加大圣地亚哥分校等高校人员研制成功超级NK细胞(图)

由加大圣地亚哥分校(UCSD)和挪威奥斯陆大学医院组成的研究团队,利用诱导多能干细胞(iPSCs)和删除一个关键基因,通过体内(vivo ) 和体外 (vitro) 培养出对白血病具有明显更强活性的自然杀伤细胞NK(Nature Killer),这一成果日前已发表在学术专刊《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)。

合著者包括:加州大学圣地亚哥分校医学院: Huang Zhu、Robert H.Blum、Davide Bernareggi、Zhengming Wu、Zhipeng Meng、Chengsheng Wu和Kun Liang Guan;挪威奥斯陆大学医院(Oslo University Hospital): Eivind Heggernes Ask、Hanna Julie Hoel和Karl Johan Malmberg。

这项研究的部分资金来自美国国立卫生研究院,和加利福尼亚再生医学研究所。

从一个自然杀伤“超级”细胞删除细胞中的抑制基因以增强其抗肿瘤活性和持久性,研究人员一直在寻求一种临床治疗方法。

自然杀伤细胞(NK)与T细胞和B细胞是同一家族的淋巴细胞,是先天免疫系统的一部分。它们在体内循环,是第一批对外来细胞或入侵者,特别是病毒和癌症早期症状作出反应的病毒。因此,它们作为抗癌治疗的基础有着巨大的希望,能够识别和靶向恶性细胞,但它们的疗效已被证明是有限的。

在本项研究中,由加大圣地亚哥医学院细胞治疗主任、再生医学部医学教授丹·考夫曼(Dan Kaufman)博士、加大圣地亚哥健康分校桑福德再生医学联合会和桑福德干细胞临床中心教师领导的研究团队,从两个方面提升了它们的能力。

首先,他们从IPSCs中产生NK细胞,IPSCs来源于皮肤或血液细胞,这些细胞被重新编程回到胚胎样多能状态,然后被引导成为NK细胞。这种策略产生一个标准化的细胞群,而不需要在特定病人的基础上分离细胞。

其次,研究人员在干细胞衍生的NK细胞中删除了一个名为CISH的基因。CISH基因调节抑制细胞因子信号传导的蛋白质的表达。细胞因子是信号分子,其他免疫系统细胞,如巨噬细胞,淋巴细胞和成纤维细胞的感染,炎症和创伤。

考夫曼说:“NK细胞中CISH的缺失消除了一个内部‘检查点’,当NK细胞受到诸如IL15等细胞因子的刺激时,该检查点通常被激活或表达。”。“我们发现,CISH缺失的iPSC来源的NK细胞能够有效地治疗含有人类白血病细胞的小鼠,而未经修饰的NK细胞治疗的小鼠死于白血病。”

“这些研究表明,我们现在可以编辑iPSC衍生的NK细胞,去除细胞内的抑制基因,以提高NK细胞的活化。我们证明CISH缺失至少以两种不同的方式改善NK细胞功能。首先,它消除了对IL15信号的抑制,改善了NK细胞的激活和功能,即使在低浓度IL15下也是如此。其次,它导致NK细胞的代谢重编程。它们的能量利用效率更高,从而改善了它们在体内的功能。”

考夫曼说,他和同事们正在努力将这一发现转化为临床治疗。

“由于iPSC衍生的NK细胞目前正在临床试验中治疗血液(血液)恶性肿瘤和实体肿瘤,我们期望CISH缺失的iPSC NK细胞能提供更有效的治疗。

“重要的是,iPSC为基因修饰提供了一个稳定的平台,由于NK细胞可以用作不需要与单个患者配对的同种异体细胞,我们可以创建一系列经过适当修饰的iPSC衍生NK细胞,适合作为一种标准化治疗成百上千名患者,“现成的”治疗。“

(美国华文网 圣地亚哥华文网俊隽编发 USChinesePress.com SanDiegoChinesePress.com)