学术前沿丨诱导多能干细胞在疾病治疗领域的研究进展( 二 ) _健康小知识

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表4非体细胞人多能干细胞在造血系统研究中的应用
Ye及其同事报道了一种来自骨髓增生性肿瘤(MPN)患者的含有诱导多能干细胞的JAK2α-V617F突变。他们使用CB和BM(CD34+)细胞产生ipscs ，随后分化为血液祖细胞(CD34+CD45+) 。 Raya等还提供了来自范可尼贫血、血液疾病患者的ipsc疾病模型。
青少年骨髓单核细胞白血病(JMML)ipsc疾病建模显示了更先进的血液疾病建模的特征。
研究人员使用独立的含有PTPN11(E76K)错义突变的男性JMML患者血液样本，研究人员生成了诱导多能干细胞。利用诱导多能干细胞的造血谱系来测试概念药物筛选。从JMML患者来源的ipsc中，研究人员发现，激活的MEK和JAK1/2通路可能是未来治疗的一个靶点。
Hirata团队构建了先天性巨核细胞血小板减少症(CAMT)患者来源的ipsc ，从而进行CAMT疾病建模。 Hirata团队发现，与正常ipsc相比，患者ipsc来源的造血分化最终占血小板数量的不到1% 。逆转录病毒在缺陷的ipsc中引入正常的MPL基因（血小板生成素受体）导致了另一个关于血小板生物学的发现。与正常ipsc组相比， CAMT诱导多能干细胞来源的血液祖细胞中Fli1基因活性显著增加，这给科学家们寻找治疗CAMT可能的下游途径指明了方向。
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iPSC治疗糖尿病
YasushiKondo团队以参与胰腺发育的关键转录因子的表达为指标，在体外模拟和复制胰腺的正常发育阶段，从而诱导hESCs/ipscs分化为胰腺谱系细胞。如图5所示，受精卵通过多个发育阶段，如最终内胚层、原始肠管、后前肠、胰腺内胚层和内分泌前体，分化为表达胰岛素的β-细胞。

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图5通过模拟体内发育，从人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞(hESCs/ipscs)中产生胰腺内分泌谱系的分化策略示意图。
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iPSC治疗癌症
2020年10月22日，日本研究人员日前实施了一台移植免疫细胞治疗癌症的手术，用于移植的免疫细胞由ipsc培养而来。这是日本首次尝试利用ipsc治疗癌症。
千叶大学和理化学研究所的一个研究小组对一名头颈部恶性肿瘤患者实施了自然杀伤T细胞（NKT细胞）移植手术。手术采用注射形式，向患者癌组织附近血管一次注射约5000万个NKT细胞。首次注射后患者情况良好，患者还将接受两次注射。 NKT细胞是一种可对癌细胞发动高效攻击的免疫细胞，但人体内仅有少量这种细胞。
研究人员从健康人的血液中采集NKT细胞并培育出ipsc ，再使ipsc分化增殖出大量NKT细胞后注入患者体内。 ipsc是通过对成熟体细胞“重新编程”培育出的干细胞，拥有与胚胎干细胞相似的分化潜力。研究小组计划2022年3月前对4至18名接受标准治疗后病情复发的头颈部恶性肿瘤患者进行同样的免疫细胞移植手术，以确认这种疗法的安全性和有效性。
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iPSC构建肝癌模型
【学术前沿丨诱导多能干细胞在疾病治疗领域的研究进展】日本冈山大学研究生院的研究团队，利用分泌多种炎症性物质的人肝癌细胞株培养上清液，培养了小鼠的ipsc ，并将ipsc诱导为癌症干细胞，然后将癌症干细胞移植到裸鼠的肝脏中，成功制作了肝癌模型。本次研究无需实施基因突变和插入缺失等操作，即完成了认为形成特定肿瘤，这是世界首次成功制作出肝癌模型（图6）。

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图6在分泌炎症性物质的癌细胞影响下， ipsc转化为肝癌干细胞
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