Toward safer bone-marrow transplantsToward safer bone-marrow transplantsThe science, business of agingThe science, business of aging

血液干细胞移植——也被称为骨髓移植——可以治疗许多血液、免疫、自身免疫和代谢紊乱,从白血病到镰状细胞病。但为了确保健康的血细胞“吸收”,医生首先必须使用强化化疗或全身辐射来耗尽病人自身有缺陷的血液干细胞。这会破坏患者的免疫系统,增加感染的风险,并常常导致严重的副作用,包括贫血、不孕、继发性癌症、器官损伤,甚至死亡。

“我们知道,干细胞移植可以治愈几十种血液疾病,包括治疗自身免疫性疾病的令人兴奋的进展,”哈佛干细胞研究所(Harvard stem cell Institute)联合主任、麻省总医院再生医学中心(Center for Medicine at Massachusetts General Hospital)主任戴维·斯卡登(David Scadden)教授说。“然而,由于患者必须忍受极端的严酷,它们很少被用于治疗血癌之外。”

哈佛大学的斯卡登和他的同事领导的一项新研究已经在老鼠身上证明了这种有毒预处理的有效替代品。该研究结果发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上,为临床研究铺平了道路。临床研究将表明,这种方法是否适用于人类,从而使血液干细胞移植更安全,更容易被更多患者接受。

“如果这些研究中所展示的原则能应用于临床,他们就有可能将干细胞移植扩展到更多的病人身上,我们知道,如果能让这些病人更容易接受,他们就会受益,”该论文的联合高级作者德里克·罗西(Derrick Rossi)说。

一个有前途的抗体

此前的研究表明,一种抗体可以阻断一种名为CD117的受体,这种受体主要由造血干细胞携带。当有遗传缺陷的免疫系统的小鼠接受抗体治疗时,抗体会选择性地针对这些细胞死亡,使化疗和放疗变得不必要。单凭抗体是不够的。目前,这种抗体的人体版临床试验正在一种罕见疾病——严重联合免疫缺陷患者身上进行。

研究人员做了什么

基于这一知识,科学家们发现了一种以CD117为靶点,但被细胞内化的抗体。他们意识到这可以让他们将毒素直接选择性地传递到含有CD117的干细胞中,于是他们将毒素与一种叫做saporin的药物结合。Saporin,已经被用于癌症患者,抑制核糖体,在所有细胞的蛋白质构建结构。研究小组希望,通过阻止造血干细胞产生重要蛋白质的能力,这种组合能有效地杀死造血干细胞,而且只杀死那些造血干细胞。

它做到了。《自然通讯》杂志的研究表明,单剂量的抗体-药物组合就能消除小鼠体内99%以上的造血干细胞。这使得移植的干细胞能够在受体动物体内定居,有效地替换它们受损的血液和免疫系统。这种组合针对的是受者的干细胞,不会伤害其他类型的血细胞,也不会引起临床显著的副作用。动物的免疫细胞功能得到了保护,并对病原体做出了有效的反应。

波士顿儿童医院的第一作者Agnieszka Czechowicz说:“我们从理论上认为它会有效,但当它如此有效时,我们既放心又兴奋。”Agnieszka Czechowicz也深入参与了之前的CD117研究。

接下来是什么?

未来的研究将评估抗体-药物组合的安全性和有效性,并探索其他有前景的组合。

剑桥大学的品红疗法公司已经批准了这项技术,并致力于在病人身上开发和测试这种方法。2018年12月,该公司在美国血液学会(American Society of blood ology)会议上展示了抗cd117和其他抗体药物偶联物的临床前数据。

“总的来说,这些结果对移植研究领域来说是革命性的。哈佛大学干细胞与再生生物学系的拉胡尔·帕尔乔杜里(Rahul Palchaudhuri)是这篇论文的第一作者之一。

斯卡登说:“如果这种方法对人有效,我们就可以为患有许多不同疾病的病人带来不同。”“患者与医生的对话更多的是关于益处和治疗,而不是关于风险和痛苦。这是我们的目标。”

披露:捷克斯洛伐克、帕尔乔杜里、罗西和斯卡登是品红色疗法公司的联合创始人和股东,也是美国相关专利申请的发明人之一。波士顿儿童医院也是紫红色治疗公司的股东。

研究的支持者包括:美国国立卫生研究院(R01 I132638, RO1HL107630, R00AG029760, UO1DK072473-01),美国国立卫生研究院国家过敏症和传染病研究所(AI000615-25),美国国立卫生研究院国家心脏,肺和血液研究所(K99 / R00 HL119559, HL44851, HL129903),波特奖学金波士顿儿童医院的信任,杰拉尔德和达琳约旦椅子上哈佛大学的医学院、哈佛Blavatnik生物医学加速器基金,利昂娜·m·哈里b·赫尔姆斯利慈善基金,纽约干细胞基金会、哈佛干细胞研究所和美国老年研究联合会。

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