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日本研究用IPS技术大量培养抗癌细胞

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来源: 作者: 2019-05-16 20:53:38

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日本研究人员2013年1月4告说,引诱多功能干细胞(iPS细胞)可用来大量培养具有抗癌功能的免疫细胞,将来有望在此基础上开发出治疗癌症的新型免疫疗法。

研究人员从一些患有恶性黑色素瘤的癌症病人体内提取出正在攻击癌细胞的免疫细胞,用这些名为“T淋巴细胞”的免疫细胞培育出iPS细胞。iPS细胞是提取特定人体细胞并向其内部植入特殊基因后培育而成的一类细胞,具有分化成多种人体组织细胞的潜力。

在本次研究中,这些iPS细胞再次被培育分化成为T淋巴细胞,关键的是,这样得到的T淋巴细胞依然具有攻击癌细胞的功能。研究小组指出,T淋巴细胞在识别癌细胞的时候会通过改变基因排列的方式来“记住”癌细胞的特征,这种“记忆”能够传递给iPS细胞,由此再培育出的T淋巴细胞可以像从前一样攻击癌细胞。

据介绍,现有的免疫疗法常是单纯刺激患者的T淋巴细胞以使其增殖,但是由于难以大量增加,所以效果很有限。此次开发的方法能够大量培养T淋巴细胞,所以有望解决这个问题。

研究人员在新一期《细胞·干细胞》杂志发表论文说,这一技术目前还处于试管实验阶段,将来有可能在其基础上开发出医治癌症的新型免疫疗法。领导研究的日本理化学研究所研究员河本宏说,接下来将通过动物实验确认其效果。

据国外媒体报道,日本科学家首次培育出能够杀死癌细胞的T细胞。他们表示这一研究突破为直接将T细胞注入癌症患者体内,用以对抗癌症铺平了道路。实际上,人体可天然产生T细胞,但数量较少。成功培养T细胞让将这种细胞大量注入患者体内,以增强免疫系统成为一种可能。

日本理化学研究所过敏反应与免疫学研究中心的科学家表示,他们首次成功培养出能够杀死癌细胞的免疫系统细胞T淋巴细胞。为了培养这类细胞,他们首先对专门杀死一种肯定癌细胞的T淋巴细胞进行“再编程”,使其变成另一种细胞,被称之为“诱导性多功能干细胞”,诱导性多功能干细胞随后发育成功能齐备的T淋巴细胞。诱导性多功能干细胞发育而成的T淋巴细胞未来可充当一种潜在的癌症治疗手段。

此前进行的研究发现借助传统手段在实验室培育的T淋巴细胞在杀死癌细胞时效率较低,主要原因在于它们的寿命较短,限制了它们充当一种癌症治疗手段的可能性。为了解决这个问题,由川本浩带领的日本研究人员将成熟的人体T淋巴细胞进行再编程,使其变成诱导性多功能干细胞,而后对这些细胞如何分化进行研究。

日本科学家将专门对抗一种皮肤癌的T淋巴细胞培育成诱导性多功能干细胞,方式是将这种淋巴细胞暴露在“山中因子”环境下。山中因子是一组化合物,能够让细胞退回到“非专业性”阶段。在实验室,研究人员将诱导性多功能干细胞变成T淋巴细胞。与最初的T淋巴细胞一样,此时的T淋巴细胞也专功一样的皮肤癌。它们的基因构成与最初的T淋巴细胞相同,能够表达癌症特异性受体。研究发现这种新型T淋巴细胞非常活跃,可以产生一种抗癌化合物。

川本浩博士表示:“我们成功培育出具有特定抗原的T细胞,方式是培育诱导性多功能干细胞,而后让它们变成功能性T细胞。下一步工作是研究这些T细胞到底是具有选择性地杀死癌细胞还是连同其他细胞一起杀死。如果选择性杀死癌细胞,这些T细胞便可直接注入患者体内,用于对抗癌症。在不太遥远的将来,我们便可为癌症患者实施这种疗法。”研究发现刊登在《干细胞》杂志上。

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-伊利克博士表示:“这项研究采用一种新奇而有趣的方式研发基于细胞的疗法,这类研究并不是我们常常能够听说的。这种方式需要进一步验证,还需进行大量研究,而后才考虑进行临床测试。不过,当前获得的初步数据令人鼓舞。这项具有开辟性的研究打下了一个坚实基础,让我们进一步加深了对细胞疗法和个性化医治手段的认知。”

据英国《每日邮报》1月3道,日本研究人员首次造出了能够杀死癌细胞的人体细胞。

这类升级后的细胞也可称作“杀手”T淋巴细胞,能专门杀死人体内年底需防“火上浇油” 4种饮食可清火
的某种癌细胞。“杀手”T淋巴细胞的诞生堪称世界首次,癌症难题可能将被人类攻克。这类细胞的研制为今后直接将抗癌类细胞注射入患者体内铺平了道路,但这一技术目前还处于试管实验阶段。

研制方法提取人体细胞植入特殊基因

研究人员从一些得了恶性黑色素瘤的癌症病人体内,提取出正在攻击癌细胞的免疫细胞,用这些名为“T淋巴细胞”的免疫细胞培育出iPS细胞。iPS细胞是提取特定人体细胞并向其内部植入特殊基因后培育而成的一类细胞,具有分化成多种人体组织细胞的潜力。在本次研究中,这些iPS细胞再次被培育分化成为T淋巴细胞,关键是,这样得到的T淋巴细胞依然具有攻击癌细胞的功能,他们将其称为“杀手”T淋巴细胞。“T淋巴细胞”在人体内自然产生的数量非常少,但未来大量注射给病人体内后,将加速重建免疫系统。

抗癌效果新细胞能产生抗肿瘤化合物

此前的研究已经表明,以往在实验室里使用传统方法取得的T淋巴细胞,其杀死癌细胞的效果并不好,因为T淋巴细胞的寿命非常短,而这限制了它们成为治疗癌症的有效方法。

研究小组在实验中观察到,新取得的iPS细胞在实验室生长,并引诱分化,再次生成新的“杀手”T淋巴细胞,这批新的T淋巴细胞被证明能够特定杀灭与此前程序设定中相同类型的皮肤癌,比原始的T淋巴细胞更加有效。

研究人员强调,基因重组能够使抗癌细胞在表面显示出特异的抗癌受体,这种新的T淋巴细胞也被证明非常具有活力,能够产生一种抗肿瘤化合物。

关键步骤测试新细胞的杀癌“智商”

日本科学家Kawamoto说:“我们已扩大了T淋巴细胞的抗癌特异性,我们成功地通过制造iPS细胞,分化出了功能性的T淋巴细胞。下一步将是测试这些T淋巴细胞是否可以有选择地杀死肿瘤细胞,而不是体内的其他细胞。如果它们做到了,那么这些细胞可能会被直接注射到癌症病人的体内进行医治,这可能在不远的将来会实现。”这项研究结果发表在国际著名学术期刊《细胞-干细胞》上。杜思科艾里克博士是伦敦国王学院干细胞科学的高级讲师,他说:“尽管这种方法需要进一步验证,还有大量的工作需要完成,随后才能斟酌投入临床试验,但是最初的这些数据给了大家很大的希望。这一开创性的工作,对于抗癌治疗来说,绝对提供了一个强有力的基础。”

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