文章来源
背景介绍
神经胶质瘤是最常见的原发性脑部肿瘤，每年约有10,人被诊断为神经胶质瘤，患者通常进行手术或化疗治疗。神经干细胞来源于外胚层，是一种具有分化为多种神经细胞潜能的可增殖细胞，能迁移至神经胶质瘤体并侵入神经胶质瘤体，使神经胶质瘤解体，这种特性为神经胶质瘤治疗提供了一种潜在的治疗方案。
解读专栏
01研究思路
研究人员首先将人成纤维细胞转分化为诱导性神经干细胞（iNSC），然后在体外验证iNSC向胶质瘤细胞的迁移能力，并在小鼠体内监测iNSC的生存特征。研究人员进一步对iNSC进行分泌肿瘤坏死因子和胸苷激酶（TK）的基因修饰，以研究具有细胞毒性的iNSC对胶质瘤细胞的杀伤能力，从而证明具有细胞毒性的iNSC在胶质瘤的治疗中可以发挥很大的作用。
02研究过程
1）将成纤维细胞转分化为神经干细胞
首先研究人员在成纤维细胞中过表达SOX2，并将细胞培养在神经干细胞诱导培养液中。经48小时后，发现培养液中有神经球形成，并可以检测到神经干细胞的标志物nestin的表达。
另外研究发现本实验中转分化得到的神经干细胞可分化为表达GFAP的胶质细胞和表达TUJ1的神经元细胞，证明本次诱导的神经干细胞具有分化为神经细胞的能力。
2）RNAseq检测iNSC和成纤维细胞的表达谱变化
研究人员通过RNAseq方法分别对iNSC，NSC及成纤维细胞进行表达谱分析，结果发现iNSC中与细胞迁移、神经元发育、离子转运、器管形成及免疫应答相关的基因表达升高，这部分基因在神经干细胞中同样高表达。
另外结果发现，在细胞迁移相关的高表达基因中存在部分肿瘤归巢相关基因，如CXCR4，FLT1，HIF1A，ANXA2。
3）细胞迁移实验证明iNSC可以向胶质瘤细胞迁移
研究人员通过实时迁移分析进行下一步研究，发现iNSC具有向胶质瘤细胞迁移的能力。
4)检测iNSC在动物体内的生存特性
研究人员将mCFL标记过的iNSC移植到小鼠大脑中，25天后检测发现小鼠大脑中依然存在标记过的iNSC。而且iNSC在小鼠体内主要分化为神经元细胞，而非胶质细胞。
h-iNSCTE移植入小鼠脑中的体内表征
A）总图显示未修正的h-iNSCTE和表达mCherry/FL的h-iNSCTE的增值能力，分析显示两者无显著差异；
B和C）h-iNSCTE-mC-FL植入小鼠额叶，并用BLI连续监测3周。总图显示h-iNSCTE持续存在25天，后逐渐消除。
5)对iNSC进行修饰，验证其能否抑制胶质瘤生长
研究人员通过对iNSC修饰，使其能够产生可分泌的肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体，随后将经修饰的细胞与胶质瘤细胞共培养，结果发现胶质瘤细胞能被杀死，并且杀死效果是剂量依赖的。
随后研究人员在动物体内进行了实验，将经修饰的iNSC和未经修饰的iNSC分别与胶质瘤细胞混合并移植到小鼠大脑中，研究发现经修饰的iNSC可以明显抑制胶质瘤体积增大，同时显著延长实验动物的存活时间。
h-iNSCTE介导的TRAIL治疗用于恶性胶质瘤
A和B）荧光照片显示h-iNSCTE分泌促细胞凋亡因子TRAIL并单层或浮动神经球生长
C）3D悬浮培养液的图像和数据结果
D）在小鼠中进行h-iNSCTE治疗恶性胶质瘤
E和F）BLI和总结数据显示与对照组小鼠比较，经修饰的iNSC具有抑制性
G）经修饰的iNSC的小鼠存活期更长
6)对iNSC进行另一种修饰，使其表达胸苷激酶（TK），验证其能否杀死胶质瘤
胸苷激酶可以使化疗药物前体ganciclovir（GCV）转变为具有细胞毒性的药物，从而将肿瘤细胞杀死。研究人员将经修饰的iNSC与胶质瘤细胞混合，再给予GCV，发现iNSC-TK周围的胶质瘤细胞被杀死。动物体内实验也证明iNSC-TK可以有效抑制小鼠脑中的胶质瘤增大，有效延长实验动物的存活时间。
7)术后胶质瘤干预实验验证iNSC-TK效果
由于手术后胶质瘤容易复发，因此研究人员进行了术后胶质瘤干预实验。首先将iNSC-TK包裹到胞外基质中，体外实验证明包裹在胞外基质中的iNSC-TK可以迁移至胶质瘤中，杀死胶质瘤细胞，抑制胶质瘤的发展。
随后研究人员进行了动物实验，将胶质瘤移植到小鼠大脑中，一段时间后切除胶质瘤并在切除部位填充被胞外基质包裹的iNSC-TK，然后在GCV的作用下，发现包裹在胞外基质中的iNSC-TK可以有效抑制胶质瘤残留物增长，延长实验动物的存活时间。
03研究小结
由于神经干细胞具有向神经胶质瘤迁移的特性，使其为神经胶质瘤的治疗提供了潜在方案。本次实验中研究人员通过转分化将成纤维细胞诱导成神经干细胞，并证明诱导性神经干细胞依然具有向神经胶质瘤迁移的特性。随后研究人员对诱导性神经干细胞进行修饰，使其具有细胞毒性。将这种修饰过的神经干细胞与神经胶质瘤细胞共培养，不论体外实验还是动物实验，均证明其可以有效抑制神经胶质瘤的发展，并可以明显延长实验动物的存活时间，从而证明诱导性神经干细胞在胶质瘤治疗中的应用潜力。
以上就是文章《Tumor-homingcytotoxichumaninducedneuralstemcellsforcancertherapy》的全部内容啦，若有疑问欢迎随时咨询！我们下期文献详解再见！
稿件来源：技术中心宋健
稿件编辑：GEMPLE捷易市场部
捷易原创作品，转载请注明出处
关于GEMPLE捷易上海捷易生物科技有限公司于年3月由国内外知名学府的多名生命科学和临床医学的从业者始立，专注于新一代技术在遗传病的临床检测以及科研转化两大领域的产业化转化应用。Gemple捷易首次提出从分子诊断到疾病建模，再到转化研究的全新一站式遗传病整体解决方案，为遗传病的精准治疗提供更多机制证据，最终帮助医生和患者寻找更多的治疗上合理方案。Gemple捷易希望与更多一线的临床医生相互交流和学习，一同解决遗传病预防、诊断和治疗中的挑战，携手促进人类健康！