隨著iPS研究熱潮推動(dòng)著整個(gè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，市面上的iPS工具可以說(shuō)是日新月異,。iPS細(xì)胞理論上可以分化成為任何類(lèi)型的細(xì)胞,，在疾病研究、藥物篩選和細(xì)胞治療中有很大的應(yīng)用前景,。今天我們來(lái)盤(pán)點(diǎn)一下今年有哪些新產(chǎn)品問(wèn)世,。
iPS技術(shù)能夠通過(guò)重編程令成體細(xì)胞重新獲得多能性，iPS細(xì)胞理論上可以分化成為任何類(lèi)型的細(xì)胞,，在疾病研究,、藥物篩選和細(xì)胞治療中有很大的應(yīng)用前景。iPS研究熱潮推動(dòng)著整個(gè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,，市面上的iPS工具可以說(shuō)是日新月異,，讓我們看看今年都有哪些新產(chǎn)品面世吧。
自我復(fù)制的RNA
iPS需要在體細(xì)胞中表達(dá)四種轉(zhuǎn)錄因子,，這些因子一同逆轉(zhuǎn)細(xì)胞時(shí)鐘,，生成了類(lèi)似胚胎的多能干細(xì)胞。在傳統(tǒng)方案中,，這些因子是通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄病毒或慢病毒載體遞送的,。后來(lái)人們又開(kāi)發(fā)了DNA質(zhì)粒、mRNA,、仙臺(tái)病毒等新遞送體系,。
不過(guò)上述遞送方案都存在不足之處。逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒會(huì)整合到宿主基因組中,，仙臺(tái)病毒難以從培養(yǎng)物中清除，mRNA不夠穩(wěn)定需要連續(xù)多天反復(fù)轉(zhuǎn)染,，而質(zhì)?？赡芤鹩泻Φ幕蚪M修飾，不適合某些臨床應(yīng)用,。
“目前iPS領(lǐng)域的趨勢(shì)是,，用更安全的非病毒方法取代基于病毒的遞送策略，”EMDMillipore公司的產(chǎn)品經(jīng)理NickAsbrock說(shuō),。
2013年加州大學(xué)SteveDowdy領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì),，開(kāi)發(fā)了一種“自我復(fù)制的RNA”，其安全性與mRNA介導(dǎo)的重編程差不多,，但又不需要反復(fù)轉(zhuǎn)染,。這種RNA以VEE病毒（Venezuelanequineencephalitis）為基礎(chǔ),，編碼了iPS重編程因子、篩選標(biāo)記和四個(gè)幫助RNA自我復(fù)制的蛋白,。研究人員發(fā)現(xiàn),，這種RNA只需要轉(zhuǎn)染一次，就足以將體細(xì)胞誘導(dǎo)成為iPS細(xì)胞,。簡(jiǎn)單去掉培養(yǎng)基里的蛋白B18R,，就可以降解掉這些自我復(fù)制的RNA分子，蛋白B18R主要負(fù)責(zé)抑制干擾素信號(hào),。
EMDMillipore公司已經(jīng)成功將這一技術(shù)商業(yè)化,，并將其命名為Simplicon??！八鼮槿藗兲峁┝艘粋€(gè)更加可控的重編程途徑,，而且不會(huì)影響到宿主的基因組，”Asbrock解釋到,。
Stemgent公司也拿到了這一技術(shù)的許可,，不久將推出相關(guān)試劑，該公司的研發(fā)主管BradHamilton說(shuō),。Stemgent公司在去年六月的ISSCR會(huì)議上（InternationalSocietyforStemCellResearch）向人們展示,，自我復(fù)制的RNA聯(lián)合該公司的microRNABooster試劑盒，可以對(duì)血細(xì)胞進(jìn)行iPS重編程,。而血細(xì)胞一直是iPS重編程的老大難問(wèn)題,。
