世界生命科學(xué)前沿動態(tài)周報（八十七）

已分化的iPS細(xì)胞用于細(xì)胞療法可能不發(fā)生免疫排斥

    科技日報Science Daily 2013年1月25日：波斯頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ妥钚卵芯勘砻饔蒳PS細(xì)胞生成的組織被移植回基因相同的受體中時沒有發(fā)生排斥反應(yīng)。該研究在線發(fā)表在Cell Stem Cell 上，證實(shí)了iPS 具有發(fā)育成各類型細(xì)胞為多種疾病比如糖尿病、肝和肺部疾病等提供療法且不會發(fā)生排斥反應(yīng)的可能。

     該研究的兩位資深作者Ashleigh Boyd, DPhil 和Neil Rodrigues, DPhil 是波斯頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院皮膚科副教授，波斯頓大學(xué)和波斯頓醫(yī)療中心再生醫(yī)學(xué)研究中心的研究員，同時也是國家衛(wèi)生研究所羅杰•威廉斯醫(yī)學(xué)中心的生物醫(yī)學(xué)杰出研究中心的主要研究者（羅杰•威廉斯醫(yī)學(xué)中心是波斯頓大學(xué)的一個臨床研究附屬機(jī)構(gòu)）。

     通過基因操作，各種成體細(xì)胞如皮膚或血液細(xì)胞都可變成干細(xì)胞狀態(tài)，發(fā)育成iPS細(xì)胞。iPS細(xì)胞可以成熟（分化）成為人體內(nèi)各種類型的細(xì)胞，為移植療法提供豐富的組織來源，也是生物學(xué)研究的有力工具。既然iPS細(xì)胞可通過患者特異性的方式獲得，它們就應(yīng)該具有被回植到同一患者身上而不會發(fā)生排斥反應(yīng)的可能性?？墒?，2011年發(fā)表在《自然》上的一篇研究卻表明干細(xì)胞狀態(tài)下的iPS細(xì)胞被移植到同一基因受體身上發(fā)生了排斥反應(yīng)。

     這篇《自然》雜志上的研究公然表明由患者特異性iPS細(xì)胞生成的組織在移植后可能具有免疫原性；但Rodrigues稱其并沒有直接對用于再生醫(yī)學(xué)和移植中與療效相關(guān)的各細(xì)胞類型的免疫原性進(jìn)行評估。

     針對該評估，波斯頓大學(xué)的研究者從實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭刑崛〕审w細(xì)胞并使之變成iPS細(xì)胞，然后使iPS細(xì)胞分化為三種細(xì)胞類型：神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞和內(nèi)皮（血管內(nèi)皮）細(xì)胞。這三種細(xì)胞分別代表了胚胎發(fā)育過程中的三個胚層：中胚層、外胚層和內(nèi)胚層，來自這三胚層的細(xì)胞分化并最終發(fā)育成人體的組織和器官系統(tǒng)。通過使用實(shí)驗(yàn)方法來反映患者特異性iPS細(xì)胞在細(xì)胞療法中的臨床應(yīng)用可能性。研究組把分化的細(xì)胞移植到基因相同的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校Y(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)任何免疫反應(yīng)增加或排斥反應(yīng)的癥狀。

     研究結(jié)果表明患者特異性iPS細(xì)胞能克服移植中的免疫排斥問題，該問題將會是潛在的胚胎細(xì)胞派生療法的一大難題。在臨床上，移植中的免疫排斥是通過免疫抑制藥物治療的，但其有很嚴(yán)重的副反應(yīng)，如可導(dǎo)致癌癥發(fā)生。

     Boyd說：“要是可以不使用免疫抑制藥物，而是使用諸如基于患者特異性iPS細(xì)胞的療法，那就再好不過了。我們的成果是很有前景的，未來的研究應(yīng)該著力于評估人體iPS細(xì)胞生成的組織是否同樣缺乏免疫原性。”

點(diǎn)評：患者特異性iPS細(xì)胞實(shí)質(zhì)是體細(xì)胞通過基因重新編程后產(chǎn)生的新物種細(xì)胞，與天然的干細(xì)胞有本質(zhì)區(qū)別，在體外的培養(yǎng)環(huán)境下，細(xì)胞的屬性也將隨之改變，再移植入患者體內(nèi)引起的排異反應(yīng)是不可避免的。某個動物研究的結(jié)論并不能否認(rèn)這一事實(shí)。

相關(guān)文獻(xiàn)：
Lack of Immune Response to Differentiated Cells Derived from Syngeneic Induced Pluripotent Stem Cells

Author: Prajna Guha1, John W. Morgan1, Gustavo Mostoslavsky2, Neil P. Rodrigues1, 2, 3, 4,
Ashleigh S. Boyd1, 2, 3, 4,
• 1 NIH Center of Biomedical Research Excellence (COBRE) in Stem Cell Biology, Roger Williams Medical Center, Boston University School of Medicine, Providence, RI 02908, USA
• 2 Center for Regenerative Medicine (CReM), Boston University School of Medicine, Boston, MA 02118, USA
• 3 Department of Dermatology, Boston University School of Medicine, Boston, MA 02118, USA
Summary
The prospects for using autologous induced pluripotent stem cells (iPSCs) in cell replacement therapy have been tempered by evidence that undifferentiated, syngeneic mouse iPSCs are immunogenic upon transplantation. However, the immunogenicity of more therapeutically relevant differentiated cells remains unexplored. Here, we differentiated mouse iPSCs into embryoid bodies (EBs) or representative cell types spanning the three embryonic germ layers and assessed their immunogenicity in vitro and after their transplantation into syngeneic recipients. We found no evidence of increased T cell proliferation in vitro, rejection of syngeneic iPSC-derived EBs/tissue-specific cells (TSCs) after transplantation, or an antigen-specific secondary immune response. Thus, differentiated cells derived from syngeneic iPSCs do not appear to be rejected after transplantation. We also found little evidence of an immune response to undifferentiated, syngeneic iPSCs. Our data support the idea that differentiated cells generated from autologous iPSCs could be applied for cell replacement therapy without eliciting immune rejection.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S193459091300009X