世界生命科学前沿动态周报（八十七）

已分化的iPS细胞用于细胞疗法可能不发生免疫排斥

    科技日报Science Daily 2013年1月25日：波斯顿大学医学院的一项实验模型最新研究表明由iPS细胞生成的组织被移植回基因相同的受体中时没有发生排斥反应。该研究在线发表在Cell Stem Cell 上，证实了iPS 具有发育成各类型细胞为多种疾病比如糖尿病、肝和肺部疾病等提供疗法且不会发生排斥反应的可能。

     该研究的两位资深作者Ashleigh Boyd, DPhil 和Neil Rodrigues, DPhil 是波斯顿大学医学院皮肤科副教授，波斯顿大学和波斯顿医疗中心再生医学研究中心的研究员，同时也是国家卫生研究所罗杰•威廉斯医学中心的生物医学杰出研究中心的主要研究者（罗杰•威廉斯医学中心是波斯顿大学的一个临床研究附属机构）。

     通过基因操作，各种成体细胞如皮肤或血液细胞都可变成干细胞状态，发育成iPS细胞。iPS细胞可以成熟（分化）成为人体内各种类型的细胞，为移植疗法提供丰富的组织来源，也是生物学研究的有力工具。既然iPS细胞可通过患者特异性的方式获得，它们就应该具有被回植到同一患者身上而不会发生排斥反应的可能性。可是，2011年发表在《自然》上的一篇研究却表明干细胞状态下的iPS细胞被移植到同一基因受体身上发生了排斥反应。

     这篇《自然》杂志上的研究公然表明由患者特异性iPS细胞生成的组织在移植后可能具有免疫原性；但Rodrigues称其并没有直接对用于再生医学和移植中与疗效相关的各细胞类型的免疫原性进行评估。

     针对该评估，波斯顿大学的研究者从实验模型中提取成体细胞并使之变成iPS细胞，然后使iPS细胞分化为三种细胞类型：神经细胞、肝细胞和内皮（血管内皮）细胞。这三种细胞分别代表了胚胎发育过程中的三个胚层：中胚层、外胚层和内胚层，来自这三胚层的细胞分化并最终发育成人体的组织和器官系统。通过使用实验方法来反映患者特异性iPS细胞在细胞疗法中的临床应用可能性。研究组把分化的细胞移植到基因相同的实验模型中，结果没有发现任何免疫反应增加或排斥反应的症状。

     研究结果表明患者特异性iPS细胞能克服移植中的免疫排斥问题，该问题将会是潜在的胚胎细胞派生疗法的一大难题。在临床上，移植中的免疫排斥是通过免疫抑制药物治疗的，但其有很严重的副反应，如可导致癌症发生。

     Boyd说：“要是可以不使用免疫抑制药物，而是使用诸如基于患者特异性iPS细胞的疗法，那就再好不过了。我们的成果是很有前景的，未来的研究应该着力于评估人体iPS细胞生成的组织是否同样缺乏免疫原性。”

点评：患者特异性iPS细胞实质是体细胞通过基因重新编程后产生的新物种细胞，与天然的干细胞有本质区别，在体外的培养环境下，细胞的属性也将随之改变，再移植入患者体内引起的排异反应是不可避免的。某个动物研究的结论并不能否认这一事实。

相关文献：
Lack of Immune Response to Differentiated Cells Derived from Syngeneic Induced Pluripotent Stem Cells

Author: Prajna Guha1, John W. Morgan1, Gustavo Mostoslavsky2, Neil P. Rodrigues1, 2, 3, 4,
Ashleigh S. Boyd1, 2, 3, 4,
• 1 NIH Center of Biomedical Research Excellence (COBRE) in Stem Cell Biology, Roger Williams Medical Center, Boston University School of Medicine, Providence, RI 02908, USA
• 2 Center for Regenerative Medicine (CReM), Boston University School of Medicine, Boston, MA 02118, USA
• 3 Department of Dermatology, Boston University School of Medicine, Boston, MA 02118, USA
Summary
The prospects for using autologous induced pluripotent stem cells (iPSCs) in cell replacement therapy have been tempered by evidence that undifferentiated, syngeneic mouse iPSCs are immunogenic upon transplantation. However, the immunogenicity of more therapeutically relevant differentiated cells remains unexplored. Here, we differentiated mouse iPSCs into embryoid bodies (EBs) or representative cell types spanning the three embryonic germ layers and assessed their immunogenicity in vitro and after their transplantation into syngeneic recipients. We found no evidence of increased T cell proliferation in vitro, rejection of syngeneic iPSC-derived EBs/tissue-specific cells (TSCs) after transplantation, or an antigen-specific secondary immune response. Thus, differentiated cells derived from syngeneic iPSCs do not appear to be rejected after transplantation. We also found little evidence of an immune response to undifferentiated, syngeneic iPSCs. Our data support the idea that differentiated cells generated from autologous iPSCs could be applied for cell replacement therapy without eliciting immune rejection.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S193459091300009X