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*開發(fā)出免疫躲避的人類胰島樣細(xì)胞簇
最近更新時(shí)間：2020-9-18
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據(jù)估計(jì)，1型糖尿病影響了160萬美國人,，每年花費(fèi)144億美元,。在一項(xiàng)新的研究中，來自美國沙克生物學(xué)研究所的研究人員在追求安全有效的1型糖尿病治療方法方面取得了重大進(jìn)展,。通過使用干細(xì)胞技術(shù),，他們*產(chǎn)生了能夠躲避免疫系統(tǒng)的人類胰島素分泌胰腺細(xì)胞簇。這些“免疫躲避（immune shielded）”細(xì)胞簇移植到體內(nèi)后,，無需免疫抑制藥物就能控制血糖,。
沙克生物學(xué)研究所的Ronald Evans教授說，“大多數(shù)1型糖尿病患者都是兒童和青少年,。這是一種歷*很難用藥物控制的疾病,。我們希望再生醫(yī)學(xué)與免疫躲避相結(jié)合，通過用實(shí)驗(yàn)室生成的人類胰島樣細(xì)胞簇（islet-like cell cluster）取代受損細(xì)胞,，按需產(chǎn)生正常數(shù)量的胰島素,，就可以在這個(gè)領(lǐng)域真正發(fā)揮作用。”
1型糖尿病是一種具有挑戰(zhàn)性的終身疾病,，即使是使用自動(dòng)化設(shè)備輸送胰島素來調(diào)節(jié)血糖,，也很難控制。移植來自供者組織的胰島---制造胰島素和其他激素的細(xì)胞簇---可以提供治愈的方法,，但需要患者終身服用免疫抑制藥物,，這就存在嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。幾十年來,，科學(xué)家們一直在尋找一種更好的方法來補(bǔ)充丟失的胰腺細(xì)胞,。根據(jù)Evans實(shí)驗(yàn)室的說法,，如今,，像這樣的胰島素分泌細(xì)胞的無器械移植使我們離治愈這種疾病更近了一步。
在之前的一項(xiàng)研究中,，Evans實(shí)驗(yàn)室克服了這個(gè)領(lǐng)域的一個(gè)障礙：由干細(xì)胞產(chǎn)生的β樣細(xì)胞（beta-like cell）產(chǎn)生了胰島素,，但沒有功能,。Evans表示，這些細(xì)胞沒有釋放胰島素來應(yīng)對(duì)葡萄糖,，這是因?yàn)樗鼈儎?dòng)力不足,。他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為ERR-gamma的基因開關(guān)，當(dāng)開啟時(shí),，它就會(huì)給這些細(xì)胞“渦輪增壓（turbo-charge）”,。
論文共同作者、沙克生物學(xué)研究所高級(jí)科學(xué)家Michael Downes說,，“當(dāng)我們添加ERR-gamma時(shí),，這些細(xì)胞就有了它們完成工作所需的能量。這些細(xì)胞是健康和健壯的,，當(dāng)它們感受到高葡萄糖水平時(shí),，可以提供胰島素。”
這項(xiàng)新研究的一個(gè)關(guān)鍵部分是開發(fā)一種在近似人類胰腺的三維環(huán)境中生長(zhǎng)β樣細(xì)胞的方法,。這使得這些細(xì)胞具有類似胰島的特性,。重要的是，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種名為WNT4的蛋白能夠開啟ERR-gamma驅(qū)動(dòng)的成熟開關(guān),。這種步驟組合產(chǎn)生了模擬人類胰島的功能性細(xì)胞簇：所謂的人類胰島類器官（human islet-like organoid, HILO）,。
接下來，該團(tuán)隊(duì)解決了免疫排斥的復(fù)雜問題,。正常的組織移植需要終身的免疫抑制療法,，以保護(hù)該組織不被免疫系統(tǒng)攻擊；然而這些療法也增加了感染的風(fēng)險(xiǎn),。受癌癥免疫治療藥物成功的啟發(fā),，該團(tuán)隊(duì)初發(fā)現(xiàn)檢查點(diǎn)蛋白PD-L1可以保護(hù)移植細(xì)胞。作者Eiji Yoshihara說,，“通過表達(dá)作為免疫阻斷劑起作用的PD-L1,，移植的器官細(xì)胞能夠躲避免疫系統(tǒng)。”
隨后,，Yoshihara開發(fā)了一種用干擾素γ短時(shí)間誘導(dǎo)HILO中PD-L1表達(dá)的方法,。當(dāng)移植到糖尿病小鼠體內(nèi)時(shí)，這些免疫躲避的HILO為具有健康免疫系統(tǒng)的糖尿病小鼠提供了持續(xù)的血糖控制,。
Downes解釋說,，“這是研究表明你可以在沒有基因操作的情況下保護(hù)HILO免受免疫系統(tǒng)的影響。如果我們能夠?qū)⑺_發(fā)為一種療法,，那么患者將不需要服用免疫抑制藥物,。”
在將這個(gè)系統(tǒng)推進(jìn)到臨床試驗(yàn)之前，還需要開展更多的研究。這種移植的類器官需要在小鼠身上進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試,，以確認(rèn)它的效果是持久的,。還需要開展更多的研究工作，以確保它們?cè)谌祟惿砩弦材馨踩褂?。Evans總結(jié)道,，“如今我們有了一種產(chǎn)品，它有可能在患者身上使用,，有可能在不需要任何設(shè)備的情況下在患者身上使用,。”