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【廣州日報】廣州科學家發現“人體衛士”新奧秘

發表日期:2019-11-18來源:放大 縮小

  北京时间11月15日,Cell Research专业学术刊物在线发表了中國科學院广州生物医药与健康研究院王金勇课题组及合作团队围绕T细胞再生长期技术攻关取得的重要研究成果,该研究首次鉴定出诱导多能干细胞高效产生T细胞种子细胞的关键转录因子组合Runx1和Hoxa9,为再生T细胞临床转化研究提供了新的技术借鉴。

  現狀:

  T細胞免疫療法應用目前受到限制

  T細胞是一類抗腫瘤、抗病毒感染的重要免疫細胞,它相當于“人體衛士”,主要作用是“清理門戶”,清理被病毒感染的細胞或腫瘤細胞。

  現有利用T細胞殺死癌細胞的方法是從患者血液中提取T細胞,在培養皿中“教會”它們識別癌細胞後把它們放回患者身體。近年來,T細胞免疫療法成爲治療惡性腫瘤的新技術。  

  部分腫瘤患者經此法治療後病情得到緩解,生存期延長。然而,這種免疫療法的T細胞主要取自病人自體的外周血,制備成本高昂,而且難以進行精確基因操作,導致該技術應用普及度受到限制。加之諸多腫瘤患者自身的T細胞常出現功能異常或者耗竭,進一步阻礙了這一療法的廣泛應用。因此,科學家一直在探索開發廣譜、無限來源的新型來源T細胞用于抗腫瘤等疾病免疫療法。

  隨著誘導型多能幹細胞技術的日臻成熟,通過誘導多能幹細胞向T細胞譜系定向分化成爲獲得無限來源T細胞的理想途徑。科學家圍繞T細胞再生,進行了長期不懈的研究,但是體外誘導多能幹細胞産生的T細胞一直不能滿足移植應用的金標准:可植入、能存活、有功能、與受者生理和免疫系統兼容。

  突破:

  把再生的T細胞種子植入體內再生出T細胞免疫系統

  中科院廣州生物醫藥與健康研究院王金勇課題組和中國人民解放軍總醫院第五醫學中心劉兵課題組等國內科研團隊長期合作攻關,成功鑒定出決定T細胞再生的兩個重要轉錄因子Runx1和Hoxa9。將控制這兩個基因條件性表達的序列元件導入多能幹細胞,可以將其高效、定向的誘導爲“T細胞的種子細胞(T cell Precursors)”,再將這種“T細胞種子細胞”移植到沒有T細胞的免疫缺陷鼠體內,成功再生出完整的T細胞免疫系統,含有執行各種功能的T細胞類群,構成一個龐大的再生型免疫部隊,保護機體。

  他們進一步對上述導入兩個基因的多能幹細胞進行精確基因編輯,使之帶上識別腫瘤相關抗原的基因編碼序列(TAA-TCR),進而在體內再生出專殺腫瘤的na?ve T細胞,該T細胞在小鼠腫瘤模型上表現出殺傷腫瘤的活性,並且可以産生記憶細胞。

  該研究得到中科院“器官重建與制造”A類先導科技專項等經費資助。該課題組繼2018年在Nature Immunology發表有關體內轉分化快速再生T細胞的突破性技術成果之後,圍繞廣譜型T細胞再生再次取得關鍵技術突破。

  這種利用特定轉錄因子組合“體外誘導産生T細胞種子,移植後體內再生成熟T細胞”的兩步法策略,爲T細胞免疫療法提供了一種創新的技術借鑒,有望部分解決傳統方法體外制備的T細胞活性和記憶性不足的問題,對部分疾病患者提供了一種新的治療思路,有望未來應用于多個公共健康領域。

  如果我國在研的人源化大動物反應器模型研發成功,該技術有望廣泛應用于臨床,具有重大健康意義。例如,在抗病毒感染領域,采用這種技術思路,可以將艾滋病患者的體細胞重編程爲誘導型多能幹細胞,然後將病毒易感受體進行編輯,從而産生出可以抵抗艾滋病病毒攻擊的、與自體生理和免疫系統兼容的T細胞。理論上,這些再生的T細胞一方面減少了病毒寄生的土壤,另一方面增強了患者的免疫力,從而改善患者的生存和生活質量。在抗腫瘤領域,結合適合我國人群特點的HLA配型的幹細胞庫,有望獲得無限來源、可精確基因編輯、廣譜化、成本低廉的新型T細胞制劑,最終造福更多腫瘤患者。

  廣州日報全媒體文字記者 龍锟

  廣州日報全媒體編輯 林傳淩

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