干细胞的发现有可能改善癌症治疗
西达斯-西奈的干细胞科学家最近的两项发现可能有助于提高癌症治疗的效率,并缩短人们从放疗和化疗中恢复的时间。
第一项研究发表在该杂志上血,研究人员发现了一种蛋白质血阀杆细胞这可能有助于识别、研究和将细胞用于治疗。
“我们发现这种蛋白质syndecan-2可以识别原始蛋白质血液干细胞它调节干细胞功能,”医学博士、雪松西奈血液学和细胞疗法部门主任、该研究的资深作者John Chute说。
在血液中发现少量的造血干细胞骨髓而在外周血中——即流经心脏、动脉、毛细血管和静脉的血液。这些干细胞引起了科学家的兴趣,因为它们产生了体内所有的血细胞和免疫细胞。它们被用于治疗白血病和淋巴瘤患者。
这种方法面临着一个重大挑战:造血干细胞只占骨髓和外周血细胞的不到0.01%,目前还没有一种很好的方法将它们与其他细胞分离。这意味着当人们接受骨髓和外周血细胞的注射时,他们会得到一个微小的数量干细胞是有治疗作用的还有很多其他的细胞不是。
为了研究这一现象,由第一作者Christina M. Termini博士领导的Chute实验室的研究人员从成年小鼠身上提取了骨髓细胞,并通过一种可以根据细胞表面的蛋白质检测数百种不同类型细胞的设备来运行样本。这一过程揭示了造血干细胞在细胞表面具有高浓度的syndecan-2,这是一种称为硫酸肝素蛋白聚糖的蛋白质家族的一部分。
研究人员发现这种蛋白质在如何造血干细胞繁殖。当表达syndecan-2的干细胞在辐照后被移植到小鼠体内时,它们的细胞重新繁殖。但是当缺乏syndecan-2的干细胞被移植时,这些细胞停止了复制。
通过只移植表达syndecan-2的细胞,有可能使血液干细胞移植更有效,毒性更小。
第二次发现
Chute和他的团队的第二个发现发表在杂志上自然通讯-揭示了一种机制血管骨髓会对化疗或放疗等损伤做出反应。
当人们接受放疗或化疗作为他们的一部分癌症治疗时,他们的血液计数会急剧下降。通常需要几周时间这些计数才能恢复到正常水平。
Chute和同事们发现,当老鼠接受放射治疗时,排列在骨髓血管内壁的细胞会产生一种叫做信号素3A的蛋白质。这个蛋白质告诉另一个蛋白质这种物质被称为神经蛋白酶1,可以杀死骨髓中受损的血管。
当研究人员阻断这些血管细胞产生神经素1或信号素3A的能力,或注射抗体阻断信号素3A与神经素1的通信时,骨髓血管在照射后再生。此外,血液计数在一周后急剧增加。
该论文的资深作者Chute说:“我们发现了一种机制,似乎可以控制血管在受伤后如何再生。”“抑制这一机制会导致化疗或照射后骨髓中的血管和血细胞迅速恢复。原则上,针对这种机制可以让患者在一到两周内恢复化疗,而不是目前的三到四周。”
Termini是加州大学洛杉矶分校David Geffen医学院的博士后科学家,他是这两项研究的第一作者。
进一步探索
Christina M. Termini等人,神经蛋白酶1调节骨髓血管再生和造血重建,自然通讯(2021)。DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 27263 - y