科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種藥物組合，可以保護(hù)培養(yǎng)中的干細(xì)胞，為研究和臨床應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

想象一下：在一個(gè)重要項(xiàng)目上工作到很晚的第二天早上，你伸手去喝一杯熱咖啡，那是一種含咖啡因的長(zhǎng)生不老藥，它能讓你振作起來(lái)，讓你的想法暢通無(wú)阻，讓你不至于對(duì)同事大發(fā)雷霆。

如果有一種方法可以提高干細(xì)胞在壓力條件下的表現(xiàn)，就像一杯讓人煥發(fā)青春的咖啡？

必須在體外生存對(duì)干細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種極大的負(fù)擔(dān)。許多人在從人體組織移到細(xì)胞培養(yǎng)瓶中的過(guò)程中無(wú)法存活，而那些存活下來(lái)的人往往會(huì)以虛弱和功能不佳而告終。當(dāng)將干細(xì)胞用于治療目的時(shí)，使其平穩(wěn)過(guò)渡尤為重要健康、快樂(lè)的干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為患者更安全、更有效的臨床結(jié)果。

最近，科學(xué)家們?nèi)〉昧送黄菩缘陌l(fā)現(xiàn)，并鑒定出一種獨(dú)特的小分子混合物，在實(shí)驗(yàn)室條件下支持干細(xì)胞健康，有可能開(kāi)啟這些細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的全新領(lǐng)域。

2006年，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者山中伸彌（shinyayamanaka）發(fā)現(xiàn)了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs），這是研究和醫(yī)學(xué)的一個(gè)重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)。Yamanaka和他的同事們破解了如何使成年細(xì)胞的生物鐘倒轉(zhuǎn)的密碼，對(duì)它們進(jìn)行基因重組，使其呈現(xiàn)出干細(xì)胞樣的狀態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)預(yù)示著再生醫(yī)學(xué)的新篇章，消除了與使用胚胎干細(xì)胞相關(guān)的許多倫理和技術(shù)挑戰(zhàn)。

盡管如此，盡管iPSCs在藥物發(fā)現(xiàn)和疾病建模等研究應(yīng)用中表現(xiàn)出色，但我們尚未充分發(fā)揮其作為治療學(xué)的潛力。要解決的難題之一是如何以安全、可控和高效的方式大規(guī)模繁殖和培養(yǎng)ipsc。這是創(chuàng)建細(xì)胞庫(kù)的第一步，細(xì)胞庫(kù)是一種可以部署到患者身上的現(xiàn)成細(xì)胞產(chǎn)品的藥房。從積極的方面來(lái)看，科學(xué)家們已經(jīng)整理了一份清單，說(shuō)明如何區(qū)分“好”的iPSC和“壞”的iPSC（使用多能性的分子和細(xì)胞標(biāo)記）。然而，到目前為止，仍沒(méi)有一個(gè)神奇的辦法，儲(chǔ)存和克隆iPSCs，保持這些生存能力的標(biāo)記仍然遙不可及。

這些都是昂貴和令人沮喪的阻礙細(xì)胞治療發(fā)展。在過(guò)去幾年的臨床試驗(yàn)中，有缺陷的制造過(guò)程被認(rèn)為是干細(xì)胞表現(xiàn)不佳的根本原因。這些失敗包括Osiris的Prochymal（移植抗宿主病的干細(xì)胞治療失?。┖?/span>Brainstorm cell Therapeutics治療肌萎縮側(cè)索硬化癥（神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行性疾?。┑氖》椒?。

干細(xì)胞的濃縮咖啡

像Ilyas Singe這樣的科學(xué)家?, 美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）國(guó)家翻譯科學(xué)促進(jìn)中心（NCATS）干細(xì)胞翻譯實(shí)驗(yàn)室主任一直在尋找解決這些長(zhǎng)期存在的干細(xì)胞培養(yǎng)問(wèn)題的方法。Singe? ?’s實(shí)驗(yàn)室最近發(fā)布了一項(xiàng)研究，詳細(xì)說(shuō)明了一種名為CEPT的雞尾酒的開(kāi)創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)，該雞尾酒被證明能顯著提高iPSC存活率并消除細(xì)胞培養(yǎng)壓力。

