CTLA4Ig过表达间充质干细胞外泌体在类风湿性关节炎小鼠模型中的治疗作用及机制研究

　　本研究针对类风湿性关节炎(RA)现有治疗药物修复组织损伤能力有限、易产生免疫相关副作用等问题，通过构建CTLA4Ig过表达的永生化间充质干细胞(iMSCs)来源外泌体(CT-EV)，在胶原诱导关节炎(CIA)小鼠模型中证实其可通过调节Th1/Th2平衡、降低IL-6/RANTES等炎症因子、减少CD138+浆细胞等机制，显著改善关节损伤。该研究为RA治疗提供了新型细胞外囊泡疗法策略。

　　

类风湿性关节炎(RA)作为一种慢性自身免疫性疾病，给全球约1%人口带来持续性关节损伤和生活质量下降。当前临床主要依靠甲氨蝶呤和TNF-α抑制剂等药物控制症状，但存在30-50%患者治疗无效、20-40%应答不足等困境，更棘手的是这些药物无法修复已损伤的软骨组织。面对这一临床挑战，韩国江原国立大学兽医学院的研究团队将目光投向具有免疫调节特性的间充质干细胞(MSCs)及其分泌的细胞外囊泡(EVs)，通过基因工程技术构建CTLA4Ig(细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4-免疫球蛋白融合蛋白)过表达的永生化MSCs(iMSCs)，并系统评估其外泌体(CT-EV)在胶原诱导关节炎(CIA)小鼠模型中的治疗效果，相关成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》期刊。

研究采用的主要技术方法包括：通过慢病毒载体构建CTLA4Ig稳定表达的iMSCs；超速离心结合试剂盒法分离外泌体；纳米颗粒追踪分析(NTA)和透射电镜表征外泌体特性；建立CIA小鼠模型进行体内疗效评估；采用流式细胞术分析免疫细胞亚群变化；通过Luminex多重检测技术分析细胞因子谱。

EV表征显示CT-EV具有更优特性

通过对比普通iMSCs来源外泌体(ASC-EV)与CT-EV发现，后者外泌体产量显著提高（7×10⁹颗粒/10⁷细胞），且富含CTLA4Ig(372bp胞外域+684bp IgG1 Fc段)、TGF-β₁(转化生长因子β₁)和IL-1Ra(IL-1受体拮抗剂)等抗炎因子。纳米颗粒追踪显示CT-EV粒径更小（D50=84.2nm vs 94.3nm），透射电镜证实其典型杯状形态。

体外实验证实免疫调节潜力

在LPS刺激的CIA小鼠脾细胞培养中，CT-EV处理组IL-6、IL-10和RANTES(活化调节正常T细胞表达分泌因子)水平分别降低39%、43%和52%，显著优于ASC-EV组。这种抑制作用在ConA刺激条件下同样显著，提示CT-EV对先天性和适应性免疫均有调控作用。

体内治疗展现多重保护效应

在CIA模型治疗实验中，CT-EV组（每周2次静脉注射，共8次）表现出：

• 临床指标改善：第51天关节炎评分较对照组降低58%，足爪厚度减少32%

• 免疫调节特征：脾脏CD138⁺浆细胞比例下降67%，Th2细胞比例增加2.3倍，血清IL-4水平升高4.5倍

• 组织保护证据：抗II型胶原抗体降低62%，II型胶原C端肽(C-telopeptide II)减少55%，软骨损伤评分下降71%

机制解析揭示独特作用模式

流式细胞分析发现CT-EV治疗组呈现特殊的免疫特征：

1. 固有免疫方面：CD45⁺CD64⁺巨噬细胞减少41%，但M1/M2极化比例无显著变化

2. 适应性免疫方面：虽然Treg(CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺)细胞减少33%，但Th1/Th2比值下降至对照组的45%

3. 体液免疫方面：浆细胞介导的自身抗体产生显著抑制

这项研究首次证实CTLA4Ig工程化外泌体可通过多靶点协同作用缓解RA进展：一方面通过CTLA4Ig阻断B7-CD28共刺激通路抑制T细胞过度活化，另一方面借助MSC外泌体天然携带的TGF-β₁和IL-1Ra等因子调节免疫微环境。相较于传统MSCs治疗，CT-EV具有粒径小（避免毛细血管栓塞）、无细胞活性（降低致瘤风险）、可规模化生产等优势。特别值得注意的是，虽然Treg数量减少看似不利，但Th2优势极化与IL-4水平升高共同构成了新的免疫平衡，这种"重编程"效应为理解外泌体免疫调节提供了新视角。

该研究的临床转化价值主要体现在三方面：为对生物制剂无效的RA患者提供替代方案；外泌体冻干制剂可解决MSCs保存运输难题；iMSCs永生化特性确保生产工艺稳定性。未来研究可进一步优化外泌体给药方案，探索其与现有药物的协同效应，并开展大型动物实验推动临床转化。Eun Wha Choi团队的工作为自身免疫疾病治疗开辟了基因工程化外泌体这一新方向，其技术路线也可拓展应用于其他B7-CD28信号通路异常的免疫性疾病。