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干细胞突破:EPHA2蛋白可能是更安全的再生疗法的关键

多能干细胞 (PSC) 是一种能够发育成各种细胞类型的干细胞。在过去的几十年里,科学家一直致力于开发使用 PSC 的疗法。由于其独特的自我更新和分化(成熟)成几乎任何特定类型组织的能力,PSC可用于修复因年龄、创伤或疾病而不可逆转受损的器官。

然而,尽管付出了巨大的努力,涉及PSC的再生疗法仍有许多障碍需要克服。其中之一就是移植 PSC 后肿瘤的形成(通过肿瘤发生过程)。一旦PSC分化为干细胞治疗的特定类型,分化后的干细胞被引入目标器官后,肿瘤形成的概率很高。为了成功实施基于PSC的疗法,当务之急是在移植前识别培养物中潜在的问题细胞,以最大限度地降低肿瘤发生的风险。

干细胞突破:EPHA2蛋白可能是更安全的再生疗法的关键

在此背景下,日本奈良先端科学技术大学院大学Atsushi Intoh 和 Akira Kurisaki领导的研究小组最近在干细胞治疗和肿瘤发生方面取得了突破性发现。Intoh在谈到他们发现的潜力时表示:“我们的发现表明,这些进步可以弥合干细胞研究与临床应用之间的差距。”他们的研究发表在《干细胞转化医学》杂志上,重点研究了一种名为EPHA2的膜蛋白,该团队此前发现,这种蛋白在分化前的PSC中会升高

通过几项涉及小鼠和人类干细胞培养的实验,研究人员深入了解了EPHA2在保持PSC发育成多种细胞类型的潜能方面的作用。他们发现干细胞中的EPHA2与OCT4共同表达;OCT4是一种转录因子蛋白,可控制与胚胎干细胞分化密切相关的基因的表达。有趣的是,当EPHA2基因从细胞中被敲除时,培养的干细胞会自发分化。这些结果表明EPHA2在保持干细胞处于未分化状态方面起着核心作用。

研究人员因此推测,表达EPHA2的干细胞无法分化,在移植到目标器官后可能会导致肿瘤的形成。

为了验证这一假设,研究人员准备了PSC培养物,并人工诱导其分化为肝细胞。他们使用针对EPHA2的磁性抗体,从一组培养物中提取了EPHA2阳性细胞,然后将其移植到小鼠体内。有趣的是,在接受从已去除 EPHA2 的培养物中移植的小鼠中,肿瘤的形成得到了极大抑制。 

综合起来,这些结果指出了EPHA2在新兴干细胞疗法中的重要性。Kurisaki表示:“EPHA2最终成为选择未分化干细胞的潜在标记,为降低再生治疗中干细胞移植后的肿瘤发生风险提供了一种有价值的方法。”

对这种蛋白质的进一步深入研究可能会促成制定使PSC更安全的使用方案。不过幸运的是,这些发现为我们最终能够修复受损器官甚至克服退行性疾病的未来铺平了道路。

参考资料:Intoh, A., et al. (2024). EPHA2 is a novel cell surface marker of OCT4-positive undifferentiated cells during the differentiation of mouse and human pluripotent stem cells. Stem Cells Translational Medicine. doi.org/10.1093/stcltm/szae036.

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