利用iPS細胞技術實現快速、高效培養人體免疫細胞的新突破

不列顛哥倫比亞大學的一個研究小組開發了一種新的、快速、有效的方法，用于在實驗室中生產抗癌免疫細胞。這一發現可能有助于將免疫細胞治療領域從昂貴的小眾努力轉變為易于擴展和廣泛適用的領域。

“我們已經找到了有效引導多能干細胞在培養皿中發育成免疫細胞，特別是 T 細胞的最少必要步驟，”耶魯邁克爾斯（Yale Michaels）博士說，他指的是人類免疫系統中最重要的細胞。“我們正在進行的下一步工作之一是擴大規模并使其更有效地工作，以便我們能夠制造足夠的細胞來治療患者?！?/p>

邁克爾斯博士上周在Science Advances?《科學進展》上發表的突破性論文。他的學生 John Edgar 和來自 UBC 邁克爾史密斯實驗室和生物醫學工程學院的 Peter Zandstra 博士實驗室的一個團隊描述了一種新方法，該方法現在是在實驗室中生產 T 細胞的最快已知方法。

T 細胞在 CAR T 療法中發揮了重要作用，這是一種眾所周知且成功的癌癥治療方法，包括從患者身上獲取免疫細胞，對其進行基因改造以對抗患者的癌癥，并將其注入患者體內以對抗疾病。盡管這種療法對某些癌癥的有效率接近 50%，但每種療法都需要開發新的一批藥物，每輪花費大約 50 萬美元。

“由于與這些治療相關的主要成本是它們是單獨制造的，因此更具成本效益的策略可能是弄清楚如何在實驗室中使用干細胞制造這些免疫細胞，而不是直接從患者身上獲取它們”邁克爾斯解釋道。

誘導多能干細胞（iPS細胞）具有分化為人體內任何類型細胞的能力，并且可以不斷地自我更新。使用 iPS細胞在實驗室中制造免疫細胞進行治療意味著數百劑藥物可以從單個細胞中提取。

基于該領域先前的大量工作，Michaels、Edgar 和 Zandstra 實驗室的一個團隊發現，在關鍵的發育窗口期間向干細胞提供兩種蛋白質可以將免疫細胞的生產效率提高 80 倍。通過嚴格使用 DLL4 和 VCAM1 蛋白質，而不是使以前的方法復雜化的動物細胞和血清，生產過程變成了一個易于復制的精心控制的管道。

這條生產線的改進是解決各種人類健康挑戰的眾多舉措之一。如何擴大細胞分化過程，如何使細胞擅長殺死癌癥和對抗其他免疫疾病，以及如何以安全的方式將它們交付給患者，這些都是 Zandstra 實驗室和其他研究小組同時探索的重要問題。

Michaels 博士承認，成千上萬人的共同努力，每個人都做出了重要貢獻，使這個項目能夠成功。

“在過去的 20 年里，人們取得了巨大的進步，這一突破是一個令人興奮的連續體，”他說。

該團隊希望他們的新發現和實驗室正在進行的工作將有助于未來的臨床管道。

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