央视报道,iPS细胞+基因编辑=癌细胞超级杀手T细胞!
这类T细胞更加高效...
导读
●诱导多能干细胞(iPS细胞)可在体外培养出T细胞。这类T细胞更加高效,其效果已在动物实验中得到确认;
●iPS细胞由来的T细胞通过基因编辑,可培养出仅定向攻击癌细胞的超级杀手T细胞;
●有望开发用于下一代细胞免疫疗法,实现降低免疫疗法的成本,让癌症免疫疗法实用化更进一步。T细胞作为免疫细胞家族中的“杀手”,是免疫系统与病毒和癌细胞作战的主力,主要功能是揪出并杀死入侵的如病毒、细菌等病原体。在近年来发展迅猛的“免疫疗法”里,大多都是以T细胞为基础而诞生的,如此厉害的T细胞成了抗癌治疗领域的大热研究对象。
既然T细胞这么厉害,那么人类对抗癌症的难题岂不是迎刃而解了?
人无完人,T细胞有个缺点是不擅长发现和杀死癌细胞,得依靠它表面的表达受体(TCR),这种受体对某种抗原具有特异性,如果癌细胞表达这种抗原,那么T细胞就会结合并破坏它,但这种情况也同样会发生在表达相同抗原的任何正常细胞上。因此,想要最大化激发T细胞的治疗潜能,大规模制造T细胞及优化其制造方案是燃眉之急。得益于诱导多能干细胞(iPS细胞)技术的快速发展,京都大学研究人员早在几年前就成功利用iPS细胞技术培养出了大量T细胞,让T细胞的增殖不再困难。而后致力于解决不让T细胞攻击正常细胞的难题。去年年底,央视CCTV报道了一项日本研究人员成功培养出可定向攻击癌细胞的T细胞的研究。
以下为央视CCTV报道内容
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△日本研究人员培养出可定向攻击癌细胞的T细胞
在这项研究中,研究人员借助基因技术,修改了iPS细胞中的基因,成功培养出只攻击癌细胞的T细胞,效果已经在小白鼠的实验中得到确认,相关论文已发表于《Cell Stem Cell》。△DOI:https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.10.005
研究人员利用患者已经衰弱的T细胞制作成iPS细胞,体外通过对成熟体细胞“重新编程”培育,再重新回输到患者体内,有效地增强患者免疫系统抗击肿瘤细胞的能力。
iPS细胞是获得2012年诺贝尔生理或医学奖的干细胞。它来自于普通细胞,通过技术诱导回到干细胞的状态。它拥有与胚胎干细胞相似的分化潜力,可在适当诱导条件下定向分化,如变成血细胞、心肌细胞、骨细胞、血细胞、免疫细胞等等,然后用于治疗疾病。
△ 《Cell Stem Cell》图解iPS细胞免疫疗法
想要获得高质量的杀伤性T细胞,就必须先诱导回其前体—双阳性T细胞阶段,但双阳性T细胞成熟为杀伤性T细胞时会出现T细胞受体重建现象,由此导致原有的抗原特异性消失。
于是研究团队采用CRISPR/Cas9基因编辑技术,修改了诱导多能干细胞中的基因(将受体重建的关键重组酶进行基因敲除),最终将原有T细胞受体的固化,实现只攻击癌细胞的定向“杀手T细胞”诞生。
在本次研究中,研究人员通过两种不同路径获得的T细胞,都显示出对抗癌症有显著效果。
△使用iPS细胞技术的两种方法用于癌症免疫疗法
- 首先,将来自患者的T细胞重编程为iPS细胞并编辑基因RAG2,然后将这些细胞分化成T细胞。
- 在第二种中,来自原种的iPS细胞在分化成T细胞时被修饰以表达特异性TCR。
京都大学研究人员表示,这项利用iPS细胞培养T细胞的研究成果,与之前癌症免疫疗法中体外培养能定向攻击癌细胞的T细胞,再将其注射到患者体内的方法相比更加高效,并有望降低免疫疗法的成本。
iPS细胞由来的T细胞不仅是干细胞研究领域的一大重要突破,回避了伦理争议,解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题,更是癌症免疫疗法实用化过程中提高安全性和有效性的重要成果之一。
在医疗科技日益发达的现在,以干细胞、免疫细胞治疗为代表的细胞治疗时代已经正式来临,并一再迎来新的热潮,这不仅颠覆了传统医学观念,更预示着人们逐渐应该明白细胞资源终将不再是遥不可及的实验室资源,而可以成为个人及家庭的健康资源。
参考资料:
- Enhancing T Cell Receptor Stability in Rejuvenated iPSC-Derived T Cells Improves Their Use in Cancer Immunotherapy
- http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/e/pressrelease/news/181116-010000.html
本文出处 | 华夏源干细胞
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