希伯来大学(Hebrew University)的最新研究显示,在可用于再生医学的人类多能干细胞(包括IPS和胚胎干细胞)样本中,有相当一部分(超过五分之一)存在与癌症有关的突变,其中大部分是在培养繁殖过程中获得的。
这些发现强调了定期评估细胞培养物的重要性,因为这些突变不仅影响培养物的生长优势,还可能影响分化过程中细胞命运的转变。研究强调,在研究和临床应用中使用该类干细胞衍生物时,需要提高警惕,以确保结论准确,治疗方法安全。
资料来源:尼西姆-本维尼斯提
人类多能干细胞是具有两个非常重要特征的细胞:看似无穷无尽的增殖能力和产生我们体内任何细胞的惊人能力。这些特性使这些细胞成为研究人类早期发育、疾病建模和药物发现的重要工具,最重要的是,它们还是目前多项再生医学临床试验的细胞来源。
目前国内做干细胞IND和双备案的项目中也有不少利用此大类细胞的,去年我们也对此表达了担忧。
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虽然人类多能干细胞可以在培养液中长期繁殖,但众所周知,它们也可以获得遗传畸变,从而在培养条件下获得选择性优势。这种优势可使具有畸变的单个细胞接管整个细胞群体。
希伯来大学 Azrieli 干细胞和基因研究中心的尼西姆-本维尼斯蒂教授实验室一直是识别具有此类突变的癌症相关基因和开发生物信息学算法的先驱。
最近,多能干细胞在分化研究和临床试验中的应用日益普及,这促使研究生伊利亚德-莱兹米(Elyad Lezmi)、乔纳森-荣格(Jonathan Jung)和本维尼斯蒂教授尝试阐明这些细胞及其用于基础和临床研究的分化衍生物的突变丰度状况。
他们的研究最近发表在著名的《自然-生物技术》杂志上。研究人员利用生物信息学工具,分析了来自140多个不同人类多能干细胞系的2200多个样本,希望揭示在培养过程中获得的这些癌症相关突变的丰度和严重程度。
研究人员显示,在分析的样本中,有22%的样本出现了至少一种癌症相关突变,其中至少70%是在培养繁殖过程中获得的。在分化期间获得的突变虽然罕见,但仍会发生,因此需要对分化方案的最终产品进行监控。
分析中最主要的基因是P53,这是人类癌症中最著名的肿瘤抑制基因。对突变的深入分析显示,干细胞在培养过程中获得的突变与患者肿瘤中出现的突变相似。这些突变导致干细胞退出多能性和分化成体细胞的时间延迟。
这使研究人员认为,这些获得性突变不仅在培养中赋予优势,而且对细胞命运转变也有影响--由于分化研究在干细胞研究和临床应用中的兴起,这是一个值得关注的关键点。
"我们发现的突变并不为利用细胞并发表研究的研究者所知,因此可能会带来误导性结论,尤其是当表型效应已被证明存在时,"论文作者乔纳森-郑(Jonathan Jung)说,"需要定期对培养物进行评估,这对该领域朝着正确的方向发展非常重要,尤其是对临床实用性而言。"
参考文献:High prevalence of acquired cancer-related mutations in 146 human pluripotent stem cell lines and their differentiated derivatives