已分化的iPS細胞用于細胞療法可能不發(fā)生免疫排斥

    科技日報Science Daily 2013年1月25日：波斯頓大學醫(yī)學院的一項實驗模型最新研究表明由iPS細胞生成的組織被移植回基因相同的受體中時沒有發(fā)生排斥反應。該研究在線發(fā)表在Cell Stem Cell 上，證實了iPS 具有發(fā)育成各類型細胞為多種疾病比如糖尿病、肝和肺部疾病等提供療法且不會發(fā)生排斥反應的可能。

     該研究的兩位資深作者Ashleigh Boyd, DPhil 和Neil Rodrigues, DPhil 是波斯頓大學醫(yī)學院皮膚科副教授，波斯頓大學和波斯頓醫(yī)療中心再生醫(yī)學研究中心的研究員，同時也是國家衛(wèi)生研究所羅杰•威廉斯醫(yī)學中心的生物醫(yī)學杰出研究中心的主要研究者（羅杰•威廉斯醫(yī)學中心是波斯頓大學的一個臨床研究附屬機構）。

     通過基因操作，各種成體細胞如皮膚或血液細胞都可變成干細胞狀態(tài)，發(fā)育成iPS細胞。iPS細胞可以成熟（分化）成為人體內各種類型的細胞，為移植療法提供豐富的組織來源，也是生物學研究的有力工具。既然iPS細胞可通過患者特異性的方式獲得，它們就應該具有被回植到同一患者身上而不會發(fā)生排斥反應的可能性?？墒?，2011年發(fā)表在《自然》上的一篇研究卻表明干細胞狀態(tài)下的iPS細胞被移植到同一基因受體身上發(fā)生了排斥反應。

     這篇《自然》雜志上的研究公然表明由患者特異性iPS細胞生成的組織在移植后可能具有免疫原性；但Rodrigues稱其并沒有直接對用于再生醫(yī)學和移植中與療效相關的各細胞類型的免疫原性進行評估。

     針對該評估，波斯頓大學的研究者從實驗模型中提取成體細胞并使之變成iPS細胞，然后使iPS細胞分化為三種細胞類型：神經(jīng)細胞、肝細胞和內皮（血管內皮）細胞。這三種細胞分別代表了胚胎發(fā)育過程中的三個胚層：中胚層、外胚層和內胚層，來自這三胚層的細胞分化并最終發(fā)育成人體的組織和器官系統(tǒng)。通過使用實驗方法來反映患者特異性iPS細胞在細胞療法中的臨床應用可能性。研究組把分化的細胞移植到基因相同的實驗模型中，結果沒有發(fā)現(xiàn)任何免疫反應增加或排斥反應的癥狀。

     研究結果表明患者特異性iPS細胞能克服移植中的免疫排斥問題，該問題將會是潛在的胚胎細胞派生療法的一大難題。在臨床上，移植中的免疫排斥是通過免疫抑制藥物治療的，但其有很嚴重的副反應，如可導致癌癥發(fā)生。

     Boyd說：“要是可以不使用免疫抑制藥物，而是使用諸如基于患者特異性iPS細胞的療法，那就再好不過了。我們的成果是很有前景的，未來的研究應該著力于評估人體iPS細胞生成的組織是否同樣缺乏免疫原性。”

點評：患者特異性iPS細胞實質是體細胞通過基因重新編程后產(chǎn)生的新物種細胞，與天然的干細胞有本質區(qū)別，在體外的培養(yǎng)環(huán)境下，細胞的屬性也將隨之改變，再移植入患者體內引起的排異反應是不可避免的。某個動物研究的結論并不能否認這一事實。

相關文獻：
Lack of Immune Response to Differentiated Cells Derived from Syngeneic Induced Pluripotent Stem Cells

Author: Prajna Guha1, John W. Morgan1, Gustavo Mostoslavsky2, Neil P. Rodrigues1, 2, 3, 4,
Ashleigh S. Boyd1, 2, 3, 4,
• 1 NIH Center of Biomedical Research Excellence (COBRE) in Stem Cell Biology, Roger Williams Medical Center, Boston University School of Medicine, Providence, RI 02908, USA
• 2 Center for Regenerative Medicine (CReM), Boston University School of Medicine, Boston, MA 02118, USA
• 3 Department of Dermatology, Boston University School of Medicine, Boston, MA 02118, USA
Summary
The prospects for using autologous induced pluripotent stem cells (iPSCs) in cell replacement therapy have been tempered by evidence that undifferentiated, syngeneic mouse iPSCs are immunogenic upon transplantation. However, the immunogenicity of more therapeutically relevant differentiated cells remains unexplored. Here, we differentiated mouse iPSCs into embryoid bodies (EBs) or representative cell types spanning the three embryonic germ layers and assessed their immunogenicity in vitro and after their transplantation into syngeneic recipients. We found no evidence of increased T cell proliferation in vitro, rejection of syngeneic iPSC-derived EBs/tissue-specific cells (TSCs) after transplantation, or an antigen-specific secondary immune response. Thus, differentiated cells derived from syngeneic iPSCs do not appear to be rejected after transplantation. We also found little evidence of an immune response to undifferentiated, syngeneic iPSCs. Our data support the idea that differentiated cells generated from autologous iPSCs could be applied for cell replacement therapy without eliciting immune rejection.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S193459091300009X