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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)血液細(xì)胞“保質(zhì)期”的新方法，將改善細(xì)胞治療的應(yīng)用

2024-08-17 點(diǎn)擊量：611

研究人員發(fā)現(xiàn)了一種延長(zhǎng)血液細(xì)胞體外保質(zhì)期以用于細(xì)胞和基因治療的方法，為患者提供更好的選擇并改善他們的治療效果。

在體外培養(yǎng) 24 小時(shí)內(nèi)，造血干細(xì)胞功能就會(huì)發(fā)生顯著下降，與細(xì)胞周期進(jìn)程無(wú)關(guān)。通過蘆可替尼（一種針對(duì)特定靶點(diǎn)的小分子抑制劑）抑制培養(yǎng)適應(yīng)過程中的JAK/STAT 信號(hào)傳導(dǎo)可改善體外造血干細(xì)胞功能。

研究人員發(fā)現(xiàn)了一種已經(jīng)用于治療癌癥患者的藥物（蘆可替尼），當(dāng)應(yīng)用于當(dāng)前的細(xì)胞或基因治療方案時(shí)，可以使血液干細(xì)胞功能提高三倍。

人體每天會(huì)產(chǎn)生一萬(wàn)億個(gè)血細(xì)胞，而血液干細(xì)胞是我們體內(nèi)唯一能夠在一生中產(chǎn)生所有血細(xì)胞類型的細(xì)胞類型，因此具有巨大的再生潛力。

血液干細(xì)胞細(xì)胞和基因療法是一種突破性的治療方法，目前是治療十多種危及生命的遺傳疾病的唯一方法，已經(jīng)挽救了兩百多萬(wàn)患有血癌和其他疾病的人的生命。

這些療法從患者身上采集血液干細(xì)胞樣本，在培養(yǎng)皿中糾正其基因缺陷或重編程成干細(xì)胞，然后再送回患者體內(nèi)。然而，由于細(xì)胞在體外的保質(zhì)期，來(lái)源于血液干細(xì)胞的細(xì)胞療法仍然存在局限性。當(dāng)血液從人體環(huán)境中移出并在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)時(shí)，大多數(shù)血液干細(xì)胞會(huì)失去功能。這種功能喪失的確切時(shí)間和原因此前尚未得到充分了解。

現(xiàn)在，劍橋大學(xué)劍橋干細(xì)胞研究所 (CSCI) 勞倫蒂小組的科學(xué)家已經(jīng)確定了當(dāng)前基因治療方案下血液干細(xì)胞的時(shí)間表，通常需要三天時(shí)間。在培養(yǎng)皿中放置 24 小時(shí)后，超過 50% 的血液干細(xì)胞無(wú)法再維持終生血液生產(chǎn)，而這甚至在臨床治療開始之前就已經(jīng)存在。

在最初的 24 小時(shí)內(nèi)，細(xì)胞會(huì)激活復(fù)雜的分子應(yīng)激反應(yīng)以適應(yīng)培養(yǎng)皿。通過研究這種應(yīng)激反應(yīng)，該團(tuán)隊(duì)找到了解決方案。通過重新利用一種已經(jīng)用于癌癥治療的癌癥生長(zhǎng)阻滯劑（魯索替尼），他們能夠?qū)⑴囵B(yǎng)皿中的干細(xì)胞功能提高到原來(lái)的三倍。

該團(tuán)隊(duì)目前的目標(biāo)是修改當(dāng)前的細(xì)胞或基因治療方案以納入這種藥物，為患者提供最多數(shù)量的高質(zhì)量血液干細(xì)胞并改善他們的治療效果。

該研究8月15日發(fā)表在《血液》雜志上。

劍橋大學(xué)干細(xì)胞研究所的 Elisa Laurenti 教授是這項(xiàng)研究的資深作者，她表示：“這真的令人興奮，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在可以開始了解這些干細(xì)胞在體外被操縱時(shí)感受到的巨大壓力。從生物學(xué)角度來(lái)看，這確實(shí)令人著迷，因?yàn)樗绊懥烁杉?xì)胞生物學(xué)的各個(gè)方面。幸運(yùn)的是，我們能夠確定一條控制這些反應(yīng)的關(guān)鍵分子通路，并且可以通過一種已經(jīng)在使用且安全的藥物來(lái)靶向該通路。

“我希望我們的研究結(jié)果能夠?yàn)榧?xì)胞或基因治療患者提供更安全的治療。我們的發(fā)現(xiàn)還為更好地體外擴(kuò)增血液干細(xì)胞以及擴(kuò)大我們可以使用血液干細(xì)胞改善患者生活的疾病范圍開辟了許多可能性。”

這項(xiàng)研究的第一作者、劍橋大學(xué)干細(xì)胞研究所的 Carys Johnson 博士說(shuō)：“雖然我們預(yù)計(jì)從體內(nèi)取出這些細(xì)胞并在培養(yǎng)瓶表面培養(yǎng)它們會(huì)改變基因表達(dá)，但我們發(fā)現(xiàn)的變化程度令人驚訝，超過 10,000 個(gè)基因被改變，并且檢測(cè)到了明顯的應(yīng)激反應(yīng)。同樣令人驚訝的是，在細(xì)胞和基因治療方案期間，在移植回患者體內(nèi)之前，大多數(shù)血液干細(xì)胞在功能上都會(huì)喪失。

“我們已經(jīng)確定了功能喪失的關(guān)鍵瓶頸，臨床培養(yǎng)可以得到改善。我希望我們的工作將推動(dòng)培養(yǎng)方案的進(jìn)步，以更好地利用血液干細(xì)胞的力量，提高臨床方法的安全性和有效性。”

蘆可替尼

蘆可替尼，即磷酸蘆可替尼，常用制劑有片劑，是一種抗腫瘤藥，對(duì)于自身免疫力比較低、致病菌感染和遺傳因素等原因引起的腫瘤性疾病都有很好的治療效果，可以有效抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。

臨床主要可用于中?；蚋呶５脑l(fā)性骨髓纖維化（PMF）（亦稱為慢性特發(fā)性骨髓纖維化）、真性紅細(xì)胞增多癥繼發(fā)的骨髓纖維化（PPV-MF）或原發(fā)性血小板增多癥繼發(fā)的骨髓纖維化（PET-MF）的成年患者，治療相關(guān)疾病相關(guān)脾腫大或疾病相關(guān)癥狀。