研究建立一種新的干細(xì)胞樣狀態(tài)
發(fā)布時間：2012-11-23瀏覽次數(shù)：1167返回列表
喬治城Lombardi綜合癌癥中心的一個研究小組稱一年前他們在實驗室次構(gòu)建的一種強大的細(xì)胞建立了成體上皮細(xì)胞一種新的干細(xì)胞樣狀態(tài)。這些細(xì)胞所具有的一些特性使得再生醫(yī)學(xué)真有可能實現(xiàn)。
在發(fā)表于11月19日《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）上的論文中，研究人員報告說這些的干細(xì)胞樣細(xì)胞表達(dá)的基因與胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)并不相同。這解釋了當(dāng)在實驗室進行培養(yǎng)時它們不會像其他干細(xì)胞一樣生成腫瘤，以及能夠維持穩(wěn)定生成研究人員所希望的細(xì)胞類型的原因。
“這些似乎正是我們讓再生醫(yī)學(xué)變?yōu)閷崿F(xiàn)所需要的細(xì)胞類型，”研究員、喬治城大學(xué)醫(yī)療中心下屬Lombardi綜合癌癥中心病理系主任Schlegel說。
2011年12月，Schlegel和同事證實其研究小組設(shè)計的一種實驗室技術(shù)能夠讓正常細(xì)胞像癌細(xì)胞一樣期地存活下去，這在以前是不可能的事情。新研究是這一突破性研究工作的延續(xù)。
研究人員發(fā)現(xiàn)將兩種不同的物質(zhì)（一種Rho激酶抑制劑和成纖維飼養(yǎng)細(xì)胞）加入到這些細(xì)胞中可推動它們轉(zhuǎn)變?yōu)榭纱婊畹母杉?xì)胞樣細(xì)胞。當(dāng)從細(xì)胞中撤除這兩種物質(zhì)，它們會恢復(fù)從前的細(xì)胞類型。研究人員將這些細(xì)胞稱之為條件性重編程細(xì)胞(CRCs)。
這一研究進展曾被視作是一次令人興奮的個體化癌癥醫(yī)學(xué)演示。事實上，在9月27日《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（NEJM）上報道的一項的案例研究中，Schlegel及其團隊用一名罹患罕見肺腫瘤類型的24歲男子的正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞生成了CRCs，并演示通過這些CRCs醫(yī)生們?nèi)绾舞b別出了一種有效的癌癥治療。這些細(xì)胞被用來篩選潛在的治療，通過這種方式科學(xué)家們能夠看到哪些治療積地對抗了腫瘤細(xì)胞，而對正常細(xì)胞損害甚微。
9月時Schlegel表示：“我們次采用這一技術(shù)進行臨床應(yīng)用，代表了個體化醫(yī)療的一個強有力的范例。但未來還需要一大群的研究人員和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)弄清楚這一技術(shù)是否會進展到我們需要的水平，迎來個體化醫(yī)療的新時代。”
新研究的目的旨在比較CRCs與胚胎干細(xì)胞和iPSCs的特性。iPSCs是通過加入基因操縱成體細(xì)胞生成的細(xì)胞，它們具有分化能力，能夠轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌某审w細(xì)胞類型。胚胎干細(xì)胞和iPSCs都曾在再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用中進行過調(diào)查和測試，但當(dāng)注入到小鼠體內(nèi)時它們都形成了腫瘤，“并且難于控制這些細(xì)胞分化形成的細(xì)胞類型。你或許想它們成為肺細(xì)胞，但它們反而形成了一種皮膚細(xì)胞，”Schlegel說。
相比之下，當(dāng)給予這些條件時來源于肺的細(xì)胞將形成干細(xì)胞樣特性，使得肺細(xì)胞擴增。而當(dāng)條件撤除時，它們將逆轉(zhuǎn)為分化的肺細(xì)胞。Schlegel說它們可以快速完成——在加入抑制子和飼養(yǎng)細(xì)胞三天內(nèi)，就能有效地生存大量的干細(xì)胞樣細(xì)胞。它也可以完全地逆轉(zhuǎn)：當(dāng)條件去除時，細(xì)胞喪失了它們的干細(xì)胞樣特性，有可能能夠安全地移植到組織中。
研究人員比較了三種細(xì)胞類型的基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn)盡管有一些相同的基因表達(dá)于所有細(xì)胞中，CRCs表達(dá)的關(guān)鍵基因與胚胎干細(xì)胞和iPSCs并不相同。“因為它們不表達(dá)這些基因，它們不會形成腫瘤，它們是譜系定向的，不同于其他細(xì)胞。這向我們表明CRCs是一種不同類型的干細(xì)胞樣細(xì)胞。”
作為該研究的一部分，研究小組還證實當(dāng)向子宮頸細(xì)胞提供條件，放置到一種三維平臺上培養(yǎng)時，它們開始形成“看起來像子宮頸”的細(xì)胞。氣管細(xì)胞也是如此，在一個3-D平臺上，它們開始看起來像氣管。
Schlegel說當(dāng)CRCs適用于臨床時，它們有可能以各種各樣的新途徑得到應(yīng)用，當(dāng)然這將要付出大量的工作。
“或許它們能夠更廣泛地用于藥敏實驗，這一點我們在NEJM研究中進行了證實。還可用于再生醫(yī)學(xué)替換受損的器官組織。可用于糖尿病，我們?nèi)〉靡认僦惺Ｓ嗟囊葝u細(xì)胞，擴增它們，將它們移植回胰臟。還可用于治療因肝酶缺乏引起的許多貯積病。在這些情況下，我們可以取出肝細(xì)胞，擴增它們，將正常基因插入細(xì)胞中，然后將它們放回患者體內(nèi)，”Schlegel說。