實(shí)際上，血細(xì)胞iPS重編程的需求越來(lái)越大,，STEMCELL公司的產(chǎn)品經(jīng)理SimonHilcove說(shuō),。“從成纖維細(xì)胞重編程轉(zhuǎn)向血細(xì)胞重編程,，是一個(gè)相當(dāng)明顯的趨勢(shì),，”Hilcove說(shuō)?！把菏歉菀撰@取的細(xì)胞資源,，可以很方便的從患者身上取得，血庫(kù)中也儲(chǔ)存有大量的樣本,。另外,，人們普遍認(rèn)為血細(xì)胞的遺傳學(xué)風(fēng)險(xiǎn)低于來(lái)自皮膚的成纖維細(xì)胞，因?yàn)檠?xì)胞并沒(méi)有暴露在紫外線(xiàn)（陽(yáng)光）下,?！?br /> “我們?cè)贗SSCR上展示的工作，是首次用RNA技術(shù)對(duì)分離自人類(lèi)血液的細(xì)胞進(jìn)行重編程，”Hamilton說(shuō),。Stemgent公司目前提供有血細(xì)胞重編程的服務(wù),。
更完美的培養(yǎng)基
ThermoFisher正在拓展自己的細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)品，CTS?Essential8?培養(yǎng)基就是其中之一,。ThermoFisher公司的干細(xì)胞研發(fā)主管MohanVemuri介紹到,，CTSEssential8是一個(gè)化學(xué)成分完全確定的多能干細(xì)胞培養(yǎng)基，特別適合細(xì)胞治療的研究和應(yīng)用,。
CTSEssential8培養(yǎng)基是在Essential8的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的,，Essential8是無(wú)滋養(yǎng)層的多能干細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)?！癊ssential8有一些源自人類(lèi)血清的成分,，”Vemuri解釋道?！霸贑TSEssential8培養(yǎng)基中,，這些成分完全被重組蛋白取代了?！?br /> EMDMillipore公司的PluriSTEM-XF?人類(lèi)ES/iPS培養(yǎng)基也是一款這樣的產(chǎn)品,。據(jù)Asbrock介紹，將這種培養(yǎng)基與PluriSTEM-XF重組玻璃粘連蛋白（細(xì)胞外基質(zhì)蛋白vitronectin）聯(lián)用,，可以在沒(méi)有MEF（鼠類(lèi)胚胎成纖維細(xì)胞）或腫瘤提取物（如BDMatrigel）的情況下支持多能細(xì)胞生長(zhǎng),。
上述幾種培養(yǎng)基都屬于無(wú)異種成分（xenobiotic-free）配方，這種配方對(duì)于臨床前和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)應(yīng)用特別有幫助,。這是因?yàn)?，?dòng)物源成分或化學(xué)成分不確定的產(chǎn)品可能會(huì)引起調(diào)控問(wèn)題，甚至有引入未知病原體的風(fēng)險(xiǎn),。
更多樣的分化工具
今年不少公司都推出了引導(dǎo)iPS分化的新產(chǎn)品,，R&DSystems公司的StemXVivo?心肌細(xì)胞分化試劑盒就是其中之一?！斑@個(gè)一體化的產(chǎn)品,，可以快速、簡(jiǎn)單,、可重復(fù)地誘導(dǎo)人類(lèi)多能干細(xì)胞分化成為心肌細(xì)胞,，”該公司的產(chǎn)品經(jīng)理JuliaHatler說(shuō)。這個(gè)今年九月面世的試劑盒,，提供有培養(yǎng)基和檢測(cè)分化情況的心肌細(xì)胞特異性抗體?！笆褂眠@些試劑你能在11天內(nèi)看到收縮的細(xì)胞,，”Hatler說(shuō)。
