些细胞的成熟、存活和募集，包括树突状细胞（DC）、T细胞、B细胞、中性粒细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞和先天性淋巴细胞（ILCs）等，并参与多种疾病和宿主反应，包括过敏性疾病、宿主防御、癌症和慢性炎症性疾病。TSLP和IL-7是同源物，通过共享的IL-7受体α链（IL-7Rα）及TSLP受体（TSLPR）转导信号。IL-7与IL-7Rα结合更强，而TSLP与TSLPR的结合更强，这可能类似于另一组细胞因子，IL-4和IL-13，它们共享IL-4Rα受体，但IL-4主要与IL-4Rα结合，IL-13主要与IL-13Rα1结合。TSLP和IL-7都有一些与淋巴细胞发育相关的功能，但它们也有其独特的功能，IL-7主要参与T细胞的发育和稳态，而TSLP在过敏性疾病中起作用，并对T细胞、B细胞和其他细胞有广泛的作用。  02  TSLP的表达和来源在稳态和炎症状态下，肺、皮肤和胃肠道中的上皮细胞和基质细胞是TSLP产生的主要来源，树突状细胞、嗜碱性细胞和肥大细胞在刺激后也会产生TSLP。TSLP也由毛囊产生，且与IL-7共同促进ILCs在皮肤内的持久性，ILCs可通过调控皮脂腺功能来调节皮肤微生物群。上皮细胞产生TSLP可由多种刺激因子诱导，包括机械损伤、Toll样受体3（TLR3）/TLR2/NOD2配体、蠕虫感染、促炎细胞因子和蛋白酶（包括胰蛋白酶和木瓜蛋白酶）。感染病毒后，肺部也会产生TSLP，如呼吸道合胞病毒（RSV）、鼻病毒（RhV）、流感病毒和淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒。TSLP作为一种警报蛋白，从细胞中迅速释放，进一步激发外源性和内源性危险信号，促进炎症。TSLP的产生受TH2型促炎细胞因子IL-4和IL-13以及TNF、IL-1β和IL-25的正调控，TNF与TH2型细胞因子协同增加TSLP的产生，而IFNγ和IL-17抑制TSLP的释放。β2-肾上腺素能受体激动剂和糖皮质激素也能抑制TSLP的释放，并协同抑制Poly(I:C)诱导的TSLP的释放。人类TSLP包括长型（lfTSLP，也被称为TSLP）和短型（sfTSLP）两种同源异构体，sfTSLP总共有63个氨基酸，而lfTSLP有159个氨基酸。sfTSLP的转录从内含子2的启动子开始，因此在氨基端被截断，但与lfTSLP具有相同的羧基端。sfTSLP mRNA在角质形成细胞、上皮细胞和肺成纤维细胞中组成性表达，并且不受炎症的上调，而lfTSLP则由TLR配体诱导，包括鞭毛蛋白和TNF。sfTSLP和lfTSLP具有不同的调控作用，sfTSLP具有抗菌或抗炎功能，而lfTSLP具有促炎作用。TSLP的诱导因子、来源和靶细胞[1]  03  TSLP诱导的信号转导TSLP通过一个异二聚体受体（由TSLPR和IL-7Rα组成）发出信号，该异二聚体在TSLP靶细胞如DC、肥大细胞、巨噬细胞、嗜碱性细胞和T细胞以及上皮细胞和神经元上表达。TSLP激活JAK1（通过IL-7Rα）和JAK2（通过TSLPR），随后JAK1和JAK2激活STAT5A和STAT5B，促进靶基因的转录，最终驱动IL-4、IL-5、IL-9和IL-13的产生以及促炎作用。与lfTSLP不同的是，目前尚不清楚sfTSLP是通过与TSLPR和IL-7Rα的结合发出信号，还是考虑到其截短的形式，可能具有替代的信号传导机制。TSLP诱导的信号转导机制[1]  04  TSLP与过敏性疾病TSLP在过敏性疾病的发展中起重要作用，包括哮喘、特应性皮炎等。如下图所示，TSLP的产生受上皮细胞暴露于过敏原、微生物和化学物质的刺激，TSLP促进和扩增TH2型免疫反应，通过适应性和先天免疫机制增强对抗原或过敏原的免疫反应，导致过敏性疾病的发生和/或进展。研究发现，TSLP通过作用于DC促进过敏反应和诱导表达OX40L、CD80和CD86，从而促进naive CD4+ T细胞分化为促炎TH2细胞产生IL-4、IL-5、IL-13和TNF。TSLP激活的DC还能刺激naive CD4+ T细胞分化为T滤泡辅助(Tfh)细胞（通过表达CXCR5、IL-21、CXCL13和BCL6），并通过记忆B细胞诱导IgG和IgE分泌。TSLP还促进嗜酸性粒细胞、肥大细胞和巨噬细胞释放TH2细胞因子和趋化因子。TSLP在过敏性疾病的作用机制[1]特应性皮炎（Atopic dermatitis, AD）是一种多因素致病的异质性疾病，包括遗传易感性、环境和免疫因素。遗传学研究表明，TSLP的遗传变异影响AD的严重程度和持久性。TSLP在人AD病变中高表达，其在小鼠皮肤中的过度表达导致AD样疾病。