诱导神经干细胞与诱导多能干细胞在同源宿主脑内的致瘤性及免疫原性研究

doi:10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2016.06.007

中华神经创伤外科电子杂志 ›› 2016, Vol. 02 ›› Issue (06) : 350 -354. doi: 10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2016.06.007

所属专题：文献；

基础研究

诱导神经干细胞与诱导多能干细胞在同源宿主脑内的致瘤性及免疫原性研究

高谋¹, 徐如祥¹^,^†(

), 许民辉¹, 姚慧¹, 董勤¹, 张洪钿¹, 杨志军¹, 杨阳¹, 朱建伟¹

^1. 100700　北京，中国人民解放军陆军总医院附属八一脑科医院

收稿日期:2016-09-26 出版日期:2016-12-15
通信作者: 徐如祥
基金资助:
军队"十二五"重大科技研究项目(BWS12J010); 国家自然科学基金面上项目(81271316); 中国博士后科学基金(2013M532138)

Tumourigenicity and immunogenicity of induced neural stem cell grafts versus induced pluripotent stem cell grafts in syngeneic mouse brain

Mou Gao¹, Ruxiang Xu¹^,^†(), Minhui Xu¹, Hui Yao¹, Qin Dong¹, Hongtian Zhang¹, Zhijun Yang¹, Yang Yang¹, Jianwei Zhu¹

^1. Affiliated Bayi Brain Hospital, General Hospital of PLA Army, Beijing 100700, China

Received:2016-09-26 Published:2016-12-15
Corresponding author: Ruxiang Xu
About author:
Corresponding author: Xu Ruxiang, Email: zjxuruxiang@163.com

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引用本文：

高谋, 徐如祥, 许民辉, 姚慧, 董勤, 张洪钿, 杨志军, 杨阳, 朱建伟. 诱导神经干细胞与诱导多能干细胞在同源宿主脑内的致瘤性及免疫原性研究[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2016, 02(06): 350-354.

Mou Gao, Ruxiang Xu, Minhui Xu, Hui Yao, Qin Dong, Hongtian Zhang, Zhijun Yang, Yang Yang, Jianwei Zhu. Tumourigenicity and immunogenicity of induced neural stem cell grafts versus induced pluripotent stem cell grafts in syngeneic mouse brain[J]. Chinese Journal of Neurotraumatic Surgery(Electronic Edition), 2016, 02(06): 350-354.

目的

对比研究诱导神经干细胞（iNSCs）与诱导多能干细胞（iPSCs）在同源宿主脑内的致瘤性及免疫原性。

方法

采用脑立体定向仪将1×10⁶个C57BL/6（B6）小鼠胚胎干细胞（ESCs）、iPSCs、神经干细胞（NSCs）及iNSCs分别移植到健康成年B6小鼠大脑运动皮层。于移植后14 d、28 d处死动物，取材进行形态学研究。

结果

IPSCs和ESCs均可在小鼠脑内形成肿瘤导致组织坏死和免疫细胞浸润。然而，在iNSCs和NSCs移植组内，本研究未观察到肿瘤形成、脑损伤及免疫排斥反应。

结论

INSCs移植物不具有致瘤性和免疫原性，因而较iPSCs移植物更安全。

关键词: 致瘤性, 免疫原性, 诱导神经干细胞, 诱导多能干细胞, 移植

Objective

To provide scientific basis for evaluating the tumourigenicity and immunogenicity of induced neural stem cells (iNSCs) and induced pluripotent stem cells (iPSCs) in syngeneic mouse brain.

Methods

A total of 1×10⁶ C57BL/6 (B6) embryonic stem cells (ESCs), iPSCs, neural stem cells (NSCs) or iNSCs were separately transplanted into the motor cortex of syngeneic adult mouse with normal immunologic function. At 14 and 28 d post-implantation, animals were sacrificed for morphological analysis.

Results

Both iPSCs and ESCs were able to form tumours in the mouse brain, leading to tissue destruction along with immune cell infiltration. In contrast, no evidence of tumour formation, brain injury or immune rejection was observed with iNSCs or NSCs.

Conclusion

INSC grafts, which lacked any resulting tumourigenicity or immunogenicity, are safer than iPSC grafts.

