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如何让干细胞疗法更安全?科学家找到了关键抗体和机制

来源:admin  发布时间:2017/6/21  点击:1647

干细胞为再生医学新时代的发展铺平了道路。干细胞疗法的安全性是个备受关注的问题,也是临床应用前必须解决的问题。日前,科学家们研制出了一种抗体,可以使干细胞疗法更加安全。相关结果发表在Nature子刊《Cell Death and Differentiation》杂志上。


人类干细胞疗法,安全性必须重视

如果干细胞要制成细胞治疗产品,那么安全问题必须重视!

人类多能干细胞可以在培养皿中分化成为修复组织和器官所需要的任何细胞,给疾病治疗带来了很大的希望。然而,干细胞分化成为其他类型细胞或许并不是一个完美的过程,并且保持在移植培养基中的干细胞都可能生成危险的副产品,包括肿瘤、畸胎瘤。这种风险决定了干细胞在用于治疗时要确保安全性。

自1998年首次分离人类胚胎干细胞以来,人类“细胞疗法”的研究便逐步被开展。2014年初,一名日本男子接受了由重编程多能干细胞生成的视网膜移植手术,用于治疗老年黄斑变性,他也是首个接受这种疗法的患者。

在人类干细胞治疗的研究道路上,安全性一直是研究热点之一。《Cell Death and Differentiation》杂志上的这项新成果,为干细胞疗法的安全性画上了重要的一笔。


新型抗体能有效摧毁未分化的多能干细胞

这项研究由 A*STAR生物技术研究所的科研人员开展。该团队长期以来一直致力于研究如何让干细胞疗法更加安全。在这项研究中,他们采用全细胞免疫策略,通过向小鼠注射活性胚胎干细胞来生产不同的抗体。随后将这些抗体分离,并在培养皿中检测抗体搜索以及摧毁多能干细胞的能力。

抗体介导的细胞杀伤有助于消除治疗过程中不需要的细胞。除了众所周知的Fc依赖机制外,抗体诱导的细胞凋亡通路也被广泛研究。

该研究团队发现,一种单克隆抗体——TAG-A1能够选择性地杀死治疗过程中剩余的、未分化的人类胚胎干细胞,从而防止畸胎瘤等副产品的形成。

具体来说,TAG-A1通过细胞胀亡来诱导胚胎干细胞死亡。借助高分辨率的扫描电子显微镜,他们发现,TAG-A1纳米形态的变化诱导胚胎干细胞胀亡,同时他们还观察到TAG-A1分布在人类胚胎干细胞的表面,极其可能与受体表面的微绒毛结合,启动了信号级联反应诱导胚胎干细胞胀亡。

NADPH氧化酶Nox2亚型生产过量活性氧(ROS)的能力是细胞死亡途径的关键。研究人员发现,过量的ROS出现在微绒毛降解和同型粘附的下游,以及出现在肌动蛋白重组、质膜损伤以及线粒体膜透化的上游。他们认为,这是首个揭示NAPDH氧化酶衍生ROS介导细胞死亡的单克隆抗体诱导胚胎干细胞胀亡的机械模型。细胞死亡通路中的这些新发现,有助于用来提高TAG-A1消除未分化干细胞的效率。


期望

研究人员认为,这是个非常令人兴奋的新成果,通过了解细胞杀伤作用的机制,更有效地从分化细胞混合物中清除未分化的多能干细胞。这项发现还可以对其他不需要的细胞进行精确的糖分子抗体定位,包括癌细胞。

该团队相信,在不久的将来,再生医学将在诊所中得到应用,这种抗体也将成为其中的一部分。

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