肺静脉闭塞症（PVOD）是肺动脉高压（PH）的一个罕见的、毁灭性的分类疾病之一，它导致肺血管阻力逐渐增加，最终导致右心衰竭和死亡。肺静脉系统主要参与PVOD，其特点是显著的肺毛细血管扩张和强烈的增生。通过特定的肺动脉高压（PAH）治疗治疗，PVOD的特点是预后差，有可能发展成严重的肺水肿。肺移植是符合条件的患者的目的疗法。到目前为止，PVOD仍然是一个不为人知的实体。因此，确定介导肺部毛细血管重塑的关键病理生理机制将是抑制和逆转PVOD的关键。肺内皮细胞（ECs）的功能障碍在PVOD的启动和发展中起着核心作用。在PVOD患者的肺组织和丝裂霉素诱导的大鼠PVOD模型中都可以观察到微血管EC的增殖。

研究方法：

本研究从三名携带EIF2AK4变体的PVOD患者（PVOD#1：c.2965C>T和c.4724T>C；PVOD#2：c.4736T>C和c.3460A>T；PVOD#3：c.1942A>T和c.4832_4833insAAAG）和两名健康对照者产生了iPSC系。利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，生成GC-PVOD-iPSC系作为同源对照，并对p.Arg989Trp变体（c.2965C>T）、p.Lys1154Ter变体（c.3460A>T）和p.Pro1611fs变体（c.4832_4833insAAAG）进行校正。然后，对照组-iPSC-ECs、PVOD-iPSC-ECs和GC-PVOD-iPSC-ECs被成功生成。之后，比较了iPSC-ECs的GCN2表达、增殖和血管生成以及基因表达谱，以确定PVOD在细胞水平上的机制，并进一步验证AKT抑制剂伊马替尼和阿米福司汀是否能有效拯救PVOD的功能障碍的EC表型。

研究结果：

该研究分析了三名携带EIF2AK4复合杂合变体的PVOD患者和两名健康对照者，并从人类外周血单核细胞（PBMCs）中产生诱导多能干细胞（iPSCs）。EIF2AK4 c.2965C>T变体（PVOD#1）、c.3460A>T变体（PVOD#2）和c.4832_4833insAAAG变体（PVOD#3）通过CRISPR-Cas9对PVOD-iPSCs进行校正，生成同源对照和基因校正的iPSCs（GC-iPSCs）。与对照组和GC-ECs相比，PVOD-iPSC内皮细胞（ECs）表现出GCN2蛋白和mRNA表达的减少。PVOD-ECs表现出一种异常的EC表型，其特点是过度增殖和血管生成。蛋白激酶B抑制剂AZD5363和MK2206使PVOD-ECs的异常表型恢复正常。这些发现有助于阐明人类PVOD的潜在分子机制，并确定治疗该疾病的有希望的治疗药物。

 

参考文献:

Ma B, Li T, Li W, Yang H, Zeng Q, Pan Z, Wang K, Chen Q, Xiong C, Zhou Z. Patient-specific and gene-corrected induced pluripotent stem cell-derived endothelial cells elucidate single-cell phenotype of pulmonary veno-occlusive disease. Stem Cell Reports. 2022 Nov 15:S2213-6711(22)00510-0. doi: 10.1016/j.stemcr.2022.10.014. Epub ahead of print. PMID: 36400028.