获取造血干细胞快60倍,伟哥或可用于血液癌症治疗

2019-10-16 编辑: 来源:医谷
近日,在一项新的研究中,来自美国加州大学圣克鲁兹分校的研究人员开发出一种快速地获得用于骨髓移植的供体造血干细胞的新方法,这种方法联合使用万艾可(Viagra,西地那非,俗称伟哥)和另一种称为普乐沙福(AMD3100,Plerixafor,造血干细胞表面上的受体Cxcr4的抑制剂)的药物,先单次口服伟哥,两小时后再单次注射药物AMD3100,可极大地帮助造血干细胞从骨髓中转移至血液,有望在骨髓移植中发挥重要作用,该研究结果发表在《干细胞报告》(Stem Cell Reports)期刊上。


 
骨髓移植主要用于治疗血液癌症,其可恢复整个人一生中产生新血细胞的干细胞,造血干细胞通常位于骨髓中,要获得移植物,最初需要钻入髋骨并使用特殊的针头直接从骨髓中去除细胞,现在,更常见的是从血液中收集细胞,使用药物使干细胞从骨髓进入血液。

用于将干细胞从骨髓驱入血液的标准药物治疗方案需要每天注射粒细胞集落刺激因子(GSCF)数天,然后才能收集干细胞,通常是在GSCF药物4至6天后。尽管这种方法对人体的侵入性要小得多,但是该方法在不同人群中的适应性并不一样,因此其成功率并不是100%,可能造血干细胞提供者接受了G-SCF注射,最后也收集不到足够的造血干细胞,且可能会引起骨痛和其他副作用,这也是很多患者无法忍受的。

加利福利亚大学干细胞生物研究所的Camilla Forsberg在最近发表于《干细胞报告》一篇论文中写道,“尽管造血干细胞疗法被引入医学界已经超过50年,但是我们获取造血干细胞的方法仍然非常有限。”这也意味着,许多寄希望于造血干细胞疗法的患者可能得不到及时治疗,为了解决这一问题,Forsberg及其团队一直在寻找快速且高效获取造血干细胞的方法。

早在2011年,Forsberg还在研究膜转运受体,在当时的研究中,他和同事就发现一种ROBO4的受体可以改变骨髓来源的造血干细胞穿透血管内皮的效率。受此启发,他们在小鼠中用药物改变了血管内皮的通透性,结果血液中造血干细胞的数目升至了原本的2~3倍。这表明只需要改变血管的通透性,就能保证大量造血干细胞从骨髓转移至血液,但遗憾的是,在实验测试中使用的药物,并不适合使用在人体内。

那已经上市的血管调节药物,能否获得相同的效果呢?Forsberg表示,他发现西地那非本身是一种很符合实验需求的药,其作为一种治疗勃起功能障碍的药物,是一种安全且经过充分研究的药物,可促进血管扩张,从而增加组织的血流量,它最初是作为一种治疗高血压的药物,如今用于治疗多种血管疾病,包括肺动脉高压、高原反应和先兆子痫。

西地那非中的主要成分PDE5抑制剂,可以调节血管平滑肌细胞中的代谢通路,从而造成血管舒张,该抑制剂起效时间非常迅速,通常在口服后两个小时药效就能达到顶峰。而AMD3100本质也是一种细胞膜表面受体抑制剂,可以帮助造血干细胞更容易从骨髓中转移出来。

研究发现,在正常小鼠身上,这两种药物单独使用时效果都不太理想,但当上述两种药物相结合的时候,就产生了意想不到的效果。随后,研究人员在小鼠中进行实验,发现单次口服伟哥可在2小时内显着改善AMD3100诱导的造血干细胞动员,血液中造血干细胞的数量在治疗后4小时恢复正常。

与对照组小鼠相比,单独使用AMD3100,AMD3100+一次伟哥剂量和AMD3100+3天伟哥计量,造血干细胞的数量分别增加了2.9倍,7.5倍和8.4倍,且伟哥与AMD3100两小时的干细胞动员效率相当于传统GCSF方案的五天,换句话说,西地那非联合AMD3100可以在2小时就获得G-SCF药物5天才能获得的造血干细胞数量。

随后,研究团队也抽取了实验组和对照组小鼠的血液,并在处理后用于移植,结果使用了西地那非药物联用组小鼠的血液,也能给受捐小鼠移植进更多的造血干细胞。“这种新方法可以让病人从骨髓移植中受益,”Forsberg表示,“尽管现在已经有些药物可以让造血干细胞转移,但它们并非对所有人都有效。”

例如,镰状细胞病患者就不能忍受GCSF,因为生长因子会使他们的症状恶化。但是,如果可以使用其他方法安全地收集形成血液的干细胞,则可以对该干细胞进行基因修饰以纠正镰状细胞突变,然后将其送回患者以治愈这种慢性遗传疾病。镰状细胞疾病和其他遗传性血液疾病的基因治疗在临床试验中显示出希望,并且可以预防与这些疾病相关的终生发病率,高昂的医疗费用和早期死亡。

“现在大家都在尝试开发新的药物来帮助骨髓移植,但我们发现已经有的药(如西地那非+AMD3100)就可以做到这一点。”Forsberg表示,尽管目前他的实验是在小鼠中完成的,但因为西地那非和AMD3100都是FDA批准上市的药物,价格也相对亲民,因此临床试验可以很快开展起来。




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