美国食品药品管理局(FDA)批准了首个期待已久的安全方法来追踪人体中的干细胞。这种方法可能导致人们在再生医学和癌症疗法方面取得巨大进展。

    在此之前，不能追踪人体中的干细胞一直阻碍着很多干细胞研究领域取得进展。科学家们能够利用潜在有毒的标记技术追踪模式动物中的干细胞。但是基于显而易见的原因，有毒的标记技术肯定不能在人体内采用。

    在一项新的研究中，来自美国加州大学洛杉矶分校、希望之城国家医疗中心和国家卫生研究院的研究人员报道基于很多研究团队之前的研究，他们在人体内首次开发出一种非毒性的干细胞追踪方法。这种方法涉及利用一种人体内的一种元素---铁---来标记干细胞。相关研究结果于2013年9月发表在Stem Cells Translational Medicine期刊上，论文标题为“Magnetic Resonance Imaging Tracking of Ferumoxytol-Labeled Human Neural Stem Cells: Studies Leading to Clinical Use”。

    在这项研究中，研究人员首先在模式小鼠中完善这种方法。为了开发出能得到FDA批准的标记技术，他们先让神经干细胞(neural stem cells, NSCs)装载菲立莫妥(ferumoxytol, HPF)---一种氧化铁纳米颗粒---以及经常使用的抗凝血剂肝素(heparin)、硫酸鱼精蛋白(protamine sulfate)。HPF已被用来治疗贫血的肾病患者。而肝素和硫酸鱼精蛋白使得HPF容易进入盘碟中的NSCs细胞质。

    论文通信作者Rex Moats说，“肝素非常温和地破坏细胞表面上的糖基化；硫酸鱼精蛋白与HPF结合在一起从而有助它们跨过细胞膜。在没有肝素和硫酸鱼精蛋白的存在下，NSCs并不摄取HPF。或者至少地，它们极大地增加NSCs对HPF的摄取。”

    研究人员随后将这些铁标记的NSCs注射到携带人胶质母细胞瘤(glioblastoma)的小鼠体内。他们希望利用核磁共振成像能够观察到这些NSCs。特别地，他们希望观察到正在靶向人胶质母细胞瘤细胞的NSCs。

    研究人员之前的临床和临床前研究已证实一些迁移性的NSCs根据人胶质母细胞瘤细胞释放的生长因子靶向这些肿瘤细胞。他们一直在改善NSCs的质量以便将它们作为药物运送者。这就是他们对NSCs进行基因改造以便当迁移到肿瘤时它们表达能够激活杀死癌症的前体药物的酶。

    当研究人员将这些小鼠放置在核磁共振成像扫描器上时，这些NSCs确实突然间地是可见的。这些核磁共振成像数据揭示出这些铁标记的NSCs确实靶向人胶质母细胞瘤细胞。在杀死这些小鼠并且开展一系列测试后，他们发现这些NSCs能够在肿瘤的周边区域检测到，并且与浸润性的胶质母细胞瘤细胞结合在一起。

    所有这些过程都是安全的。最终，HPF就像天然的铁储备一样明显地从小鼠体内被驱逐出去。

    研究人员写道，“相比于很多天然存在的铁来源，运送到宿主体内的铁量是非常小的。”这些NSCs似乎是有功能性，并没有因携带这些很少的铁量而功能受损。

    Moats说，存在一项正在进行的利用这种方法开展的临床试验。迄今为止，三名神经胶质瘤患者已接受含有一种激活前体药物的酶和标记复合物HPF/肝素/硫酸鱼精蛋白的NSCs治疗。Moats说，“在人体利用这种方法获得的初步数据很可能在未来6个月内完成。”