加州大学洛杉矶分校的研究人员的一项研究首次证明了一种诱导多能干细胞成为成熟的T细胞并杀死肿瘤细胞的技术。
这项技术使用了一种叫做人工胸腺类器官的结构，这种结构通过模拟胸腺的环境来工作，而胸腺是T细胞从血液干细胞发育而来的器官。
T细胞是免疫系统中对抗感染的细胞，但也有消灭癌细胞的潜力。利用加州大学洛杉矶分校的技术从自我更新的多能干细胞中创造它们的能力，可能会带来癌症免疫治疗的新方法，并可能推动针对艾滋病毒感染和自身免疫疾病的T细胞疗法的进一步研究。这项技术最有前途的方面之一是，它可以与基因编辑技术相结合，创造出几乎无限的T细胞供大量患者使用，而不需要使用患者自己的T细胞。
这项研究发表在《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上，由资深作者盖伊·克鲁克斯(Gay Crooks)博士领导。克鲁克斯博士是加州大学洛杉矶分校(UCLA)再生医学和干细胞研究中心(Eli and Edythe Broad Center of再生医学和干细胞研究)的一名病理学和实验室医学教授，也是儿科学教授。
T细胞疗法，包括CAR - T细胞疗法，在治疗某些类型的癌症方面显示出巨大的希望。目前的方法包括从患者身上收集T细胞，用一种受体对T细胞进行基因工程，帮助它们识别和摧毁癌细胞，然后将这些细胞注入患者体内。但是工程T细胞并不总是起作用，治疗是昂贵的，因为它是为每个病人量身定做的，有些癌症患者没有足够的T细胞来接受治疗。
因此，一种不依赖于从患者身上收集T细胞而产生T细胞的技术是朝着使T细胞疗法更容易获得、负担得起和更有效的方向迈出的重要一步。
“令人兴奋的是，我们从多能干细胞开始，”Crooks说。“我对这项技术未来的希望是，我们可以将其与基因编辑工具的使用结合起来，创造出‘现成的’T细胞疗法，让患者更容易获得。”
其他研究人员使用多能干细胞和一层支持细胞相结合的方法，试图生成T细胞，但只取得了部分成功。但是在之前的研究中产生的T细胞并没有成熟成功能完整的T细胞。
Crooks和她的团队先前证明了人工胸腺器官样体的三维结构允许成熟T细胞从成年血液干细胞中发育，并假设它们也支持从多能干细胞中生成成熟T细胞。
“人工胸腺类器官的三维结构似乎为成熟T细胞的正常发育提供了必要的支持信号和环境，”她说。
研究表明,人工胸腺瀑样可以有效地利用这两种成熟的T细胞多能干细胞目前用于研究:胚胎干细胞,这源自捐赠的胚胎,诱导多能干细胞,是由重组成人皮肤或血液细胞回到胚胎状态。
研究人员还表示，他们可以通过基因工程改造多能干细胞来表达一种癌症靶向T细胞受体，并利用人工胸腺类器官生成能够靶向和杀死小鼠肿瘤细胞的T细胞。
“一旦我们创建了经过基因编辑的多能干细胞系，它可以在人造胸腺类器官中产生肿瘤特异性T细胞，我们就可以无限期地扩大这些干细胞系，”该研究的第一作者、Crooks实验室的助理项目科学家艾米丽·蒙特尔-哈根(Amelie mont - hagen)说。
加州大学洛杉矶分校的科学家们面临的另一个挑战是，使用人造胸腺类器官制造的T细胞表面有额外的分子，这些分子并不匹配每个患者。Montel-Hagen说，这些额外的分子可能导致病人的身体排斥移植的细胞。
“我们的下一步将是创造出具有抗癌受体但没有导致细胞排斥反应的分子的T细胞，这将是朝着开发通用T细胞疗法迈出的重要一步，”该研究的第一作者、加州大学洛杉矶分校(UCLA)血液肿瘤学分部临床讲师克里斯托弗·西特(Christopher Seet)博士说。
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