雷帕霉素介导的caspase 9同源二聚化调控人类多能干细胞自杀

摘要

人诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cells,hiPSCs)在再生医学领域具有广阔的应用前景。然而,多能干细胞(pluripotent stem cells,PSCs)具有肿瘤化风险,成为其临床应用最主要的安全性问题。雷帕霉素是一种安全和广泛使用的免疫抑制药物,通过诱导FKBP12与FRB片段的异源二聚起作用。为了保障hiPSCs治疗的安全性,本研究将雷帕霉素诱导的caspase 9(riC9)基因插入到AAVS1安全位点,构建了含有EF1α启动子、FRB-FKBP-Caspase9(CARD结构域)融合蛋白和嘌呤霉素抗性基因的供体,并与sgRNA/Cas9载体共转染hiPSCs。用嘌呤霉素筛选2周后,收集单个克隆进行基因和表型分析。最后,用雷帕霉素诱导caspase9同源二聚化,激活工程细胞的凋亡。通过对筛选获得的5个hiPSCs克隆鉴定,表明供体DNA准确敲入内源性AAVS1位点。hiPSCs保持正常的多潜能状态和增殖能力。雷帕霉素可诱导caspase9同源二聚化,并激活细胞凋亡程序。本研究通过药物精确调控caspase9的同源二聚化来启动细胞自杀,实现了可控的hiPSCs存活,这为保证hiPSCs治疗的安全性提供了新的策略。