2008-03-09

研究:有作用的免疫系統可源自於胚胎幹細胞

A functional immune system can be derived from embryonic stem cells, preliminary study finds
http://www.physorg.com/news122044661.html

February 12, 2008

一項新研究首度示範,胚胎幹細胞能用來創造有作用的免疫系統白血球細胞,這項發現在把胚胎幹細胞當作骨髓移植的細胞替代來源上,是重要的一步。

這個對於患者來說充滿希望的新聞,這些人具有嚴重的白血球與免疫疾病,需要這些移植已進行治療,發表在線上版的 Blood,American Society of Hematology 的官方期刊。

胚胎幹細胞(ESCs)正受到熱切地研究,成為原始細胞一種可更新的來源,那在理論上能夠再生所有組織與器官。使用源自於 ESC 的造血細胞,比起使用骨髓、臍帶血與來自於捐贈者周邊血液的傳統移植有個重要的優勢。

在捐贈細胞表面的抗原必須與病患相符(透過一種稱為 HLA 比對的方法來決定)以避免產生排斥。使用胚胎幹細胞,其所具有的抗原濃度較低,也因此不太可能激起病人身體所產生的防禦反應,也許能讓那些找不到適當 HLA 相符捐贈者的病患接受移植。

先前研究已證明,藉由引入一種蛋白,稱為 HOXB4(已知它具有大幅增強細胞增殖的獨特能力),到形成血液的造血細胞中,能誘使(coax)它們成為老鼠 ESCs。

這些細胞接著能移植到老鼠體內(其自身骨髓已被放射線給摧毀)挽救牠們的骨髓功能,並開始產生必要的血液細胞。然而,先前的研究卻沒有調查源自於 ESC 的骨髓在這些老鼠體內是否能再生正常的免疫功能 -- 尤其是,是否能允許老鼠對病毒或疫苗產生回應。因為當胎兒在受到環境保護的子宮內時,它們毋需一個會起作用的免疫系統,這時還不清楚源自於 ESC 的骨髓是否能重建一個齊全的免疫系統或只是相當緩慢。

在此研究中,來自於 Iowa、台灣與德國的團隊,使用包含 HOXB4 的 ESC 以移植骨髓,並挽救在遺傳上缺乏任何免疫系統,且已照射過放射線,催回其骨髓的老鼠。只有包含 HOXB4 的細胞能夠移植、挽救老鼠,而且長久產生血液細胞。這些被移植的細胞經證明是源自於被移植的、來自於 ESC 的細胞。

為了測定這些移植是否能重建已廢止的免疫系統,科學家將 LCMV 注射到老鼠身上,那是種常見的囓齒目病毒,並等待 T 細胞的行動,這是身體防禦自身對抗傳染的跡象。雖然由新造血細胞所產生的 T 細胞數量很少,不過它們能有效地回應病毒。此外,被移植的造血細胞也能夠產生 B 細胞與其他防禦細胞,稱為抗原呈現細胞,它扮演發信號給 T 細胞要它行動的角色。他們亦測試測試老鼠對於疫苗的回應,並證明能誘發特定免疫細胞。雖然暴露在病毒或疫苗之後,免疫回應的程度不如在正常成鼠所見,不過那卻是可測量且有效用的。

此研究亦受到鼓舞,在其中 70 被移植的老鼠沒有一隻在隨後 200 天內發展出任何腫瘤 -- 這是使用 ESCs 進行組織再生時的另一項顧慮。

"這些結果首度證實,有作用的白血球細胞,身體免疫系統中的關鍵玩家,能成功地源自於表現出 HOXB4 的胚胎幹細胞," 領導此研究的作者 Nicholas Zavazava, MD, PhD 說,內科醫學教授以及 University of Iowa Hospitals and Clinics 移植研究主任,同時也是 Iowa City VA Medical Center 的主治醫師。"因此,我們滿懷希望,為了病患,這些令人振奮的發現是朝向一個新的、改進過的療法的第一步。"

※ 相關報導:

* Hematopoiesis and immunity of HOXB4-transduced embryonic stem cell-derived hematopoietic progenitor cells
http://bloodjournal.hematologylibrary.org/cgi/content/abstract/blood-2007-10-117366v1
Kun-Ming Chan(詹昆明,長庚), Sabrina Bonde, Hannes Klump,
and Nicholas Zavazava
Blood, prepublished online December 4, 2007
DOI 10.1182/blood-2007-10-117366

* Precancerous stem cells can form tumor blood vessels
http://www.physorg.com/news122710244.html

* Precancerous Stem Cells Can Serve As Tumor Vasculogenic Progenitors
http://www.plosone.org/doi/pone.0001652
Rulong Shen, Yin Ye, Li Chen, Qingtao Yan,
Sanford H. Barsky, Jian-Xin Gao
PLoS ONE 3(2): e1652.
doi: 10.1371/journal.pone.0001652
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