重編程的皮膚細胞縮小了小鼠的腦腫瘤

對小鼠和人類皮膚細胞進行重新編程以捕獲腫瘤並提供抗癌療法

想像一下細胞可以穿過你的大腦，在它們自己消失之前追捕癌症並摧毀它們。科學家們剛剛在老鼠身上實現了這一目標，從成人皮膚細胞中創造出個性化的腫瘤歸巢細胞，可以將腦腫瘤縮小到原始大小的2％到5％。雖然該策略尚未在人群中得到充分測試，但新方法有朝一日可以讓醫生快速開發針對膠質母細胞瘤等侵襲性癌症的定製治療方法，該方法可在12-15個月內殺死大多數人類患者。僅用了4天就為小鼠創造了腫瘤歸巢細胞。

膠質母細胞瘤是令人討厭的：它們通過大腦傳播癌細胞的根和卷鬚，使得它們不可能通過手術切除。它們和其他癌症也會散發出一種化學信號，吸引幹細胞特化細胞，從而在體內產生多種細胞類型。科學家們認為，幹細胞可能會將腫瘤檢測為需要癒合和遷移的傷口，以幫助修復損傷。但這給科學家們提供了一個秘密武器 - 如果他們能夠利用幹細胞對腫瘤細胞「歸巢」的天然能力，那麼幹細胞就可以被操縱，以便在需要的地方提供殺癌藥物。

其他研究已經利用這種方法利用神經幹細胞產生神經元和其他腦細胞來捕捉小鼠的腦癌並提供腫瘤根除藥物。但北卡羅萊納大學教堂山分校的幹細胞生物學家Shawn Hingtgen表示，很少有人在人群中嘗試這種方法，部分原因在於獲得這些神經幹細胞很難。現在，有三種主要方式。科學家既可以直接從患者身上採集細胞，也可以從另一位患者身上採集細胞，也可以對成體細胞進行遺傳重編程。但是收穫需要侵入性手術，並且賦予成體細胞幹細胞特性需要兩步過程，這會增加最終細胞變成癌細胞的風險。並且使用來自正在接受治療的癌症患者以外的人的細胞可能引髮針對外來細胞的免疫應答。

為了解決這些問題，Hingtgen的小組想知道他們是否可以跳過遺傳重編程過程中的一步，該過程首先將成人皮膚細胞轉化為標準幹細胞，然後將其轉化為神經幹細胞。他和他的同事今天在「 科學轉化醫學」雜誌上報道，用生化混合物處理皮膚細胞以促進神經幹細胞特徵似乎可以解決問題，將其轉變為一步到位的過程。

但是，下一個重要的問題是這些細胞是否可能存在於實驗室培養皿中的腫瘤中，以及動物中，如神經幹細胞。「我們真的屏住了呼吸，」辛格根說。「我們看到細胞爬過[Petri]盤朝向腫瘤的那天，我們知道我們有一些特別的東西。」腫瘤歸巢細胞在22小時內移動了500微米 - 與五根人類毛髮相同的寬度 - 他們可以鑽入實驗室培養的膠質母細胞瘤。「這是一個很好的開始，」北卡羅來納州溫斯頓 - 塞勒姆的維克森林再生醫學研究所的癌症生物學家Frank Marini說，他沒有參與這項研究。「令人難以置信的快速和相對高效。」

該團隊還設計了細胞，為小鼠的膠質母細胞瘤提供常見的癌症治療。與未治療的小鼠相比，直接注射重編程幹細胞的小鼠腫瘤在24-28天內縮小20至50倍。此外，經過處理的嚙齒動物的存活時間幾乎翻了一番。在一些小鼠中，科學家們在腫瘤建立後將腫瘤切除，並將治療細胞注入腔內。從剩餘的癌細胞中產生的殘留腫瘤在治療小鼠中比未治療小鼠小3.5倍。

Marini指出，需要進行更嚴格的測試才能證明腫瘤靶向細胞能夠遷移多遠。他說，在人類大腦中，細胞需要行進幾毫米或幾厘米，比這裡測試的500微米多20倍。其他研究人員質疑是否需要使用患者皮膚細胞。由外國神經幹細胞引發的免疫反應實際上可以幫助攻擊腫瘤，加州聖地亞哥Sanford Burnham Prebys醫學發現研究所的幹細胞生物學家Evan Snyder說，他是使用乾的想法的早期開拓者之一細胞攻擊腫瘤。

Hingtgen的研究小組已經在測試他們的腫瘤歸巢細胞可以使用更大的動物模型遷移到多遠。他說，他們還從膠質母細胞瘤患者身上獲取皮膚細胞，以確保新方法適用於他們希望幫助的人。「我們所做的一切就是儘快將這一點傳達給患者。」

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