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它们被称为免疫系统的“特种部队”:不变的自然杀手T细胞。尽管它们在人体内的数量相对较少,但它们比许多其他免疫细胞更强大。

在小鼠实验中,加州大学洛杉矶分校的研究人员已经证明,他们可以利用iNKT细胞的力量进行攻击治疗癌症。这种新方法发表在期刊上细胞干细胞它抑制了移植到动物体内的多种人类肿瘤的生长。

“真正令人兴奋的是,我们只需进行一次这种治疗,就可以将iNKT细胞的数量增加到可以在动物的一生中对抗癌症的水平,”加州大学洛杉矶分校(UCLA) Eli and Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心的成员、该研究的高级作者莉莉·杨(Lili Yang)说。

科学家们假设iNKT细胞可能是对抗癌症的有用武器,因为已经证明它们能够同时针对多种类型的癌症——这与大多数癌症不同它们一次只识别并攻击一种特定类型的癌细胞。但大多数人的iNKT细胞数量非常少;低于0.1%在大多数情况下是iNKT细胞。

尽管如此,杨和她的同事们知道之前的临床研究已经证明了这一点具有较高iNKT水平的细胞通常比具有较低iNKT水平的细胞活得更长。

“它们是非常强大的细胞,但它们在人类血液中天然存在的数量如此之少,通常不会对治疗产生影响,”杨说,他也是加州大学洛杉矶分校微生物学、免疫学和分子遗传学助理教授,也是加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心的成员。

研究人员的目标是创造一种疗法,永久性地提高人体自然产生更多iNKT细胞的能力。他们从这种细胞存在于骨髓中,可以自我复制,并可以成为包括iNKT细胞在内的所有类型的血液和免疫细胞。研究人员对干细胞进行了基因工程改造,使它们能够发育成iNKT细胞。

他们在患有人类骨髓和人类癌症(多发性骨髓瘤(一种血癌)或黑素瘤(一种实体肿瘤癌症)的小鼠身上测试了这种被称为造血干细胞工程的不变自然杀伤T细胞或HSC-iNKT细胞,并研究了它们融入骨髓后小鼠的免疫系统、癌症和HSC-iNKT细胞发生了什么。

他们发现,这些干细胞正常分化为iNKT细胞,并在动物的余生(一般为一年左右)中继续产生iNKT细胞。

Yang说:“这种方法的一个优点是,它是一次性的细胞治疗,可以为患者提供终身的iNKT细胞供应。”

虽然没有接受工程干细胞移植的小鼠几乎检测不到iNKT细胞水平,但在接受工程干细胞移植的小鼠中,iNKT细胞占免疫系统总T细胞计数的60%。此外,研究人员发现,他们可以通过改造原始造血干细胞来控制这些数字。

最后,研究小组发现,在多发性骨髓瘤和黑色素瘤中,HSC-iNKT细胞都能有效抑制肿瘤生长。

这项研究的共同第一作者是加州大学洛杉矶分校的项目科学家朱燕妮和加州大学洛杉矶分校的博士生德雷克·史密斯。

还需要做更多的工作来确定HSC-iNKT细胞如何用于治疗人类癌症,以及增加HSC-iNKT细胞的数量是否会导致长期的副作用。但杨说,造血干细胞要么从患有糖尿病的人身上收集或者一个兼容的供体可以用来在实验室中设计HSC-iNKT细胞。移植茎的程序到病人的已经被公认为是许多血癌的治疗方法。

更多信息:朱燕妮等。造血干细胞工程的不变自然杀伤T细胞治疗癌症的研究进展细胞干细胞(2019)。DOI: 10.1016 / j.stem.2019.08.004

期刊信息:细胞干细胞