除此之外，R&DSystems公司還提供有StemXVivo?系列試劑盒,，誘導(dǎo)iPS細(xì)胞分化成為內(nèi)胚層,、外胚層和中胚層細(xì)胞?！斑@些產(chǎn)品能推動(dòng)iPS細(xì)胞分化成為三種胚層的細(xì)胞,，試劑盒里還提供有鑒定細(xì)胞類(lèi)型的特異性抗體，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程只需要五天,，”Hatler說(shuō),。
R&DSystems公司的人類(lèi)多能干細(xì)胞功能鑒定試劑盒，是一個(gè)直觀,、快速,、低成本的細(xì)胞多能性評(píng)估產(chǎn)品。傳統(tǒng)的畸胎瘤實(shí)驗(yàn)非常麻煩,，不僅耗時(shí)長(zhǎng),，成本也比較高?！拔覀兊漠a(chǎn)品并不是要取代畸胎瘤實(shí)驗(yàn),，而是提供一個(gè)快速的初篩方案，”她說(shuō),。
STEMCELL公司新推出的ReproTeSR可以重編程血細(xì)胞,，與該公司的TeSR?-E7?類(lèi)似，ReproTeSR“也是無(wú)異種成分的,，能生成形態(tài)非常好的iPS細(xì)胞,，很容易識(shí)別和挑選，”Hilcove說(shuō),。
ThermoFisher公司也發(fā)布了新的細(xì)胞分化培養(yǎng)基,。舉例來(lái)說(shuō)，該公司的神經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)基能在七天內(nèi),，將1百萬(wàn)iPS細(xì)胞擴(kuò)展為兩千萬(wàn)到四千萬(wàn)神經(jīng)干細(xì)胞,，Vemuri介紹到。而且這些細(xì)胞的可塑性很高,，能夠生成中腦,、后腦和前腦的前體細(xì)胞。
最近,，ThermoFisher公司還推出了將iPS細(xì)胞分化為心肌細(xì)胞的培養(yǎng)基,。該產(chǎn)品能在約十天內(nèi)，誘導(dǎo)人類(lèi)胚胎干細(xì)胞或iPS細(xì)胞分化成為大量同時(shí)搏動(dòng)的心肌細(xì)胞,。
盡管今年涌現(xiàn)出了這么多iPS新工具,，但人們?nèi)找嬖鰸q的需求仍未得到完全滿(mǎn)足,。比如說(shuō)，研究者們還需要能將iPS細(xì)胞誘導(dǎo)成為功能性胰島細(xì)胞的可靠工具,，而Thermo和其他公司正在為此而努力著,。相信明年市面上的iPS工具一定會(huì)更加豐富。
iPS技術(shù)能夠通過(guò)重編程令成體細(xì)胞重新獲得多能性，iPS細(xì)胞理論上可以分化成為任何類(lèi)型的細(xì)胞,，在疾病研究,、藥物篩選和細(xì)胞治療中有很大的應(yīng)用前景。iPS研究熱潮推動(dòng)著整個(gè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,，市面上的iPS工具可以說(shuō)是日新月異,，讓我們看看今年都有哪些新產(chǎn)品面世吧。
自我復(fù)制的RNA
iPS需要在體細(xì)胞中表達(dá)四種轉(zhuǎn)錄因子,，這些因子一同逆轉(zhuǎn)細(xì)胞時(shí)鐘,，生成了類(lèi)似胚胎的多能干細(xì)胞。在傳統(tǒng)方案中,，這些因子是通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄病毒或慢病毒載體遞送的,。后來(lái)人們又開(kāi)發(fā)了DNA質(zhì)粒、mRNA,、仙臺(tái)病毒等新遞送體系,。
不過(guò)上述遞送方案都存在不足之處。逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒會(huì)整合到宿主基因組中,，仙臺(tái)病毒難以從培養(yǎng)物中清除，mRNA不夠穩(wěn)定需要連續(xù)多天反復(fù)轉(zhuǎn)染,，而質(zhì)?？赡芤鹩泻Φ幕蚪M修飾，不適合某些臨床應(yīng)用,。
“目前iPS領(lǐng)域的趨勢(shì)是,，用更安全的非病毒方法取代基于病毒的遞送策略，”EMDMillipore公司的產(chǎn)品經(jīng)理NickAsbrock說(shuō),。
