來自iPS的第二層皮膚
日期:2014-12-01 08:53:02
大皰性表皮松解癥(EB)是一種罕見的遺傳病,患者皮膚非常脆弱,輕輕一碰就會出現大皰。現在干細胞治療EB取得了重要的進展,為下一步的臨床試驗奠定了基礎。
EB是由基因缺陷引起的,這些基因編碼的蛋白負責連接皮膚的頂層和底層,比如膠原蛋白。目前EB還是無藥可醫的,醫生們能做的只是處理傷口和治療感染。患有嚴重EB的人就算活到成年,也很容易患上皮膚癌,往往在四十多歲就因此而死亡。
幾年前,科學家們曾對一個EB患者嘗試過基因療法。他們獲取患者的皮膚細胞進行培養,用病毒將矯正性的基因送入細胞,然后將這些細胞移植回患者腿部。雖然修復后的細胞在人體內存活下來,但病毒會帶來一定的風險,而且這種療法需要培養大量的細胞。因此,人們還在尋求其他方法,比如iPS重編程。iPS能生成大量遺傳背景與患者匹配的成體組織,這樣的組織在移植時不容易受到免疫系統的排斥。
有些EB患者的皮膚細胞會丟失致病突變,轉變為健康的細胞。哥倫比亞大學的研究人員利用這一點,將這些已恢復的細胞誘導成為iPS細胞,再將其分化為角質形成細胞,表達患者缺乏的那種膠原蛋白。這些細胞移植到小鼠身上之后,長成了人類皮膚,也生產了正確的膠原蛋白。領導這項研究的Angela Christiano指出,使用已恢復的細胞可以避免基因治療的風險。
然而,只有20% -30%的EB患者具有自動恢復的皮膚細胞。斯坦福大學的研究團隊采用了更為傳統的方式,他們將EB患者的皮膚細胞誘導成為iPS細胞,修復其中的基因缺陷,然后將它們分化成為角質形成細胞。這些步驟可能會引入有害突變,EB 患者的原始細胞也可能攜帶致癌突變。為此,研究人員篩選了不含有害突變的iPS細胞,大大降低了這樣的風險。研究顯示,這些細胞移植到小鼠體內存活了一個月之久。
以上兩項研究并沒有用細胞對EB動物進行治療,不過奧地利科學院的研究人員做到了這一點。他們修復了iPS細胞中的膠原蛋白基因,將這些細胞分化為成纖維細胞,并注射到EB小鼠模型的皮膚之下。在18周的時間里,這些細胞形成了表達正確膠原蛋白的皮膚層。
這三項研究同時發表在十一月二十六日的Science Translational Medicine雜志上。斯坦福大學和哥倫比亞大學的團隊已經在申請開展iPS細胞治療EB的臨床實驗。
Memorial Sloan Kettering癌癥中心的Lorenz Studer指出,這些研究很有希望但也面臨著一定則的挑戰。舉例來說,研究者們應當想辦法延長細胞移植后的壽命。明尼蘇達大學的Jakub Tolar則指出了另一個問題,皮膚移植無法治療EB患者身體內部的問題,因為這種疾病也會對腸道壁和食管產生影響。Tolar正在研究一個更全面的iPS解決方案,把基因校正后的細胞用于骨髓移植,當然這個方案的風險也比較大。
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