干细胞抗癌是真的吗?

发表在《Cell Stem Cell》杂志上的新研究表明,诱导多能干细胞或能起到抗癌疫苗的作用。研究表明,将处理后的诱导多能干细胞注射至动物体内,可保护机体免于发生乳腺癌、肺癌以及皮肤癌,并且能够防止手术切除后肿瘤的再生。

尽管使用不相关细胞来触发癌症的免疫力可能并不直观,但是这种思路在研究中随处可见。例如,癌细胞和胚胎细胞具有相似的基因表达和抗原特征,早前的研究表明,将胚胎物质注射至动物体内可保护其免受移植瘤的侵害。将干细胞作为癌症疫苗,这并未是完全新颖的概念,只是目前尚未被广泛讨论。

这项新研究已经将“干细胞癌症疫苗”转变成非常可信和令人兴奋的科学概念。

  基于诱导多能干细胞的癌症疫苗


  早前的研究使用胚胎干细胞作为疫苗,这带来了伦理问题和可行性限制,这些细胞在遗传上与患者有差异,因此可能无法提供相匹配的癌症抗原。然而,这项新研究使用的是诱导多能干细胞,避开了这些问题。

  研究人员的最终目标是从患者体内分离血液或皮肤细胞,并创建诱导多能干细胞,通过辐射使生成的诱导多能干细胞自身不能形成肿瘤,再将其回输至癌症患者体内。为了探索这些概念的可行性,研究人员从试验出发,他们首次确定小鼠及人类诱导多能干细胞与癌细胞具有相似的基因表达谱。

  该研究团队将小鼠成纤维细胞发展而来的诱导多能干细胞与免疫增强分子CpG相结合,为试验小鼠接种疫苗。几周后,将乳腺癌、皮肤癌或肺癌细胞注射至试验小鼠体内。结果发现,对照组在注射癌细胞数周后形成了相当大的肿瘤,但接受干细胞疫苗的小鼠倾向于具有较小的肿瘤或退化的肿瘤,这意味着疫苗预防性地起作用。

  为了确认疫苗赋予的特异性抗癌免疫力,研究小组将T细胞从接种疫苗的动物体内转移至未接种疫苗的乳腺癌动物体中,结果发现乳腺肿瘤开始消退。

  此外,该研究还表明,虽然疫苗不能消除小鼠已经发展的皮肤癌,但可以防止手术切除肿瘤的再生。

  “未来,70岁老人都有可能用干细胞疫苗来防癌”


  科学家们对此研究结果十分兴奋。该研究的引领者、斯坦福大学心血管研究所以及干细胞与再生医学研究所的Joseph

Wu向媒体表示,诱导多能干细胞可以作为老年人的预防剂,用于防止癌症发生的可能性,“当人类达到70岁时,癌症发病率会更高。未来,任何70岁的老人都有可能使用基于诱导多能干细胞的癌症疫苗来防止癌症的发生。”

  德克萨斯大学MD安德森癌症中心肿瘤学家和免疫学家Willem

Overwijk也十分认同此项研究,他表示,肿瘤切除手术通常无法消除所有的癌细胞,后续接种iPSC疫苗可以提高患者自身的抗癌反应,这将非常具有价值。

  使用患者自身细胞作为疫苗可能会诱发自身免疫性的风险,不过这项研究并未发现炎症信号增强的迹象,也未发现任何自我反应的抗体。相反,随着时间的推移,接种疫苗的小鼠成长的更为健康。

  该研究提供了一个坚实的科学基础,未来还需要开展进一步研究以探索这类疫苗的临床潜力。

  2017年在华盛顿举办的美国基因和细胞疗法会议上,来自辛辛那提大学的研究人员表示,他们通过研究发现,一种新型的癌症干细胞疫苗或能促进动物模型机体中T细胞的产生,而且还会增强机体抵御肿瘤的免疫反应,研究者设计的这种新型干细胞疫苗能够表达名为IL-15(白介素-15)的促炎性蛋白和受体IL-15Ralpha。

  T细胞的产生就能够展现出一种细胞免疫反应,或为后期开发治疗癌症的新型免疫疗法提供了新的思路。医学博士John

Morris说道,IL-15是一种强大的T细胞和天然杀伤细胞激活和成熟的刺激因子,而这两种免疫细胞能够帮助机体识别并且攻击肿瘤细胞;同时研究人员也首次利用IL-15在I期临床试验中检测其治疗一系列癌症的效率,包括黑色素瘤、肾癌等,但其却会诱发一系列副作用,这就使得患者对高剂量的药物无法忍受。

  这项研究中,研究者发现,将表达IL-15及其受体的基因转移到癌细胞中就能够增加IL-15通过细胞表面向T细胞呈递的水平,从而就能够有效阻断肿瘤细胞的产生。为了能够增强机体的抗肿瘤活性并且降低副作用的产生,研究人员对一种能够靶向作用癌症干细胞的疫苗进行了深入研究,肿瘤中的干细胞被认为具有一定的耐受性,当患者治疗后期会在患者机体中产生再发性肿瘤,通过对其进行遗传性的改造使其表达IL-15及IL-15Ralpha就能够观察是否移植到动物模型机体中的肺癌会发生萎缩。


  利用动物模型和肺癌细胞系,研究人员就能够引入IL-15/IL-15Ralpha修饰的肺癌干细胞作为一种新型疫苗,从而就能够明显降低肿瘤的生长。最后研究者说道,动物肺癌干细胞能够表达IL-15及IL-15Ralpha来刺激T细胞的增殖,从而就阐明了其具有增强机体免疫反应的能力;相关研究发现也支持了IL-15或许未来能够帮助研究人员开发新型的癌症疗法,目前研究人员还将在动物模型中继续进行疫苗研究,同时他们希望能够尽快推向I期人类临床试验来观察是否副作用能够被降低。

  什么是干细胞

干细胞(英语:Stemcell)是原始且未特化的细胞,它是未充分分化、具有再生各种组织器官的潜在功能。干细胞存在所有多细胞组织里,能经由有丝分裂与分化来分裂成多种的特化细胞,而且可以利用自我更新来提供更多干细胞。对哺乳动物来说,干细胞分为两大类:胚胎干细胞与成体干细胞,胚胎干细胞取自囊胚里的内细胞团;而成体干细胞则来自各式各样的组织。在成体组织里,干细胞与先驱细胞担任身体的修复系统,补充成体组织。在胚胎发展阶段,干细胞能分化为任何特化细胞,但仍会维持新生组织

(像是血液、皮肤或肠组织) 的正常转移。

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