免疫學 科學報導

避免由胚胎幹細胞分化的細胞在移植後造成免疫排斥之新策略

免疫系統能從自身細胞或組織辨識出非自體物質並將之消滅與排除。由於移植的人類胚胎幹細胞(Human embryonic stem cells, hESCs)和自身的體細胞不同,正常功能的人類免疫系統將會對幹細胞治療的人類胚胎幹細胞分化的細胞發動攻擊。目前比較有效的解決方法是利用免疫抑制藥物來抑制免疫系統,但這也可能導致嚴重的副作用,由於缺乏關於人類免疫系統的相關研究模型,因此難以進行研究,所以這成為目前人類幹細胞療法的主要瓶頸之一。

加州大學聖地牙哥分校與大陸重慶醫學大學、吉林大學的跨國研究團隊透過擬人化小鼠(Humanized mice, Hu-mice),也就是具有功能性人類免疫系統的小鼠,開發出能安全植入人類胚胎幹細胞的有效策略。他們將有人類胸腺組織和幹細胞供體的胚胎造血幹細胞植入免疫缺陷的小鼠,在小鼠體內重建了具正常功能的人類免疫系統,並利用這些小鼠模型進行各種免疫抑制試驗。最後發現 Cytotoxic T lymphocyte antigen 4(CTLA-4-Ig)與 Programmed death ligand-1(PD-L1)蛋白的組合能讓人類免疫系統不會對胚胎幹細胞分化的細胞進行攻擊。他們的研究成果能有效的抑制幹細胞治療的免疫排斥,而開發的擬人化小鼠及研究成果也對人類腫瘤免疫方面的研究很有幫助!

圖說:在擬人化小鼠中,植入有 CTLA-4-Ig 與 PD-L1 蛋白的 hESCs 能讓其免疫系統不會受到攻擊。圖片來源:https://doi.org/10.1016/j.stem.2013.11.014

參考資料:

Rong, Z., Wang, M., Hu, Z., Stradner, M., Zhu, S., Kong, H., Yi, H., Goldrath, A., Yang, Y.G., Xu, Y., et al. (2014). An effective approach to prevent immune rejection of human ESC-derived allografts. Cell Stem Cell 14, 121-130.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2013.11.014

撰文|吳子青
審稿|黃翊柔,謝典戰
修訂|黃子瑄

About the author

吳子青

吳子青

清大化學系畢,並直攻清大生命科學所博班。後轉至台大生物環境系統工程研究所研究類神經網路, 最佳化及Soft Computation。目前在美國Purdue大學農業生物工程所攻讀博士班,研究方向為發展顯微鏡影像處理演算法及軟體開發及深度學習, 以及數值分析數學模型應用在斑馬魚胚胎研究以及發育生物學的應用上。也是Dosudo矽谷工程師深度學習讀書會及的發起人, 以及Cubix health technologies的cofunder.