干細(xì)胞研究新發(fā)現(xiàn)！或有望幫助改善多種人類癌癥的治療！

來源：生物谷

日前，發(fā)表在國際雜志Blood上題為“Syndecan-2 enriches for hematopoietic stem cells and regulates stem cell repopulating capacity”和Nature Communications上題為“Neuropilin 1 regulates bone marrow vascular regeneration and hematopoietic reconstitution”的兩篇研究報告中，來自西達(dá)賽奈醫(yī)學(xué)中心等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究或有望實(shí)現(xiàn)讓癌癥療法變得更加有效，并能縮短患者從放療和化療中恢復(fù)的時間。

在第一篇發(fā)表在Blood上的研究報告中，研究人員發(fā)現(xiàn)，血液干細(xì)胞上所表達(dá)的特殊蛋白或能幫助識別、研究并部署這些細(xì)胞用于療法；醫(yī)學(xué)博士John Chute說道，這種名為多配體蛋白聚糖-2(syndecan-2)的特殊蛋白或能識別原始的造血干細(xì)胞并幫助調(diào)節(jié)干細(xì)胞的功能。血液干細(xì)胞往往會少量存在于骨髓和外周血中，即通過心臟、動脈、毛細(xì)血管和靜脈流動的類型，于是這些干細(xì)胞引起了科學(xué)家們的興趣，因?yàn)槠淠墚a(chǎn)生機(jī)體中所有的血細(xì)胞和免疫細(xì)胞，其通常也能被用于白血病和淋巴瘤患者的治愈性療法。

然而，這種方法面臨著一個重大挑戰(zhàn)，即造血干細(xì)胞在人類骨髓和外周血中僅占不到0.01%的比例，而且目前并沒有一種好的方法能將其與其它細(xì)胞區(qū)分開，這就意味著，當(dāng)人們接受骨髓和外周血細(xì)胞的輸注時，其僅會獲得極少數(shù)具有治療效應(yīng)的干細(xì)胞，以及大量沒有治療效應(yīng)的細(xì)胞。為了研究這一現(xiàn)象，研究人員從成體小鼠機(jī)體中提取除了骨髓細(xì)胞，并通過一種設(shè)備來對樣本進(jìn)行檢測，這種設(shè)備能根據(jù)細(xì)胞表面存在的蛋白來檢測出數(shù)百種不同類型的細(xì)胞，這一過程揭示，造血干細(xì)胞的表面或許擁有高濃度的多配體蛋白聚糖-2，其或許是一種稱之為硫酸乙酰肝素蛋白多糖(heparan sulfate proteoglycans，HSPGs)的蛋白家族的一部分。

研究人員發(fā)現(xiàn)，該蛋白在造血干細(xì)胞再生的過程中扮演著關(guān)鍵角色，當(dāng)表達(dá)多配體蛋白聚糖-2的干細(xì)胞被移植到輻射后的小鼠機(jī)體中時，其細(xì)胞就會重新增殖，但當(dāng)缺少多配體蛋白聚糖-2的干細(xì)胞被移植時，細(xì)胞就會停止復(fù)制。通過移植僅表達(dá)多配體蛋白聚糖-2的細(xì)胞，研究人員或許就有望制造出更加有效且毒性更低的造血干細(xì)胞移植物。

在第二篇發(fā)表在Nature Communications上的研究報告中，研究人員揭示了一種特殊機(jī)制，即骨髓中的血管如何對損傷產(chǎn)生反應(yīng)，比如來自化療或放療的損傷等。當(dāng)人們接受放療或化療作為癌癥療法的一部分時，其機(jī)體中的血細(xì)胞會驟減，這些計(jì)數(shù)或許會需要幾周時間才能夠恢復(fù)到正常水平；研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠接受放射治療時，其骨髓中血管內(nèi)壁上的細(xì)胞就會產(chǎn)生一種名為腦信號蛋白 3A(semaphorin 3A)的特殊蛋白，這種蛋白會告知神經(jīng)纖毛蛋白1去殺滅骨髓中損傷的血管細(xì)胞。

當(dāng)研究人員阻斷了這些血管細(xì)胞產(chǎn)生神經(jīng)纖毛蛋白1或腦信號蛋白 3A，或注射了能阻斷腦信號蛋白 3A與神經(jīng)纖毛蛋白1交流溝通的抗體時，骨髓血管就會在輻射后發(fā)生再生；此外，血細(xì)胞計(jì)數(shù)也會在一周后急劇增加。研究者Chute說道，目前我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種機(jī)制，其似乎能控制血管受損后的再生過程，而抑制這種機(jī)制或許就會促進(jìn)骨髓在放療或化療后血管和血細(xì)胞的恢復(fù)，從原則上來講，靶向作用這種機(jī)制或能促進(jìn)患者在化療后的一周至兩周內(nèi)恢復(fù)，而并不是目前所經(jīng)歷的三周至四周時間。

原始出處：

Christina M. Termini,Amara Pang,Michelle Li, et al.?Syndecan-2 enriches for hematopoietic stem cells and regulates stem cell repopulating capacity,?Blood?(2021). DOI: 10.1182/blood.2020010447

Termini, C.M., Pang, A., Fang, T. et al. Neuropilin 1 regulates bone marrow vascular regeneration and hematopoietic reconstitution. Nat Commun 12, 6990 (2021). doi：10.1038/s41467-021-27263-y