伦敦大学学院(UCL)的研究人员开发出一种新方法,可以让脐带中的血液干细胞“更容易移植”。这一发现在小鼠身上得到了应用,可能会改善儿童和成人多种血液疾病的治疗。

血液干细胞,也被称为造血干细胞(HSCs),在血液中产生各种类型的细胞(红细胞、白细胞和血小板),并在整个生命周期中负责维持血液的生产。

在治疗某些癌症和遗传性血液疾病时,有时需要用异体干细胞移植来代替骨髓,这涉及到使用来自健康捐赠者的干细胞。

脐带血是血液干细胞的有用来源,且脐带血移植带来的长期免疫并发症比骨髓移植少。 尽管近30年来,脐带血移植已在幼儿中使用,但大多数脐带血单位含有的造血干细胞不足,不适合大一点的儿童和成人,而所有脐血单位中的30%甚至对于最小的儿童而言都太少了,因为被浪费掉了。

这项发表在《细胞·干细胞》杂志上的研究强调了一种名为NOV/CCN3的蛋白质(通常在血液中含量较低)如何被用来迅速增加能够移植的脐带血单位中的造血干细胞数量。这一发现可能为所有年龄的患者都能使用那些原本会被丢弃的脐带血打开了一扇门。

伦敦大学学院癌症研究所临床副教授、本研究第一作者Rajeev Gupta博士解释道,“试图增加脐带血中造血干细胞的实际数量既昂贵又具有挑战性。我们知道,不是所有存在于脐带血单位的造血干细胞都可以或将进行移植,这表明脐带血单位具有未开发的移植潜力。” 

“我们探索了另一种方法,通过增加造血干细胞的功能——而不是数量——来利用这种潜力,从而增强脐带血单位的移植能力。”

“我们之前发现了一种名为NOV的调节蛋白,这种蛋白对人类造血干细胞的正常功能至关重要,因此我们想知道高度纯化的NOV是否可以用于控制脐带血造血干细胞,使其更易于移植。”

利用实验室的细胞培养和小鼠模型,伦敦大学学院癌症研究所的研究小组发现,接触NOV的脐带血单位显示出比常规样本更大的移植潜力。事实上,样本中功能性造血干细胞的出现频率增加了6倍。令人惊讶的是,这些效果只需要暴露8小时就能达到。

“使用NOV,我们已经证明我们可以快速控制血液干细胞,将其状态变化的非功能性造血干细胞转变为功能性造血干细胞,从而提高脐带血的移植潜力。” Gupta博士说,“这一发现为改善血液移植提供了一种新的策略。下一个阶段将是把我们的研究带入临床环境,探索如何使患血癌和其他血液疾病的患者受益。” 

安东尼·诺兰研究所的科学主任、干细胞移植领域的世界领先科学家亚历杭德罗·马德里加尔(Alejandro Madrigal)教授在评论这项研究时说:“脐带血移植已被证明可以改善移植的情况,并为许多人提供更好的结果。然而,不幸的是,许多脐带血单位的干细胞数量可能不足以进行最理想的移植。”

“这项研究非常令人鼓舞,因为随着NOV/CCN3的简单添加,现有干细胞的功能有所增加。