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目的:诱导多能干细胞(iPSCs)是目前干细胞领域的研究热点.然而,大量的动物实验结果表明,移植体内的干细胞或干细胞衍生物可能伴随着细胞异常定位、不定向分化、过度增殖、甚至长出肿瘤的严重副作用.因此,在iPS细胞应用于临床治疗之前,加强细胞的应用安全性研究,保护患者的生命安全是非常重要的.
方法:通过慢病毒转导的方法,将广泛表达启动子EF1α或多能性特异基因Nanog控制的自杀基因载体(EF1α/Nanog-deltaTK/CodA)导入人和小鼠iPS细胞,通过体内外的实验验证自杀基因的有效性.
结果:转导自杀基因后的iP5细胞依然保存着干细胞生物学特性，而且获得了对前体药GCVhFC毒性的敏感性，使得转基因细胞在体外可被选择性的杀死，GCV/SFC的杀伤作用存在着药物浓度依赖性和时间依赖性。另外，还发现在前体药GCV的作用下，EFIa控制的自杀基因载体在体外、体内均可以有效地杀伤iPS细胞及其分化细胞;而Nanog控制的自杀基因载体则可以在体外特异的杀伤未分化iPS细胞。deltaTK/GCV自杀基因系统的杀伤浓度明显低于CodA/5FC，其杀伤的旁观效应也明显低于CodAISFC基因系统。
结论:从体外和动物实验等多方面验证了deltaTK/GCV和CodA/SFC自杀系基因系统在iPS细胞移植治疗中的有效性，为将来iPS细胞临床治疗中存在的安全问题提供了一种较理想的解决手段。