Cell Stem Cell:將誘導多能干細胞重編程為強大的自然殺傷細胞 增強抗腫瘤的潛力和活性
一項刊登在國際雜志Cell Stem Cell上的研究報告中,來自加利福尼亞大學等機構的科學家們通過研究利用誘導多能干細胞(ipsCs)并剔除一個關鍵基因,開發出了能在體內和體外對特定白血病具有更強抵御活性的自然殺傷細胞;自然殺傷細胞(NK細胞)是與T細胞和B細胞同屬于一個家族的淋巴細胞,其是機體先天性免疫系統的關鍵組成部分,能夠在體內循環,并作為機體第一道免疫防線來抵御外來入侵者,主要是多種病原體和癌癥等。
NK細胞也有望幫助研究人員開發新型抗癌療法,因為其能識別并靶向作用惡性細胞,但其作用效率卻非常有限;這項研究中,研究人員利用兩種方法來改善NK細胞的作用潛力,首先,他們利用源于皮膚或血液細胞的ipsCs來開發NK細胞,其能夠重編程回歸至胚胎樣的多潛能狀態并直接轉變為NK細胞,這種策略能夠產生標準化的細胞群體,而不是根據病人的具體情況來分離細胞。
其次,研究人員剔除了干細胞衍生的NK細胞中名為CISH的基因,CISH基因能調節抑制細胞因子信號的特殊蛋白的表達,細胞因子是一類能像其它免疫系統細胞發送信號的特殊分子,這些免疫細胞包括巨噬細胞、淋巴細胞和成纖維細胞,從而使得這些細胞能夠到達感染、炎癥和創傷位點。研究者Kaufman說道,當NK細胞被諸如IL15等細胞因子刺激時,從NK細胞中剔除CISH或能移除正常情況下被激活或表達的機體內部檢查點,CISH剔除的ipsC衍生的NK細胞能夠有效治療攜帶人類白血病細胞的小鼠,而利用未修飾的NK細胞治療的小鼠則會死于白血病。
相關研究結果表明,研究者能夠編輯ipsC衍生的NK細胞從而就能移除細胞內部的抑制性基因,進而改善NK細胞的激活,CISH的剔除至少能以兩種不同的方法來改善NK細胞的功能,首先,其能移除對IL15信號的制動作用,并改善NK細胞的激活和功能,即便是在較低IL15濃度下依然如此,其次,其能對NK細胞進行代謝重編程,從而使其更加有效地進行能量利用,從而在體內改善細胞的功能。
目前研究人員正在將本文研究結果轉化為臨床療法過程中,隨著iPSC衍生的NK細胞在臨床試驗中被用于治療血液腫瘤和實體瘤,研究人員期待剔除CISH的iPSC-NK細胞或能作為更加有效的治療手段。最后研究者表示,重要的是,iPSCs能提供一種穩定的平臺來進行基因修飾,而且NK細胞還能被用作同種異體細胞,從而并不需要對個體患者進行匹配,這樣研究人員就能夠創建一系列經過修飾的ipsC衍生的NK細胞,從而就能作為一種標準化的療法來治療成百上千名患者。
原始出處:
Huang Zhu,Robert H.Blum,Davide Bernareggi,et al. Metabolic Reprograming via Deletion of CISH in Human ipsC-Derived NK Cells Promotes In Vivo Persistence and Enhances Anti-tumor Activity, Cell Stem Cell, online 11 June 2020, doi:10.1016/j.stem.2020.05.008