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诱导多能干细胞技术在细胞免疫治疗中的应用

时间:2016-08-08

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诱导多能干细胞(iPSCs)是指将已分化普通成体细胞通过转入一些基因,使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型。

 

2006年,日本科学家从24个基因开始筛选、持续组合,终于找到4个基因,用逆转录病毒转染至普通体细胞中,让细胞表达这些基因,于是体细胞的表达系统被再编程,出现了胚胎干细胞样的细胞,具有分化成各类成体细胞的潜能,这就是iPSCs

 

iPSCs的优势是克服了免疫排斥,解决了细胞来源量的问题,也止住那些用社会伦理,抵制破坏胚胎取得干细胞的舆论!这确实是一个飞跃。

 


Meltonetal团队研究了丙戊酸的作用,他们发现其可以提高重编程效率100倍。于是提出,丙戊酸像转录因子c-Myc一样可引起信号通路的改变。同样,类似的补偿机制出自于对Sox2基因的模仿。

 

寻找逆转录病毒的替代载体,如腺病毒、质粒和裸露的DNA等,可避免肿瘤发生,提高产率。先说腺病毒方法。2008年,Hochedlingeretal等利用腺病毒将4个转录因子转运到小鼠皮肤和肝细胞的DNA中,从而产生类似于胚胎干细胞的iPS细胞。2009年,Freedetal等证实人类成纤维细胞成功可被重编程为iPS细胞。腺病毒具有其它载体不具有的独特性,不会将自身基因整合到宿主细胞中,避免插入突变的潜在危害。腺病毒的另一个优点是,在短期见效,重编程效率高。质粒的方法呢,虽说避开了病毒载体,它仍需要对致癌基因进行重编程。而这主要问题是转染效率较低。

 

在仿生学的整体策略上,通过利用纯化蛋白将成体细胞重编程胚胎样细胞、诱导基因的筛选优化也是也是一个方向。Morrisey研究小组利用microRNA可将重编程效率提高100倍,microRNA是小分子RNA,它能够结合到信使RNA的互补序列,并抑制基因表达。

 

iPSCs技术在免疫细胞治疗的报道并不是很多,而且都集中在日本。2010年,日本理化研究所的科研人员在动物实验中,成功利用iPS细胞生成具有抗癌效果的特定淋巴球,并已确认这种淋巴球被输入患有癌症的老鼠体内并激活后发挥了抗癌效果 。

       


2015年,日本东京大学的Miki Ando等发现,iPSC-CTL细胞能够有效减小小鼠体内肿瘤体积,并且通过caspase-9(iC9)-based suicide system 能够有效诱导iPSC-CTL在体内的凋亡,以提高治疗的安全性。

       

2015年1027日,由东京大学教授DAVID L. HERMANSON等研究者在《Stem Cell》发表了用IPSC-NK治疗卵巢癌模型小鼠的文章:利用人体iPS细胞制备出IPSC-NKcells,再将IPSC-NK cells注射入患有卵巢癌的小鼠腹腔,并且将人外周血NK cellsIPSC-NK cells进行对比,发现后者的治疗效果好于前者。

 

2016年29日,日本京都大学Shuichi Kitayama等将Vα24不变的自然杀伤T细胞通过基因重编技术转化成为iPS细胞,随后再将这种iPS细胞再分化成为表现其它类型特性的重编程iNKT细胞,这些新编程的iNKT细胞在体外通过IL-7 /il-15-based优化细胞因子组合的扩增,具有很强的细胞增殖和IFN-γ的分泌能力,还能诱导树突状细胞的成熟和细胞毒性T淋巴细胞和NK细胞活化,对癌细胞的表现出很强的杀伤作用。

 

编者按:

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