學術前沿丨誘導多能干細胞在疾病治療領域的研究進展( 二 ) _健康小知識

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表4非體細胞人多能干細胞在造血系統研究中的應用
Ye及其同事報道了一種來自骨髓增生性腫瘤(MPN)患者的含有誘導多能干細胞的JAK2α-V617F突變。他們使用CB和BM(CD34+)細胞產生ipscs ，隨后分化為血液祖細胞(CD34+CD45+) 。 Raya等還提供了來自范可尼貧血、血液疾病患者的ipsc疾病模型。
青少年骨髓單核細胞白血病(JMML)ipsc疾病建模顯示了更先進的血液疾病建模的特征。
研究人員使用獨立的含有PTPN11(E76K)錯義突變的男性JMML患者血液樣本，研究人員生成了誘導多能干細胞。利用誘導多能干細胞的造血譜系來測試概念藥物篩選。從JMML患者來源的ipsc中，研究人員發現，激活的MEK和JAK1/2通路可能是未來治療的一個靶點。
Hirata團隊構建了先天性巨核細胞血小板減少癥(CAMT)患者來源的ipsc ，從而進行CAMT疾病建模。 Hirata團隊發現，與正常ipsc相比，患者ipsc來源的造血分化最終占血小板數量的不到1% 。逆轉錄病毒在缺陷的ipsc中引入正常的MPL基因（血小板生成素受體）導致了另一個關于血小板生物學的發現。與正常ipsc組相比， CAMT誘導多能干細胞來源的血液祖細胞中Fli1基因活性顯著增加，這給科學家們尋找治療CAMT可能的下游途徑指明了方向。
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iPSC治療糖尿病
YasushiKondo團隊以參與胰腺發育的關鍵轉錄因子的表達為指標，在體外模擬和復制胰腺的正常發育階段，從而誘導hESCs/ipscs分化為胰腺譜系細胞。如圖5所示，受精卵通過多個發育階段，如最終內胚層、原始腸管、后前腸、胰腺內胚層和內分泌前體，分化為表達胰島素的β-細胞。

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圖5通過模擬體內發育，從人類胚胎干細胞和誘導多能干細胞(hESCs/ipscs)中產生胰腺內分泌譜系的分化策略示意圖。
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iPSC治療癌癥
2020年10月22日，日本研究人員日前實施了一臺移植免疫細胞治療癌癥的手術，用于移植的免疫細胞由ipsc培養而來。這是日本首次嘗試利用ipsc治療癌癥。
千葉大學和理化學研究所的一個研究小組對一名頭頸部惡性腫瘤患者實施了自然殺傷T細胞（NKT細胞）移植手術。手術采用注射形式，向患者癌組織附近血管一次注射約5000萬個NKT細胞。首次注射后患者情況良好，患者還將接受兩次注射。 NKT細胞是一種可對癌細胞發動高效攻擊的免疫細胞，但人體內僅有少量這種細胞。
研究人員從健康人的血液中采集NKT細胞并培育出ipsc ，再使ipsc分化增殖出大量NKT細胞后注入患者體內。 ipsc是通過對成熟體細胞“重新編程”培育出的干細胞，擁有與胚胎干細胞相似的分化潛力。研究小組計劃2022年3月前對4至18名接受標準治療后病情復發的頭頸部惡性腫瘤患者進行同樣的免疫細胞移植手術，以確認這種療法的安全性和有效性。
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iPSC構建肝癌模型
【學術前沿丨誘導多能干細胞在疾病治療領域的研究進展】日本岡山大學研究生院的研究團隊，利用分泌多種炎癥性物質的人肝癌細胞株培養上清液，培養了小鼠的ipsc ，并將ipsc誘導為癌癥干細胞，然后將癌癥干細胞移植到裸鼠的肝臟中，成功制作了肝癌模型。本次研究無需實施基因突變和插入缺失等操作，即完成了認為形成特定腫瘤，這是世界首次成功制作出肝癌模型（圖6）。

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圖6在分泌炎癥性物質的癌細胞影響下， ipsc轉化為肝癌干細胞
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