TSLP启动子特定区域的DNA去甲基化增加了AD患者皮肤病变中TSLP的表达，并减少了聚丝蛋白（filaggrin）的表达，聚丝蛋白是一种功能丧失突变与表皮屏障缺陷和更严重的AD相关的蛋白质。哮喘的患病率因种族而异，35-80%的哮喘可能是由遗传变异引起的，儿童期发作的哮喘与TSLP SNP rs1837253相关。在小鼠模型中，肺中TSLP的过度表达导致严重的气道炎症和气道高反应性（AHR）。此外，哮喘患者，特别是严重哮喘患者，气道中TSLP和TH2细胞因子水平升高，TSLP水平可预测哮喘的恶化。轻度特应性哮喘患者的活检切片显示，过敏原攻击增加了支气管上皮和粘膜下层的IL-25、IL-33和TSLP水平，这些细胞因子的水平与气道阻塞的程度相关。此外，嗜酸性哮喘患者中IL-4水平升高，不仅通过减少聚丝蛋白和粘附分子（包括E-cadherin）的表达增加气道上皮细胞的通透性，且IL-33和TSLP水平升高，进一步增强了TH2炎症反应。  05  TSLP与慢性炎症性疾病越来越多的证据表明，TSLP在慢性炎症和自身免疫性疾病中具有独立于TH2细胞的作用，突出了其在TH2型免疫反应之外的作用。这些发现表明，TSLP可能在更广泛的疾病中发挥作用，如慢性阻塞性肺疾病（COPD）等。COPD通常与TH1细胞、巨噬细胞和中性粒细胞相关，而哮喘主要与TH2细胞、嗜酸性粒细胞和/或肥大细胞相关。尽管COPD是一种主要的TH1相关疾病，但研究发现，与对照组相比，COPD支气管上皮中TSLP mRNA和蛋白水平升高。已知加重COPD的因素，包括呼吸道病毒、dsRNA、香烟烟雾凝集物、及激活NF-kB的促炎细胞因子，能够刺激COPD患者TSLP的产生，提示TSLP参与COPD的发展和/或恶化，因此TSLP可以影响TH2相关性哮喘以外的肺部病理生理。此外，特发性肺纤维化（IPF）患者的肺中TSLP和TSLPR过表达，且IPF患者的支气管肺泡灌洗液和血清中TSLP升高。在接受抗纤维化治疗的患者肺部观察到TSLP水平的下降，而在疾病进展的患者中则没有下降，表明TSLP可能促进对IPF中促纤维化2型免疫反应。然而，还需要更多的研究来充分了解TSLP在IPF的病因和进展中的作用。  06  靶向TSLP的药物研发进展截至2025年3月，已有抗TSLP单抗Tezepelumab获批上市，用于哮喘的治疗，其更多适应症也在临床研究中。此外，还有多个抗TSLP单抗在临床研究中，用于过敏性疾病和炎症性疾病的治疗，包括恒瑞医药、博奥信/正大天晴、康诺亚/石药集团等企业的临床在研TSLP单抗等。除了抗TSLP单抗药物外，一些TSLP相关双抗和多抗药物的研究也受到了关注：辉瑞的TSLP/IL-13/IL-4三特异性抗体PF-07275315，于2022年6月进入临床开发阶段，目前正在开展针对特应性皮炎的临床2期研究。赛诺菲的TSLP/IL-13双特异性抗体SAR443765，临床2期在研，用于哮喘、慢性鼻窦炎伴鼻息肉、特应性皮炎的治疗。国内企业，包括康诺亚生物的双抗CM512（推测靶点为IL-13/TSLP），目前在中国开展临床1期研究，拟用于特应性皮炎治疗，2024年7月，康诺亚已通过NewCo模式将CM512大中华区外全球权益授权给Belenos Biosciences；信达生物的IL-4Rα/TSLP双特异性抗体IBI3002，目前正在澳大利亚开展1期临床研究，且已与今年2月24日在中国获批IND，拟用于哮喘的治疗；2024年11月，博奥信与Aclaris Therapeutics就TSLP单抗BSI-045B和TSLP/IL4R双抗BSI-502达成全球（除大中华区外）独家授权协议。IL-4和IL-13是2型免疫反应的强效调节因子，通过双靶点和多靶点作用机制，能够起到协同增效作用。华奥泰生物（华海药业子公司）的TSLP/IL-11的双特异性抗体HB0056，最早于2024.11在新西兰获批临床，于今年2.21获中国NMPA批准IND，HB0056为全球首个TSLP/IL-11双抗。CDX-622是一种靶向TSLP和干细胞因子（SCF）的双特异性抗体，由一家海外肿瘤与免疫领域公司Celldex Therapeutics开发，CDX-622靶向驱动慢性炎症的两个互补途径，有效中和TSLP，并通过干细胞因子（SCF）饥饿消耗肥大细胞，有望同时减少组织肥大细胞和抑制2型炎症反应，目前正在健康志愿者的临床1期研究中。参考文献[1] Role of thymic stromal lymphopoietin in allergy and beyond. Nat Rev Immunol, 2023, 23(1): 24-37.共建Biomedical创新生态圈！如何加入BiG会员？