人們之前認為在移植后，幾種造血干細胞亞群在不同的時間點參與形成一種健康的血液系統(tǒng)，而且每種造血干細胞亞群在重建血液系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著不同的作用。

造血干細胞分化圖，圖片來自A. Rad/Wikipedia。

在一項新的研究中，來自美國弗雷德哈欽森癌癥研究中心的研究人員鑒定出一種特定的成體造血干細胞亞群在移植后專門負責在體內(nèi)重建整個血液系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)。這一發(fā)現(xiàn)有潛力引發(fā)造血干細胞移植以及利用健康的自我更新的造血干細胞替換患病的造血干細胞的細胞療法和基因療法的變革。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年11月1日的Science Translational Medicine期刊上，論文標題為“A distinct hematopoietic stem cell population for rapid multilineage engraftment in nonhuman primates”。論文通信作者為弗雷德哈欽森癌癥研究中心干細胞與基因療法項目主任Hans-Peter Kiem博士。

造血干細胞在維持健康的身體中發(fā)揮著重要的作用。它們生長和分化為組成血液系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的所有細胞：T細胞、B細胞、血小板以及其他。對造血干細胞進行處理或者產(chǎn)生它們的更加健康的版本是基因治療和基因編輯領(lǐng)域的一個關(guān)注重點。

但是人們并不清楚哪種造血干細胞亞群在治療上最為有效。發(fā)現(xiàn)最好的造血干細胞亞群將意味著更可能給患者帶來更低的副作用。論文第一作者、Kiem實驗室助理研究員Stefan Radtke博士說，“用于造血干細胞基因療法的標準靶細胞群體是攜帶著標志物CD34的細胞。但是我們利用另外兩種標志物來進一步將這種細胞群體與其他的造血干細胞亞群區(qū)分開來。”

利用這三種蛋白標志物區(qū)分不同的造血干細胞亞群，這些研究人員發(fā)現(xiàn)在所有的造血干細胞中，大約5%的造血干細胞亞群確實足以導致這種新形成的血液系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的早期恢復和持續(xù)性維持。

通過追蹤血液中的成千上萬個細胞，這些研究人員發(fā)現(xiàn)特定的造血干細胞亞群（即CD34+CD45RA-CD90+造血干細胞）在被灌注到接受移植的非人靈長類動物體內(nèi)10天里開始重建血液系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的所有不同的細胞。1年之后，他們發(fā)現(xiàn)這些造血干細胞強勁存在的分子跡象，這表明它們負責持續(xù)地維持新形成的血液系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)。

Kiem說，這種特定的造血干細胞亞群使得開展用于治療血紅蛋白疾病、艾滋病和血癌的基因療法更加容易。這一發(fā)現(xiàn)可能也對造血干細胞移植產(chǎn)生重要的影響，這是因為它可能降低移植物抗宿主病的風險。移植物抗宿主病是一種能夠在接受造血干細胞移植用于治療遺傳病和血癌后發(fā)生的潛在致命性疾病。

這些研究人員也利用人細胞證實了他們的發(fā)現(xiàn)，如今正在努力將這些發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為臨床試驗。

參考資料：Stefan Radtke, Jennifer E. Adair, Morgan A. Giese et al. A distinct hematopoietic stem cell population for rapid multilineage engraftment in nonhuman primates. Science Translational Medicine, 01 Nov 2017, doi:10.1126/scitranslmed.aan1145

Cell：細胞治療領(lǐng)域觀察者