2013年加州大學(xué)SteveDowdy領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì),，開(kāi)發(fā)了一種“自我復(fù)制的RNA”，其安全性與mRNA介導(dǎo)的重編程差不多,，但又不需要反復(fù)轉(zhuǎn)染,。這種RNA以VEE病毒（Venezuelanequineencephalitis）為基礎(chǔ),，編碼了iPS重編程因子、篩選標(biāo)記和四個(gè)幫助RNA自我復(fù)制的蛋白,。研究人員發(fā)現(xiàn),，這種RNA只需要轉(zhuǎn)染一次，就足以將體細(xì)胞誘導(dǎo)成為iPS細(xì)胞,。簡(jiǎn)單去掉培養(yǎng)基里的蛋白B18R,，就可以降解掉這些自我復(fù)制的RNA分子，蛋白B18R主要負(fù)責(zé)抑制干擾素信號(hào),。
EMDMillipore公司已經(jīng)成功將這一技術(shù)商業(yè)化,，并將其命名為Simplicon??！八鼮槿藗兲峁┝艘粋€(gè)更加可控的重編程途徑,，而且不會(huì)影響到宿主的基因組，”Asbrock解釋到,。
Stemgent公司也拿到了這一技術(shù)的許可,，不久將推出相關(guān)試劑，該公司的研發(fā)主管BradHamilton說(shuō),。Stemgent公司在去年六月的ISSCR會(huì)議上（InternationalSocietyforStemCellResearch）向人們展示,，自我復(fù)制的RNA聯(lián)合該公司的microRNABooster試劑盒，可以對(duì)血細(xì)胞進(jìn)行iPS重編程,。而血細(xì)胞一直是iPS重編程的老大難問(wèn)題,。
實(shí)際上，血細(xì)胞iPS重編程的需求越來(lái)越大,，STEMCELL公司的產(chǎn)品經(jīng)理SimonHilcove說(shuō),。“從成纖維細(xì)胞重編程轉(zhuǎn)向血細(xì)胞重編程,，是一個(gè)相當(dāng)明顯的趨勢(shì),，”Hilcove說(shuō)?！把菏歉菀撰@取的細(xì)胞資源,，可以很方便的從患者身上取得，血庫(kù)中也儲(chǔ)存有大量的樣本,。另外,，人們普遍認(rèn)為血細(xì)胞的遺傳學(xué)風(fēng)險(xiǎn)低于來(lái)自皮膚的成纖維細(xì)胞，因?yàn)檠?xì)胞并沒(méi)有暴露在紫外線(xiàn)（陽(yáng)光）下,?！?br /> “我們?cè)贗SSCR上展示的工作，是首次用RNA技術(shù)對(duì)分離自人類(lèi)血液的細(xì)胞進(jìn)行重編程，”Hamilton說(shuō),。Stemgent公司目前提供有血細(xì)胞重編程的服務(wù),。
更完美的培養(yǎng)基
ThermoFisher正在拓展自己的細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)品，CTS?Essential8?培養(yǎng)基就是其中之一,。ThermoFisher公司的干細(xì)胞研發(fā)主管MohanVemuri介紹到,，CTSEssential8是一個(gè)化學(xué)成分完全確定的多能干細(xì)胞培養(yǎng)基，特別適合細(xì)胞治療的研究和應(yīng)用,。
CTSEssential8培養(yǎng)基是在Essential8的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的,，Essential8是無(wú)滋養(yǎng)層的多能干細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)?！癊ssential8有一些源自人類(lèi)血清的成分,，”Vemuri解釋道?！霸贑TSEssential8培養(yǎng)基中,，這些成分完全被重組蛋白取代了?！?br /> EMDMillipore公司的PluriSTEM-XF?人類(lèi)ES/iPS培養(yǎng)基也是一款這樣的產(chǎn)品,。據(jù)Asbrock介紹，將這種培養(yǎng)基與PluriSTEM-XF重組玻璃粘連蛋白（細(xì)胞外基質(zhì)蛋白vitronectin）聯(lián)用,，可以在沒(méi)有MEF（鼠類(lèi)胚胎成纖維細(xì)胞）或腫瘤提取物（如BDMatrigel）的情況下支持多能細(xì)胞生長(zhǎng),。
