南卡羅來(lái)納醫(yī)科大學(xué)(MUSC)的再生醫(yī)學(xué)SmartState主席，包括發(fā)育生物學(xué)家Stephen A. Duncan，D. Phil。在內(nèi)的一個(gè)研究小組已經(jīng)找到了一種更好的方法來(lái)凈化由誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)制成的肝細(xì)胞。 。他們的努力于2016年8月25日發(fā)表在干細(xì)胞報(bào)告中，將為國(guó)家心臟，肺和血液研究所(NHLBI)的8000萬(wàn)美元下一代遺傳關(guān)聯(lián)研究(下一代)計(jì)劃提供肝病研究。明尼蘇達(dá)大學(xué)(明尼阿波利斯)和威斯康星醫(yī)學(xué)院(密爾沃基)為該研究做出了貢獻(xiàn)。

這種新方法可以促進(jìn)實(shí)現(xiàn)重要臨床目標(biāo)的進(jìn)展：通過(guò)移植源自其自身干細(xì)胞的未突變肝細(xì)胞來(lái)治療肝臟中引起疾病??的突變的患者。先前從干細(xì)胞產(chǎn)生肝樣細(xì)胞的嘗試已經(jīng)產(chǎn)生異質(zhì)細(xì)胞群，其與患者的患病肝臟幾乎沒(méi)有相似性。

NHLBI的下一代創(chuàng)建于來(lái)自全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)患者的銀行干細(xì)胞系。NHLBI下一代脂質(zhì)條件小節(jié)的目標(biāo) - 鄧肯與賓夕法尼亞大學(xué)的Daniel J. Rader博士和Edward E. Morrisey博士的合作，旨在幫助確定基因心臟，肺或血液條件的來(lái)源，也包括肝臟。這些GWAS研究將數(shù)百人的基因組圖譜化，以尋找與健康個(gè)體的基因組不同的基因突變模式。

GWAS研究變得更加強(qiáng)大 - 更有可能找到引起疾病的正確基因突變 - 因?yàn)楦嗟幕蚪M被映射。一旦構(gòu)建了一組可疑突變，來(lái)自這些個(gè)體的干細(xì)胞可被“推”到培養(yǎng)皿中以分化成任何身體細(xì)胞，例如肝臟，心臟或血管樣細(xì)胞?？梢砸愿咄啃问胶Y選細(xì)胞(即，細(xì)胞在許多培養(yǎng)皿中擴(kuò)增和培養(yǎng))以更多地了解突變并測(cè)試可能最終有助于治療患有疾病的患者的藥物組。

問(wèn)題出現(xiàn)在“推動(dòng)”期間。例如，當(dāng)喂養(yǎng)生長(zhǎng)因子時(shí)，iPSC頑固地拒絕均勻地成熟為肝樣細(xì)胞。傳統(tǒng)上，抗體已被用于識(shí)別細(xì)胞表面的成熟特征并凈化相似的細(xì)胞。這種方法對(duì)于干細(xì)胞研究至關(guān)重要，但可用于識(shí)別成熟肝細(xì)胞的抗體很少，并且傾向于識(shí)別許多不同類(lèi)型的細(xì)胞?；旌戏N群中的許多類(lèi)型的細(xì)胞具有不同的特征，這些特征可以掩蓋潛在的引起疾病的遺傳變異，這些變異往往是微妙的。

“如果沒(méi)有純凈的肝細(xì)胞群，就很難找到由這些突變引起的這些相對(duì)微妙的差異，但差異對(duì)于個(gè)體的生活至關(guān)重要，”鄧肯說(shuō)。

Duncan和他的工作人員不再依賴(lài)抗體，而是采用了一種名為化學(xué)蛋白質(zhì)組細(xì)胞表面捕獲(CSC)技術(shù)的新技術(shù)。正如其名稱(chēng)一樣，CSC技術(shù)使該小組能夠繪制肝細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)是在干細(xì)胞分化為肝細(xì)胞的最后階段中產(chǎn)生最多的。用熒光標(biāo)記物標(biāo)記的抗體靶向最豐富的蛋白質(zhì)，并用于從其余部分分選成熟肝細(xì)胞。

該程序非常成功：該團(tuán)隊(duì)擁有高純度，均質(zhì)和成熟的肝樣細(xì)胞群。標(biāo)記的細(xì)胞具有比未標(biāo)記的細(xì)胞更相似的成熟肝細(xì)胞性狀。未分化的多能干細(xì)胞被排除在標(biāo)記細(xì)胞組之外。

“這很重要，”鄧肯說(shuō)。“如果你想將細(xì)胞移植到患有肝病的人身上，你真的不想移植多能細(xì)胞，因?yàn)槎嗄芗?xì)胞會(huì)形成一種叫做畸胎癌的腫瘤。”

Duncan警告說(shuō)，移植iPSC衍生的肝細(xì)胞尚未準(zhǔn)備好轉(zhuǎn)診到臨床。但是，現(xiàn)在可以使用用于分選同源肝細(xì)胞的技術(shù)來(lái)成功且準(zhǔn)確地模擬和研究細(xì)胞培養(yǎng)皿中的疾病。

“我們認(rèn)為，通過(guò)能夠產(chǎn)生純種群，它將擺脫變異，因此真正幫助我們與GWAS研究相結(jié)合，以確定導(dǎo)致疾病的等位基因變異，至少在肝臟中，”Duncan說(shuō)。