Stem Cells：干细胞，攻击癌症的新武器

　　

生物通报道  近日来自新加坡生物工程与纳米技术研究所的科学家们发现神经干细胞具有天生靶向中枢神经系统以外肿瘤细胞的能力。这一研究发现在对乳腺癌细胞的研究中得到成功证实，相关研究论文发表在同行评议的先进期刊《干细胞》（Stem Cells）上。

尽管开展了数十年的研究，癌症仍是全球主要的死亡原因，2008年全球因癌症死亡人数达760万人，乳腺癌是每年癌症死亡的最常见原因之一。在新加坡，每年有超过1400名妇女确诊患上乳腺癌，超过300人死于该病。癌症的高死亡率部分归因于恶性肿瘤的侵袭能力使得癌症扩散至整个人体，以及常规疗法无法彻底根除癌细胞。

在这篇文章中，新加坡生物工程与纳米技术研究所的王树（Shu Wang，生物通音译）博士领导研究小组获得了一个里程碑式的新发现，证实来源于人类诱导多能干细胞(iPS)的神经干细胞(NSCs)能够用于治疗乳腺癌。过去的研究曾证实利用源于中枢神经细胞的NSCs可有效治疗脑肿瘤。新研究首次证实了iPS细胞衍生的NSCs能够靶向中枢神经系统以外的肿瘤，治疗原发性和继发性癌症。

为了测试NSCs靶向和治疗乳腺癌的效率，研究人员将负载一种自杀基因（单纯疱疹病毒胸苷）的NSCs注入到乳腺癌小鼠体内。在研究中他们利用了昆虫杆状病毒载体，这种病毒载体不会在人类细胞中复制，从而减小了基因载体临床应用的危害性。一种可激活自杀基因杀伤癌细胞的药物更昔洛韦（ganciclovir）随后被注入到小鼠体内。双彩色整体成像技术被用于追踪iPS-NSCs的分布和迁移。

成像结果显示iPS-NSCs定位到了小鼠的乳腺肿瘤上，并在癌细胞浸润的各种器官例如肺脏、胃和骨中累积。荷瘤小鼠的生存期从34天延长至39天。这一数据支持和揭示了工程iPS-NSCs是如何有效寻找和抑制肿瘤生长及增殖的。

王树博士说：“我们已经证实来源人类iPS细胞的神经干细胞可以靶向肿瘤，这些细胞或可用于联合基因治疗抑制肿瘤生长。这是基于干细胞的癌症治疗的一个重大发现，我们将继续改善和优化我们的神经干细胞系统，防止治疗基因在非肿瘤区域的不必要激活，减少可能存在的副作用。”

“生物工程与纳米技术研究所具备生成来源iPS细胞的人类干细胞的专业技术，新型的基因传递昆虫病毒载体为开发创新性的干细胞疗法铺平了道路。利用遗传工程神经干细胞双管齐下攻击肿瘤，我们的研究人员发现了可替代常规癌症治疗的有前景的新方法，”生物工程与纳米技术研究所执行董事Jackie. Y. Ying教授说。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Tumor Tropism of Intravenously Injected Human Induced Pluripotent Stem Cell-derived Neural Stem Cells and their Gene Therapy Application in a Metastatic Breast Cancer Model.Stem Cells, (2012) DOI: 10.1002/stem.1051.

Human pluripotent stem cells can serve as an accessible and reliable source for the generation of functional human cells for medical therapies. In this study, we used a conventional lentiviral transduction method to derive human-induced pluripotent stem (iPS) cells from primary human fibroblasts and then generated neural stem cells (NSCs) from the iPS cells. Using a dual-color whole-body imaging technology, we demonstrated that after tail vein injection, these human NSCs displayed a robust migratory capacity outside the central nervous system in both immunodeficient and immunocompetent mice and homed in on established orthotopic 4T1 mouse mammary tumors. To investigate whether the iPS cell-derived NSCs can be used as a cellular delivery vehicle for cancer gene therapy, the cells were transduced with a baculoviral vector containing the herpes simplex virus thymidine kinase suicide gene and injected through tail vein into 4T1 tumor-bearing mice. The transduced NSCs were effective in inhibiting the growth of the orthotopic 4T1 breast tumor and the metastatic spread of the cancer cells in the presence of ganciclovir, leading to prolonged survival of the tumor-bearing mice. The use of iPS cell-derived NSCs for cancer gene therapy bypasses the sensitive ethical issue surrounding the use of cells derived from human fetal tissues or human embryonic stem cells. This approach may also help to overcome problems associated with allogeneic transplantation of other types of human NSCs. STEM CELLS 2012;30:1021-1029.