“小分子雞尾酒是保護(hù)細(xì)胞，使干細(xì)胞的使用更加可預(yù)測(cè)和有效。在防止細(xì)胞應(yīng)激和DNA損傷的過(guò)程中，我們避免了細(xì)胞死亡，提高了存活細(xì)胞的質(zhì)量，Singe? ? 在NIH的新聞發(fā)布會(huì)上?！边@種雞尾酒將成為干細(xì)胞領(lǐng)域廣泛使用的主食，促進(jìn)干細(xì)胞在研究和臨床上的應(yīng)用?！?/span>

Singe? ? 他的同事們利用高通量篩選分析法挖掘了超過(guò)15000種經(jīng)批準(zhǔn)的藥物和研究性小分子。這項(xiàng)密集研究的目標(biāo)是能夠抑制ROCK通路的分子，ROCK通路是一種細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)分子，一旦被激活，就會(huì)降低干細(xì)胞存活的機(jī)會(huì)。在這個(gè)巨大的化合物庫(kù)中，研究小組發(fā)現(xiàn)了20種阻斷ROCK的藥物，其中chroman 1是一個(gè)突出的分子。因?yàn)?/span>chroman 1擊敗了現(xiàn)有的金標(biāo)準(zhǔn)Rock抑制劑，（一種被廣泛使用的化合物Y?27632）。

其他分子是否能與Chroman 1協(xié)同工作以提高細(xì)胞存活率（想想單獨(dú)使用咖啡與咖啡甜甜圈組合的生產(chǎn)力提升）？研究人員使用一個(gè)基質(zhì)藥物篩選系統(tǒng)來(lái)搜尋成功的組合，在一個(gè)定制的干細(xì)胞壓力測(cè)試中測(cè)試了數(shù)千種化合物的效果。

最終，他們發(fā)現(xiàn)一種由chroman 1、emricasan、多胺和反式ISRIB（或CEPT）組成的混合物在支持干細(xì)胞存活方面效果最好。CEPT被證明能極大地改善單細(xì)胞克隆，這是一種從單個(gè)“細(xì)胞種子”iPSC中產(chǎn)生純細(xì)胞集落的方法。單細(xì)胞克隆是一種先進(jìn)的培養(yǎng)技術(shù)，用于提高進(jìn)入患者體內(nèi)的細(xì)胞產(chǎn)品的質(zhì)量和均一性。然而，目前的培養(yǎng)是出了名的低效，許多細(xì)胞死亡的結(jié)果是由于被迫壓力下繁殖。

除此之外，CEPT還幫助干細(xì)胞度過(guò)了另一段緊張的經(jīng)歷：從深度冷凍中醒來(lái)。用于研究和臨床目的的干細(xì)胞是通過(guò)冷凍保存保存的，但當(dāng)它們解凍后，多達(dá)60-70%的干細(xì)胞無(wú)法存活。在細(xì)胞培養(yǎng)基中加入CEPT有很大的幫助，提高了從冷藏中反彈回來(lái)的細(xì)胞數(shù)量。

Singe ? 同事們還進(jìn)一步研究了CEPT治療對(duì)iPSCs分化的影響，得到了更令人印象深刻的結(jié)果。經(jīng)CEPT治療的iPSCs形成了更健康、功能更強(qiáng)大的心臟細(xì)胞和神經(jīng)元，這一發(fā)現(xiàn)為臨床治療提供了可能。

在過(guò)去的二十年里，研究和生物制造過(guò)程可能已經(jīng)走過(guò)了很長(zhǎng)的一段路，但是缺乏臨床認(rèn)可iPSC的治療方法凸顯了這段旅程遠(yuǎn)未結(jié)束。種植和收獲iPSCs的突破性方法，如CEPT若能使用，可能會(huì)在未來(lái)幾年顯著改變臨床格局。