计算与实验联合分析证实了供体依赖性的关键工艺参数优化可改善间充质基质细胞的效力和扩增特性

间充质基质细胞（MSC）面临多种异质性挑战，阻碍了其临床与商业化成功。采用多响应模型，通过计算复合属性评分，研究了供体异质性与关键工艺参数（CPP）之间的相互作用及其对MSC效力和细胞扩增特征的影响。分别在来源于骨髓的13个MSC（M）训练数据集和来源于脂肪组织的5个MSC（AT）测试数据集中，测试了12种独特的CPP组合。供体异质性及特定CPP条件会影响一个经筛选的基因面板（作为MSC效力的替代指标）；而MSC扩增则主要受CPP影响。 模型性能通过与先前开展的一项临床试验中的临床有效性数据进行比对而得到评估；表现最佳的模型所预测的供体排序与临床有效性数据一致，从而验证了所采用的建模方法。我们的模型预测，仅有8%的受试供体对CPP不敏感；大多数供体（62%）显示出依赖CPP的最优复合质量属性，其中MSC接种密度是关键驱动因素；培养基补充成分和氧条件偏好则高度依赖于供体。约30%的供体在所有测试条件下表现均较差，并可通过一组基因子集（TGFB、VEGF、PDCD1LG1、PDCD1LG2、IDO）进行前瞻性识别。模型预测的最优参数适用于69%的受试供体，而次优参数仅适用于23%的供体，这一点已在一项独立的CD14+巨噬细胞实验中得到证实。我们的整合性计算与实验框架能够可预测地识别供体异质性与CPP条件的交互作用，以优化MSC效力相关属性。

间充质基质细胞（MSC）面临多种异质性挑战，阻碍了其临床和商业化成功。采用多响应模型，通过计算复合属性评分，研究了供体异质性与关键工艺参数（CPP）之间的相互作用及其对MSC效力和细胞扩增特征的影响。分别在13个骨髓来源MSC（MSC(M)）和5个脂肪组织来源MSC（MSC(AT)）的训练与测试数据集中，对12种独特的CPP组合进行了测试。供体异质性和特定CPP条件影响了一个经筛选的基因面板（作为MSC效力的替代指标）；而MSC扩增则主要受CPP的影响。模型性能依据先前实施的一项临床试验的临床疗效数据进行评估；表现最佳的模型所预测的供体排序与临床疗效数据一致，从而验证了所采用的建模方法。

我们的模型预测，仅有8%的受试供体对CPP不敏感；大多数供体（62%）显示出依赖于CPP的最佳复合质量属性，其中MSC接种密度是关键驱动因素；培养基补充方案和氧条件偏好则高度依赖于供体。约30%的供体在所有测试条件下表现均较差，并且可通过一组基因子集（TGFB、VEGF、PDCD1LG1、PDCD1LG2、IDO）进行前瞻性识别。模型预测的最优参数适用于69%的受试供体，而次优参数仅适用于23%的供体，并已通过独立的CD14+巨噬细胞实验得到证实。我们的整合计算与实验框架能够可预测地识别供体异质性与CPP条件相互作用的影响，从而优化MSC效力属性。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.03.735619v1?rss=1

🏷️ 间充质基质细胞 供体异质性 关键工艺参数优化 细胞扩增 效力预测 计算实验整合