Key words: Tumourigenicity, Immunogenicity, Induced neural stem cell, Induced pluripotent stem cell, Transplantation

图1 胚胎干细胞移植后14 d病理学检查（HE染色，×100）

图2 诱导多能干细胞移植后14 d病理学检查（HE染色，×100）

表1 ESCs和iPSCs移植组肿瘤分级

级别	标准	ESCs组		IPSCs组
级别	标准	14 d	28 d	14 d	28 d
0级	（1）未检出肿瘤形成	2/30（6.7%）	4/42（9.5%）	2/28（7.1%）	5/42（11.9%）
	（2）未见脑损伤
	（3）未检出免疫细胞浸润
1级	（1）良性畸胎瘤形成	8/30（26.7%）	12/42（28.6%）	8/28（28.6%）	13/42（31.0%）
	（2）轻微的脑损伤
	（3）少量免疫细胞浸润
2级	（1）交界性肿瘤形成	11/30（36.7%）	14/42（33.3%）	9/28（32.1%）	13/42（31.0%）
	（2）中度的脑损伤
	（3）免疫细胞浸润局限
3级	（1）恶性畸胎瘤形成	9/30（30.0%）	12/42（28.6%）	9/28（32.1%）	11/42（26.2%）
	（2）严重的脑损伤
	（3）大量免疫细胞浸润

表1 ESCs和iPSCs移植组肿瘤分级

级别	标准	ESCs组		IPSCs组
级别	标准	14 d	28 d	14 d	28 d
0级	（1）未检出肿瘤形成	2/30（6.7%）	4/42（9.5%）	2/28（7.1%）	5/42（11.9%）
	（2）未见脑损伤
	（3）未检出免疫细胞浸润
1级	（1）良性畸胎瘤形成	8/30（26.7%）	12/42（28.6%）	8/28（28.6%）	13/42（31.0%）
	（2）轻微的脑损伤
	（3）少量免疫细胞浸润
2级	（1）交界性肿瘤形成	11/30（36.7%）	14/42（33.3%）	9/28（32.1%）	13/42（31.0%）
	（2）中度的脑损伤
	（3）免疫细胞浸润局限
3级	（1）恶性畸胎瘤形成	9/30（30.0%）	12/42（28.6%）	9/28（32.1%）	11/42（26.2%）
	（2）严重的脑损伤
	（3）大量免疫细胞浸润

[1]	Daley GQ. The promise and perils of stem cell therapeutics[J]. Cell Stem Cell, 2012, 10(6): 740-749.
[2]	Goldring CE, Duffy PA, Benvenisty N, et al. Assessing the safety of stem cell therapeutics[J]. Cell Stem Cell, 2011, 8(6): 618-628.
[3]	Hao L, Zou Z, Tian H, et al. Stem cell-based therapies for ischemic stroke[J]. Biomed Res Int, 2014, 2014: 468748.
[4]	Yamanaka S. Induced pluripotent stem cells: past, present, and future[J]. Cell Stem Cell, 2012, 10(6): 678-684.
[5]	Cao J, Li X, Lu X, et al. Cells derived from iPSC can be immunogenic-yes or no?[J]. Protein Cell, 2014, 5(1): 1-3.
[6]	Zhao T, Zhang ZN, Rong Z, et al. Immunogenicity of induced pluripotent stem cells[J]. Nature, 2011, 474 (7350): 212-215.
[7]	Araki R, Uda M, Hoki Y, et al. Negligible immunogenicity of terminally differentiated cells derived from induced pluripotent or embryonic stem cells[J]. Nature, 2013, 494(7435): 100-104.
[8]	Guha P, Morgan JW, Mostoslavsky G, et al. Lack of immune response to differentiated cells derived from syngeneic induced pluripotent stem cells[J]. Cell Stem Cell, 2013, 12(4): 407-412.
[9]	Kaneko S, Yamanaka S. To be immunogenic, or not to be: that’s the iPSC[J]. Cell Stem Cell, 2013, 12(4): 385-386.
[10]	Frank RT, Najbauer J, Aboody KS. Concise review: stem cells as an emerging platform for antibody therapy of cancer[J]. Stem Cells, 2010, 28(11): 2084-2087.
[11]	Yao H, Gao M, Ma J, et al. Transdifferentiation-Induced Neural Stem Cells Promote Recovery of Middle Cerebral Artery Stroke Rats[J]. PloS One, 2015, 10(9): e0137211.
[12]	Mayshar Y, Ben-David U, Lavon N, et al. Identification and classification of chromosomal aberrations in human induced pluripotent stem cells[J]. Cell Stem Cell, 2010, 7(4): 521-531.
[13]	Lee AS, Tang C, Rao MS, et al. Tumorigenicity as a clinical hurdle for pluripotent stem cell therapies[J]. Nat Med, 2013, 19(8): 998-1004.
[14]	Zulch KJ. Brain tumors: their biology and pathology[M]. Springer Science&Business Media, 2012.
[15]	Unterberg AW, Stover J, Kress B, et al. Edema and brain trauma[J]. Neuroscience, 2004, 129(4): 1021-1029.
[16]	Kokaia Z, Martino G, Schwartz M, et al. Cross-talk between neural stem cells and immune cells: the key to better brain repair?[J]. Nat Neurosci, 2012, 15(8): 1078-1087.
[17]	Schwartz M, Kipnis J, Rivest S, et al. How do immune cells support and shape the brain in health, disease, and aging?[J]. J Neurosci, 2013, 33(45): 17587-17596.

