據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)8月14日報道，人類胚胎干細胞有望用于各種移植手術(shù)中,，可使用胚胎干細胞制造出神經(jīng),、骨頭、皮膚等幾乎任何身體組織,，但這些新制造出的細胞也潛伏著一個巨大的危險——將其移植入病人體內(nèi)后，還沒有分化成身體組織的剩余胚胎干細胞可能會變成名為畸胎癌的危險腫瘤?，F(xiàn)在,，美國斯坦福大學醫(yī)學院的科學家研發(fā)出了一種新方法，在將這些細胞植入人體前,，可使用抗體將未分化的胚胎干細胞移除,，以此消除干細胞療法可能帶來的致命副作用。最新研究發(fā)表于8月14日的《自然—生物技術(shù)》雜志在線版上,。
科學家們認為,，這一技術(shù)也可從由誘導多能干（iPS）細胞制成的細胞中移除出剩余的腫瘤起源細胞。iPS細胞也能用于治療，但與胚胎干細胞不同的是,，其可由成人身體組織在實驗室中制造出來,。
該研究的作者之一、國際干細胞學會主席,、斯坦福大學干細胞與再生醫(yī)學研究所所長鄂文·威斯曼表示：“一般情況下,，胚胎干細胞和iPS細胞常會分化出各種各樣的細胞，即使一個未分化細胞都可能變?yōu)榛グ?，因此,，在進行移植前，我們應(yīng)想方設(shè)法清除這些細胞,。”
畸胎癌是由頭發(fā),、牙齒和骨骼等身體組織組合在一起而形成的“怪物”，其獨特的結(jié)構(gòu)源于一個事實：制造它們的細胞是多能細胞,。實際上,，在動物身上，能形成畸胎癌是真正的多能細胞的主要特征之一,。
但也正是這一屬性使多能細胞在用于治療時非常危險,。因此，科學家們決定研制出一種抗體,，其能只識別和依附于多能細胞上并將多能細胞從混合細胞中移除,。盡管已有這樣的抗體存在，但它們并不能專門用于移除誘發(fā)腫瘤的細胞,?？茖W家們經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn)，一種新產(chǎn)生的抗體SSEA-5對多能干細胞具有最強的依附性,，而對已分化細胞沒有依附性,。
科學家們將能被SSEA-5抗體識別的人類胚胎干細胞注入老鼠體內(nèi)，結(jié)果顯示,，在七次實驗中,，這種細胞每次都能快速形成畸胎癌。而如果將不被SSEA-5抗體依附的細胞注入老鼠體內(nèi),，11次實驗中,，只有3次實驗形成了更小的畸胎癌。另外,，將SSEA-5抗體與其他兩個能依附于多能細胞上的抗體結(jié)合起來,，可將多能細胞完全從分化細胞中分離出來。
科學家們對結(jié)果進行分析后發(fā)現(xiàn),，SSEA-5抗體能識別和依附到一個名為多糖的細胞表面碳水化合物結(jié)構(gòu)上,。隨著多能細胞開始分化,，這種多糖會“變身”為另一種抗體無法識別出來的多糖結(jié)構(gòu)。
該研究的主要作者,、斯坦福醫(yī)學院學生乍得·唐表示：“多糖現(xiàn)正逐步成為干細胞生物學研究領(lǐng)域的焦點,。很多多糖會在胚胎干細胞中高度表達，但不會在分化細胞中表達,，這為我們的進一步研究提供了依據(jù),，可能也有助于我們重新理解胚胎干細胞生物學。”(生物谷 Bioon.com)
doi:10.1038/nbt.1947
PMC:
PMID:
An antibody against SSEA-5 glycan on human pluripotent stem cells enables removal of teratoma-forming cells
Chad Tang; Andrew S Lee; Jens-Peter Volkmer; Debashis Sahoo; Divya Nag; Adriane R Mosley; Matthew A Inlay; Reza Ardehali; Shawn L Chavez; Renee Reijo Pera; Barry Behr; Joseph C Wu; Irving L Weissman; Micha Drukker
An important risk in the clinical application of human pluripotent stem cells (hPSCs), including human embryonic and induced pluripotent stem cells (hESCs and hiPSCs), is teratoma formation by residual undifferentiated cells. We raised a monoclonal antibody against hESCs, designated anti–stage-specific embryonic antigen (SSEA)-5, which binds a previously unidentified antigen highly and specifically expressed on hPSCs—the H type-1 glycan. Separation based on SSEA-5 expression through fluorescence-activated cell sorting (FACS) greatly reduced teratoma-formation potential of heterogeneously differentiated cultures. To ensure complete removal of teratoma-forming cells, we identified additional pluripotency surface markers (PSMs) exhibiting a large dynamic expression range during differentiation: CD9, CD30, CD50, CD90 and CD200. Immunohistochemistry studies of human fetal tissues and bioinformatics analysis of a microarray database revealed that concurrent expression of these markers is both common and specific to hPSCs. Immunodepletion with antibodies against SSEA-5 and two additional PSMs completely removed teratoma-formation potential from incompletely differentiated hESC cultures.
