干细胞研究新突破:日本学者发现新标记物,抑制其表达将避免细胞输注的致瘤风险
干细胞研究,为很多难治疾病提供了新的希望。不过,干细胞治疗的致瘤性一直备受争议。以多能干细胞为主要干细胞来源的研究正如火如荼,其中常见一类是间充质干细胞(MSC),我们在以往的推文中例证了其在临床研究中的安全性。但随着再生医学的不断深入探索,围绕诱导多能干细胞(IPSC)和胚胎干细胞(ESC)的研究已逐渐替代MSC走上了再生医学的主流。但两者的潜在致瘤性也令人担忧,而就在最近,日本的研究者找到了可以避免这类问题的对策,以下是相关的新闻报道。
多能干细胞 (PSC) 是一种分化成各种细胞类型的干细胞。在过去的几十年里,科学家一直致力于开发使用PSC的疗法。由于其独特的自我更新和分化(成熟)成几乎任何特定类型组织的能力,PSC被认为在用于修复因年龄、创伤或疾病而不可逆转受损的器官等方便,具有极大的医学前景。
然而,涉及PSC的再生疗法仍有许多障碍需要克服。不绝于耳的为题之一,就是担忧移植PSC后肿瘤的形成。一旦PSC分化为特定类型的干细胞,分化后的干细胞被引入目标器官后,肿瘤形成的概率不容忽视,这也是阻碍公众信任干细胞大范围应用在临床的因素。
为了成功普及PSC疗法,有必要在移植前,在其培养物中找寻蛛丝马迹,以最大限度地降低肿瘤发生的风险。
在此背景下,日本奈良先端科学技术大学院大学的研究小组,最近在干细胞治疗方面取得了突破性发现。他们的研究发表在《干细胞转化医学》杂志上,重点研究了一种名为 EPHA2 的膜蛋白,该团队此前发现,这种蛋白在分化前的PSC中会升高,抑制其形成,会极大降低肿瘤发生的风险。
通过几项涉及小鼠和人类干细胞培养的实验,他们发现干细胞中的 EPHA2 与 OCT4 共同表达;OCT4是一种转录因子蛋白,可控制与胚胎干细胞分化密切相关的基因的表达。有趣的是,当EPHA2基因从细胞中被敲除时,培养的干细胞会自发分化。这些结果表明 EPHA2 在保持干细胞处于未分化状态方面起着核心作用。
在小鼠和人类PSC分化过程中,EPHA2和OCT4表达之间存在很强的相关性。同样,在人类 iPSC 中,EPHA2 +细胞比例越大,OCT4 表达率越高,这反映了与在小鼠ESC中观察到的相同模式。
EPHA2 在未分化的小鼠 ESC 细胞表面表达,并在分化过程中下调
由此可见,EPHA2 成为选择未分化干细胞的潜在标记,为降低再生治疗中干细胞移植后的肿瘤发生风险提供了一种有价值的方法。研究人员因此推测,表达EPHA2+的干细胞,在移植到目标器官后可能会导致肿瘤的形成。
为了验证这一假设,研究人员准备了PSC培养物,并人工诱导其分化为肝细胞。他们使用针对EPHA2的磁性抗体,从一组培养物中提取了EPHA2阳性细胞,然后将其移植到小鼠体内。有趣的是,在接受从已去除EPHA2的培养物中移植的小鼠中,肿瘤的形成得到了极大抑制。
图形概要
综上,这些结果指出了 EPHA2 在新兴干细胞疗法中的重要性。Kurisaki 表示:“EPHA2 最终成为选择未分化干细胞的潜在标记,为降低再生治疗中干细胞移植后的肿瘤发生风险提供了一种有价值的方法。”
对这种蛋白质的进一步深入研究,将促成制定PSC更安全的使用方案。这些发现为最终能够修复受损器官甚至克服退行性疾病的未来铺平了道路。
作者:摩西| 编辑:暖风
References
1. Intoh, A., et al. (2024). EPHA2 is a novel cell surface marker of OCT4-positive undifferentiated cells during the differentiation of mouse and human pluripotent stem cells. Stem Cells Translational Medicine. doi.org/10.1093/stcltm/szae036.