[1]	谢迎东, 孙帼, 徐超丽, 杨斌, 孙晖, 戴云. 超声造影定量评价不同生存期移植肾血流灌注的临床价值[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2023, 20(07): 749-754.
[2]	罗旺林, 杨传军, 许国星, 俞建国, 孙伟东, 颜文娟, 冯志. 开放性楔形胫骨高位截骨术不同植入材料的Meta分析[J]. 中华关节外科杂志(电子版), 2023, 17(06): 818-826.
[3]	刘林峰, 王增涛, 王云鹏, 钟硕, 郝丽文, 仇申强, 陈超. 足底内侧皮瓣联合甲骨皮瓣在手指V度缺损再造中的临床应用[J]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2023, 18(06): 480-484.
[4]	陈永沛, 仲海燕, 陈勇, 王慜, 王倩, 邹鸣立, 袁斯明. 数字减影血管造影在腓动脉穿支皮瓣移植中的应用[J]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2023, 18(06): 507-510.
[5]	韩李念, 王君. 放射性皮肤损伤治疗的研究进展[J]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2023, 18(06): 533-537.
[6]	刘竹影, 周年苟, 李泳祺, 周丽斌. 空心环钻联合手术导板用于自体牙移植牙槽窝备洞[J]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2023, 17(06): 418-423.
[7]	中华医学会器官移植学分会, 中国医师协会器官移植医师分会, 上海医药行业协会. 中国肝、肾移植受者霉酚酸类药物应用专家共识(2023版)[J]. 中华移植杂志(电子版), 2023, 17(05): 257-272.
[8]	江文诗, 何湘湘. 全球及我国器官捐献发展特征分析与学科建设[J]. 中华移植杂志(电子版), 2023, 17(05): 280-286.
[9]	严庆, 刘颖, 邓斐文, 陈焕伟. 微血管侵犯对肝癌肝移植患者生存预后的影响[J]. 中华肝脏外科手术学电子杂志, 2023, 12(06): 624-629.
[10]	廖梅, 张红君, 金洁玚, 吕艳, 任杰. 床旁超声造影对肝移植术后早期肝动脉血栓的诊断价值[J]. 中华肝脏外科手术学电子杂志, 2023, 12(06): 630-634.
[11]	李秉林, 吕少诚, 潘飞, 姜涛, 樊华, 寇建涛, 贺强, 郎韧. 供肝灌注液病原菌与肝移植术后早期感染的相关性分析[J]. 中华肝脏外科手术学电子杂志, 2023, 12(06): 656-660.
[12]	吕垒, 冯啸, 何凯明, 曾凯宁, 杨卿, 吕海金, 易慧敏, 易述红, 杨扬, 傅斌生. 改良金氏评分在儿童肝豆状核变性急性肝衰竭肝移植手术时机评估中价值并文献复习[J]. 中华肝脏外科手术学电子杂志, 2023, 12(06): 661-668.
[13]	何吉鑫, 杨燕妮, 王继伟, 李建国, 谢铭. 肠道菌群及肠道代谢产物参与慢性便秘发生机制的研究进展[J]. 中华结直肠疾病电子杂志, 2023, 12(06): 495-499.
[14]	郭晓磊, 李晓云, 孙嘉怿, 金乐, 郭亚娟, 史新立. 含生长因子骨移植材料的研究进展和监管现状[J]. 中华老年骨科与康复电子杂志, 2023, 09(06): 373-378.
[15]	王丁然, 迟洪滨. 自身免疫甲状腺炎对子宫内膜异位症患者胚胎移植结局的影响[J]. 中华临床医师杂志(电子版), 2023, 17(06): 682-688.

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