連續發表Science及NEJM,鄧宏魁等團隊又在肝臟領域取得突破

2019-12-13     愛科學愛自然

2019年12月11號,南京大學醫學院附屬鼓樓醫院施曉雷團隊、北京大學基礎醫學院鄧宏魁、時艷團隊在Cell Research上在線發表了題為Hepatic spheroids derived from human induced pluripotent stem cells in bio-artificial liver rescue porcine acute liver failure的文章。研究人員成功地建立了一個高效的hiPSC到HHS分化策略,為適應BAL系統進行了優化。此外,還證實了HISC衍生的肝細胞作為在BAL系統中拯救ALF疾病的有效細胞來源。

2019年9月11日,北京大學鄧宏魁研究組、解放軍總醫院第五醫學中心陳虎研究組及首都醫科大學附屬北京佑安醫院吳昊研究組合作在頂級醫學期刊NEJM 在線發表題為"CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia"的研究論文,該研究建立了基於CRISPR在人成體造血幹細胞上進行CCR5基因編輯的技術體系,實現了經基因編輯後的成體造血幹細胞在人體內長期穩定的造血系統重建。在成體造血幹細胞上的基因編輯並不會對其他組織器官及生殖系統產生影響。該工作初步證明了基因編輯的成體造血幹細胞移植的可行性和在人體內的安全性,將會促進和推動基因編輯技術在臨床應用領域的發展(點擊閱讀);

2019年4月26日,北京大學鄧宏魁研究組、解放軍總醫院盧實春研究組以及復旦大學袁正宏研究組合作在《科學》(Science)雜誌發表了題為《原代人肝臟細胞在體外的長期功能性維持》(Long-term functional maintenance of primary human hepatocytes in vitro)的研究論文,首次證明利用化學小分子調控細胞信號通路,實現了功能細胞在體外的長期維持,這為大量製備功能成熟細胞及其應用提供了可能(點擊閱讀)。



急性肝衰竭(ALF)是一種複雜的疾病,死亡率接近80%,目前除肝移植外,尚無有效的藥物治療ALF。生物人工肝(BAL)系統是一種由充滿肝細胞的生物反應器組成的裝置,它可以通過提供部分肝功能來挽救ALF患者,直到找到合適的供體。


目前,由於缺乏穩定和臨床應用的肝細胞來源,阻礙了BAL系統在ALF治療中的應用。由於人肝供體的缺乏,使得原代人肝細胞(PHHs)無法滿足BAL系統對細胞數量的要求。BAL系統的大小為10個數量級,豬肝細胞由於潛在的免疫原性反應和異種病等風險而不適合在BAL裝置中應用,而肝癌細胞系則受到其不完全功能的限制。在大型動物模型中,人誘導肝細胞(HiHeps)已被證明可以拯救ALF。然而,hHeps的有限壽命對於一個穩定和持續的細胞來源來說是很不理想的。


利用人誘導多能幹細胞(Hipsc)在體外穩定、永久地自我更新,成為產生功能性細胞類型的最佳細胞來源。此外,基因組整合和背景致癌基因表達的消除使hiPSC衍生細胞成為臨床應用的安全和有前途的細胞來源。然而,能否有效地產生hPSC-來源的肝細胞,以滿足BAL裝置對大量細胞的要求,並應用於BAL系統中,使其成為治療ALF的安全和有希望的細胞來源。


hipsc來源的肝細胞作為BAL系統挽救ALF疾病的有效細胞來源


在這裡,研究人員成功地建立了一個高效的hiPSC到HHS分化策略,為適應BAL系統進行了優化。與常規肝細胞培養系統相比,hHPC可被放大,體外冷凍保存,並進一步成熟分化為功能性肝球體,具有與PHHs相似的ALF挽救的一些關鍵生理功能,與常規肝細胞培養系統相比,更適合於BAL裝置。


此外,研究人員還證實了HISC衍生的肝細胞作為在BAL系統中拯救ALF疾病的有效細胞來源,因為1/109HHSS足以挽救平均49.4kg體重的ALF豬。該特徵與Hipscs的不受限制的增殖結合允許用於穩定地生產大量功能肝細胞的現成肝細胞庫,非常適合應用於BAL系統和未來的ALF治療。


原文連結:

https://www.nature.com/articles/s41422-019-0261-5.pdf

文章來源: https://twgreatdaily.com/M4Kc_24BMH2_cNUgYLk0.html