干細(xì)胞在罕見病領(lǐng)域又取得了新進(jìn)展！近日，發(fā)表于《Cell Reports》（影響因子：9.995）的一篇研究表示，有研究團(tuán)隊從人類干細(xì)胞培養(yǎng)出3D腎臟“類器官“，并在體外和原位異種移植有效概括了結(jié)節(jié)性硬化癥（TSC）這一罕見病的有效性，為深入了解該病發(fā)病機(jī)制提供了支持。
(資料圖)
罕見病多為先天性疾病，發(fā)病率低又很難治愈。目前，全球已知的罕見病已經(jīng)達(dá)到了7000多種，因為確切病因不明，也讓治療成為了難點。
結(jié)節(jié)性硬化癥（tuberous sclerosis complex,TSC）就是其中的一種，不僅會導(dǎo)致患者皮膚、大腦、腎臟、心臟多器官出現(xiàn)腫瘤，而且TSC腫瘤非常多樣化，在兒童和成年患者中，癥狀從輕微到危及生命，包括癲癇、智力障礙和腎臟問題等。
TSC是一種多系統(tǒng)受累的罕見遺傳病，和許多罕見病一樣，臨床上基本無法治愈，通常只能對癥治療。腎臟是TSC受損最為嚴(yán)重的器官，也是患者死亡的主要原因。
為了進(jìn)一步研究這一疾病，近日，渥太華醫(yī)院在《Cell Reports》上發(fā)布的一篇研究表示，該團(tuán)隊在實驗室中從人類干細(xì)胞培養(yǎng)出3D腎臟組織，該“迷你類器官”在體外和原位異種移植有效概括了TSC腎臟疾病的多效性，有利于發(fā)現(xiàn)TSC腫瘤的遺傳特征，并為深入了解該類罕見病的發(fā)病機(jī)制提供了支持。
△ 結(jié)節(jié)性硬化癥的腎臟類器官模型顯示病變特征源于不同的發(fā)育過程01
揭開罕見病謎團(tuán)干細(xì)胞有望成為治愈“神器”結(jié)節(jié)性硬化癥（TSC）是一種單基因多系統(tǒng)疾病，其特征是在多個器官系統(tǒng)中形成腫瘤，TSC1或TSC2的基因缺失被認(rèn)為是引起多系統(tǒng)腫瘤發(fā)病的根源。
盡管TSC是一種很明確的單基因疾病，但患者內(nèi)部病變多樣性的細(xì)胞機(jī)制仍然是難以捉摸的，由于缺乏完全概括人類腎臟疾病的動物模型，TSC的研究進(jìn)展受到了阻礙。
為更好地了解TSC，來自渥太華醫(yī)院的研究者們利用人類多能干細(xì)胞（hPSC）培育出了TSC受累核心器官腎臟的“3D類器官“模型，這些干細(xì)胞經(jīng)過基因工程改造，具有TSC1或TSC2突變。然后，研究人員從這些腎臟類器官中取出單個細(xì)胞，并將它們注射到小鼠的腎臟中，在那里它們長成人類TSC腫瘤。
△ TSC腎病腎類器官模型的建立該模型在體外和原位異種移植時概括了TSC腎臟疾病的多效性特征，時程單細(xì)胞RNA測序表明：TSC1或TSC2的缺失會影響腎上皮、基質(zhì)和膠質(zhì)細(xì)胞的多個發(fā)育過程。
根據(jù)這些腎臟“迷你類器官”，研究人員發(fā)現(xiàn)稱為雪旺細(xì)胞前體的是TSC腫瘤從腎臟開始的地方，他們還發(fā)現(xiàn)這種單一突變會影響許多不同類型細(xì)胞的發(fā)育，這也解釋了即使在同一個人體內(nèi)也會發(fā)生腎腫瘤的變異。
總之，干細(xì)胞“類器官“模型解釋了TSC腎臟疾病的發(fā)病機(jī)制，研究人員發(fā)現(xiàn)TSC1和TSC2的缺失會影響腎上皮、間質(zhì)和膠質(zhì)細(xì)胞的多個發(fā)育過程。這些數(shù)據(jù)也說明了TSC1或TSC2雙等位基因失活的多效性發(fā)育后果，并提供了對TSC腎臟病變發(fā)病機(jī)制的深入了解。
△ TSC1或TSC2缺失導(dǎo)致分化早期基質(zhì)基因上調(diào)02
干細(xì)胞為罕見病治療打開“新世界”隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是近年來干細(xì)胞、基因技術(shù)等的興起，“類器官”技術(shù)也得到了空前發(fā)展，這為其他致命性疾病以及罕見病、疑難病提供了更可靠的疾病研究模型，也為研究開發(fā)治療方案提供了有效工具。
干細(xì)胞，本就是一類具有自我復(fù)制和多向分化的多潛能細(xì)胞，在一定條件下，可以分化為多種功能細(xì)胞，可以再生各種人體組織器官，因此，也被醫(yī)學(xué)界稱為“萬用細(xì)胞”。
憑借著干細(xì)胞的多向分化潛能，免疫調(diào)控和自我復(fù)制等特點，干細(xì)胞作為理想的“種子”細(xì)胞正在用于病變引起的組織器官損傷修復(fù)，而多能干細(xì)胞衍生的人類器官模型也已經(jīng)被證明與妊娠早期、中期的人類器官相似，為研究疾病發(fā)育及治療提供了一個有價值的系統(tǒng)。
近年來，干細(xì)胞在罕見病治療的道路上也取得了一定的進(jìn)展，國際上一些罕見病已經(jīng)有相對應(yīng)的干細(xì)胞治療藥物研究，比如克羅恩病、漸凍癥、早衰癥、移植物抗宿主病、復(fù)雜性克隆氏病等，多項研究也已經(jīng)初步證實了干細(xì)胞對于一些罕見病的療效，為罕見病治療打開了“新的世界”。
而更值得欣慰的是，一些干細(xì)胞療法的適應(yīng)癥也正在向罕見病方向延伸，甚至有專家預(yù)言“未來最有效的干細(xì)胞療法可能是在罕見病上”，隨著干細(xì)胞新藥研發(fā)不斷取得新進(jìn)展，罕見病的臨床治療有望迎來新的局面。
干細(xì)胞治療罕見病的前景已經(jīng)毋庸置疑。隨著臨床研究和藥物試驗的快速進(jìn)展，相信在未來，更多的罕見病有望迎來新的治療選擇。
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干細(xì)胞在罕見病領(lǐng)域的發(fā)展也讓我們看到了更多的可能。未來，相信我們不僅可以通過干細(xì)胞的方法來篩選藥物，利用干細(xì)胞去形成一個器官替代，或者植入可以透析的裝置，隨著干細(xì)胞技術(shù)的不斷發(fā)展，這些都將會是可期的前景。
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