干细胞是怎样被用于治疗骨癌的?

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近年来,干细胞被广泛应用于肿瘤的治疗。干细胞被用于更新放疗或化疗病人的免疫系统,而干细胞也可以被转化为携带治疗药物来靶向肿瘤部位。科学家们在干细胞治疗转移性骨癌领域方面已经有了一些进步。

干细胞是怎样被用于治疗骨癌的?(图1)


骨癌是一种常见骨恶性肿瘤性疾病,发病率占所有恶性肿瘤的0.2%。一般临床治疗以手术为主。那么,为什么干细胞可以用于治疗骨癌?科学家们是怎样将其用于治疗骨癌的呢?



干细胞是怎样应用于

肿瘤治疗中的?


干细胞是两种功能迥异的细胞,它们不仅可以自我再生,而且可以分化成许多种类的细胞。迄今为止,科学家发现了三种干细胞。包括胚胎干细胞成体干细胞、诱导多能干细胞。


对于有骨髓损害或免疫系统损害的病人,可以从骨髓或血液中获取干细胞,使其恢复正常的骨髓造血功能。这项技术在骨髓受损或者免疫功能降低的骨癌病人中得到了广泛的使用。

干细胞是怎样被用于治疗骨癌的?(图2)




近年来,以干细胞为基础的

多种肿瘤疗法应运而生


比如,肿瘤病人的T细胞在适应性免疫中的重要角色,其功能会发生改变,因此可以帮助癌细胞逃脱T细胞介导的清除。通过诱导多能干细胞所制造的T细胞能够特地识别并摧毁癌细胞,从而为提高肿瘤的治疗效果提供了可能。比如,日本率先使用iPS细胞进行癌症治疗,植入患者体内的免疫细胞,即自然杀伤T细胞(NKT细胞),该细胞便是从诱导多能干细胞(iPS细胞)中培育出来的。

干细胞是怎样被用于治疗骨癌的?(图3)


另一种方法是以基于干细胞的基因疗法。在癌症相关基因治疗中,利用干细胞向损伤部位迁移的独特特性,使其作为载体,将治疗药物或病毒载体特异地运载和输送到肿瘤部位。其中,间充质干细胞是将治疗剂递送至肿瘤部位的最佳选择。肿瘤分泌的细胞因子能促使间充质干细胞产生更多的趋化因子,从而促进细胞的迁移。而这些趋化因子是负责定向细胞迁移细胞因子


在动物实验中,研究者使用间充质干细胞将抗癌药物导入小鼠体内,以降低药物对非肿瘤组织的损伤。



干细胞于治疗骨癌

的研究应用


目前,在治疗骨癌方面,干细胞已经得到了广泛的应用。比如,间充质干细胞移植是一种很有希望的治疗骨疾病患者,其中包括骨癌。


在骨骼中,转移性癌细胞能诱导破骨细胞的产生,而以干细胞为基础的靶向传递机理则可用于运输抑制破骨细胞的药物。这种治疗方式已成为治疗转移性骨癌的重要选择。

干细胞是怎样被用于治疗骨癌的?(图4)


近年来,研究者们已经研发出一种能够同时靶向骨癌及其微环境的药物组合,利用 mRNA的蛋白表达方法,间充质干细胞已装载了三种不同的治疗药物:一种用于将干细胞特异性地归巢到转移部位;一种用于有效地摧毁癌细胞;一种是抑制破骨细胞形成的细胞因子受体。目前,人们已经发现,这种技术能够高效、特异地靶向转移性骨癌,并能在不损害骨骼完整性的情况下,对癌细胞进行有效的杀伤。


除骨癌外,干细胞还被用于其它骨科疾病。2009年,欧洲批准了一种用于治疗膝盖软骨缺陷的干细胞药物。2012年,韩国批准了一种可用于治疗退行性关节炎和膝关节软骨损伤的间充质干细胞药物。美国在2016年批准了一种可用于治疗膝关节软骨损伤的干细胞药物。在我国,多个干细胞药物的临床研究已经通过了批准。



总结


目前常用的骨癌疗法有手术、化学疗法、放疗等,但多数都有副作用。与此类似,用于防止与骨肿瘤有关的疾病的药物也不具有明显的抗癌作用。


在基于细胞的靶向疗法中,转基因细胞仅用于递送单一类型的药物,这不是一种非常安全的技术。相反,基于mRNA工程化的间充质干细胞具有许多优势。例如,它是一种简单和安全的方法,不需要基因工程。这一过程允许多种蛋白质在同一时间快速而短暂的表达,可以促进癌细胞死亡,副作用最小。


所以,我们相信,在科学家对其进行更深入的研究后,干细胞治疗将会给更多的骨癌病人带来福音!


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