上述幾種培養(yǎng)基都屬于無(wú)異種成分（xenobiotic-free）配方，這種配方對(duì)于臨床前和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)應(yīng)用特別有幫助,。這是因?yàn)?，?dòng)物源成分或化學(xué)成分不確定的產(chǎn)品可能會(huì)引起調(diào)控問(wèn)題，甚至有引入未知病原體的風(fēng)險(xiǎn),。
更多樣的分化工具
今年不少公司都推出了引導(dǎo)iPS分化的新產(chǎn)品,，R&DSystems公司的StemXVivo?心肌細(xì)胞分化試劑盒就是其中之一?！斑@個(gè)一體化的產(chǎn)品,，可以快速、簡(jiǎn)單,、可重復(fù)地誘導(dǎo)人類(lèi)多能干細(xì)胞分化成為心肌細(xì)胞,，”該公司的產(chǎn)品經(jīng)理JuliaHatler說(shuō)。這個(gè)今年九月面世的試劑盒,，提供有培養(yǎng)基和檢測(cè)分化情況的心肌細(xì)胞特異性抗體?！笆褂眠@些試劑你能在11天內(nèi)看到收縮的細(xì)胞,，”Hatler說(shuō)。
除此之外，R&DSystems公司還提供有StemXVivo?系列試劑盒,，誘導(dǎo)iPS細(xì)胞分化成為內(nèi)胚層,、外胚層和中胚層細(xì)胞?！斑@些產(chǎn)品能推動(dòng)iPS細(xì)胞分化成為三種胚層的細(xì)胞,，試劑盒里還提供有鑒定細(xì)胞類(lèi)型的特異性抗體，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程只需要五天,，”Hatler說(shuō),。
R&DSystems公司的人類(lèi)多能干細(xì)胞功能鑒定試劑盒，是一個(gè)直觀,、快速,、低成本的細(xì)胞多能性評(píng)估產(chǎn)品。傳統(tǒng)的畸胎瘤實(shí)驗(yàn)非常麻煩,，不僅耗時(shí)長(zhǎng),，成本也比較高?！拔覀兊漠a(chǎn)品并不是要取代畸胎瘤實(shí)驗(yàn),，而是提供一個(gè)快速的初篩方案，”她說(shuō),。
STEMCELL公司新推出的ReproTeSR可以重編程血細(xì)胞,，與該公司的TeSR?-E7?類(lèi)似，ReproTeSR“也是無(wú)異種成分的,，能生成形態(tài)非常好的iPS細(xì)胞,，很容易識(shí)別和挑選，”Hilcove說(shuō),。
ThermoFisher公司也發(fā)布了新的細(xì)胞分化培養(yǎng)基,。舉例來(lái)說(shuō)，該公司的神經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)基能在七天內(nèi),，將1百萬(wàn)iPS細(xì)胞擴(kuò)展為兩千萬(wàn)到四千萬(wàn)神經(jīng)干細(xì)胞,，Vemuri介紹到。而且這些細(xì)胞的可塑性很高,，能夠生成中腦,、后腦和前腦的前體細(xì)胞。
最近,，ThermoFisher公司還推出了將iPS細(xì)胞分化為心肌細(xì)胞的培養(yǎng)基,。該產(chǎn)品能在約十天內(nèi)，誘導(dǎo)人類(lèi)胚胎干細(xì)胞或iPS細(xì)胞分化成為大量同時(shí)搏動(dòng)的心肌細(xì)胞,。
盡管今年涌現(xiàn)出了這么多iPS新工具,，但人們?nèi)找嬖鰸q的需求仍未得到完全滿(mǎn)足,。比如說(shuō)，研究者們還需要能將iPS細(xì)胞誘導(dǎo)成為功能性胰島細(xì)胞的可靠工具,，而Thermo和其他公司正在為此而努力著,。相信明年市面上的iPS工具一定會(huì)更加豐富。
