间充质干细胞、免疫细胞、外泌体源头供货

利用iPS细胞技术实现快速、高效培养人体免疫细胞的新突破

不列颠哥伦比亚大学的一个研究小组开发了一种新的、快速、有效的方法,用于在实验室中生产抗癌免疫细胞。这一发现可能有助于将免疫细胞治疗领域从昂贵的小众努力转变为易于扩展和广泛适用的领域。

利用iPS细胞技术实现快速、高效培养人体免疫细胞的新突破

 

“我们已经找到了有效引导多能干细胞在培养皿中发育成免疫细胞,特别是 T 细胞的最少必要步骤,”耶鲁迈克尔斯(Yale Michaels)博士说,他指的是人类免疫系统中最重要的细胞。“我们正在进行的下一步工作之一是扩大规模并使其更有效地工作,以便我们能够制造足够的细胞来治疗患者。”

 

迈克尔斯博士上周在Science Advances 《科学进展》上发表的突破性论文。他的学生 John Edgar 和来自 UBC 迈克尔史密斯实验室和生物医学工程学院的 Peter Zandstra 博士实验室的一个团队描述了一种新方法,该方法现在是在实验室中生产 T 细胞的最快已知方法。

 

利用iPS细胞技术实现快速、高效培养人体免疫细胞的新突破

 

T 细胞在 CAR T 疗法中发挥了重要作用,这是一种众所周知且成功的癌症治疗方法,包括从患者身上获取免疫细胞,对其进行基因改造以对抗患者的癌症,并将其注入患者体内以对抗疾病。尽管这种疗法对某些癌症的有效率接近 50%,但每种疗法都需要开发新的一批药物,每轮花费大约 50 万美元。

 

“由于与这些治疗相关的主要成本是它们是单独制造的,因此更具成本效益的策略可能是弄清楚如何在实验室中使用干细胞制造这些免疫细胞,而不是直接从患者身上获取它们”迈克尔斯解释道。

 

利用iPS细胞技术实现快速、高效培养人体免疫细胞的新突破

 

诱导多能干细胞(iPS细胞)具有分化为人体内任何类型细胞的能力,并且可以不断地自我更新。使用 iPS细胞在实验室中制造免疫细胞进行治疗意味着数百剂药物可以从单个细胞中提取。

 

基于该领域先前的大量工作,Michaels、Edgar 和 Zandstra 实验室的一个团队发现,在关键的发育窗口期间向干细胞提供两种蛋白质可以将免疫细胞的生产效率提高 80 倍。通过严格使用 DLL4 和 VCAM1 蛋白质,而不是使以前的方法复杂化的动物细胞和血清,生产过程变成了一个易于复制的精心控制的管道。

 

这条生产线的改进是解决各种人类健康挑战的众多举措之一。如何扩大细胞分化过程,如何使细胞擅长杀死癌症和对抗其他免疫疾病,以及如何以安全的方式将它们交付给患者,这些都是 Zandstra 实验室和其他研究小组同时探索的重要问题。

 

Michaels 博士承认,成千上万人的共同努力,每个人都做出了重要贡献,使这个项目能够成功。

 

“在过去的 20 年里,人们取得了巨大的进步,这一突破是一个令人兴奋的连续体,”他说。

 

该团队希望他们的新发现和实验室正在进行的工作将有助于未来的临床管道。

 

More information: Yale S. Michaels et al, DLL4 and VCAM1 enhance the emergence of T cell–competent hematopoietic progenitors from human pluripotent stem cells, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abn5522

 

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