干细胞在罕见病领域又取得了新进展！近日，发表于《Cell Reports》（影响因子：9.995）的一篇研究表示，有研究团队从人类干细胞培养出3D肾脏“类器官“，并在体外和原位异种移植有效概括了结节性硬化症（TSC）这一罕见病的有效性，为深入了解该病发病机制提供了支持。
(资料图)
罕见病多为先天性疾病，发病率低又很难治愈。目前，全球已知的罕见病已经达到了7000多种，因为确切病因不明，也让治疗成为了难点。
结节性硬化症（tuberous sclerosis complex,TSC）就是其中的一种，不仅会导致患者皮肤、大脑、肾脏、心脏多器官出现肿瘤，而且TSC肿瘤非常多样化，在儿童和成年患者中，症状从轻微到危及生命，包括癫痫、智力障碍和肾脏问题等。
TSC是一种多系统受累的罕见遗传病，和许多罕见病一样，临床上基本无法治愈，通常只能对症治疗。肾脏是TSC受损最为严重的器官，也是患者死亡的主要原因。
为了进一步研究这一疾病，近日，渥太华医院在《Cell Reports》上发布的一篇研究表示，该团队在实验室中从人类干细胞培养出3D肾脏组织，该“迷你类器官”在体外和原位异种移植有效概括了TSC肾脏疾病的多效性，有利于发现TSC肿瘤的遗传特征，并为深入了解该类罕见病的发病机制提供了支持。
△ 结节性硬化症的肾脏类器官模型显示病变特征源于不同的发育过程01
揭开罕见病谜团干细胞有望成为治愈“神器”结节性硬化症（TSC）是一种单基因多系统疾病，其特征是在多个器官系统中形成肿瘤，TSC1或TSC2的基因缺失被认为是引起多系统肿瘤发病的根源。
尽管TSC是一种很明确的单基因疾病，但患者内部病变多样性的细胞机制仍然是难以捉摸的，由于缺乏完全概括人类肾脏疾病的动物模型，TSC的研究进展受到了阻碍。
为更好地了解TSC，来自渥太华医院的研究者们利用人类多能干细胞（hPSC）培育出了TSC受累核心器官肾脏的“3D类器官“模型，这些干细胞经过基因工程改造，具有TSC1或TSC2突变。然后，研究人员从这些肾脏类器官中取出单个细胞，并将它们注射到小鼠的肾脏中，在那里它们长成人类TSC肿瘤。
△ TSC肾病肾类器官模型的建立该模型在体外和原位异种移植时概括了TSC肾脏疾病的多效性特征，时程单细胞RNA测序表明：TSC1或TSC2的缺失会影响肾上皮、基质和胶质细胞的多个发育过程。
根据这些肾脏“迷你类器官”，研究人员发现称为雪旺细胞前体的是TSC肿瘤从肾脏开始的地方，他们还发现这种单一突变会影响许多不同类型细胞的发育，这也解释了即使在同一个人体内也会发生肾肿瘤的变异。
总之，干细胞“类器官“模型解释了TSC肾脏疾病的发病机制，研究人员发现TSC1和TSC2的缺失会影响肾上皮、间质和胶质细胞的多个发育过程。这些数据也说明了TSC1或TSC2双等位基因失活的多效性发育后果，并提供了对TSC肾脏病变发病机制的深入了解。
△ TSC1或TSC2缺失导致分化早期基质基因上调02
干细胞为罕见病治疗打开“新世界”随着医学技术的进步，尤其是近年来干细胞、基因技术等的兴起，“类器官”技术也得到了空前发展，这为其他致命性疾病以及罕见病、疑难病提供了更可靠的疾病研究模型，也为研究开发治疗方案提供了有效工具。
干细胞，本就是一类具有自我复制和多向分化的多潜能细胞，在一定条件下，可以分化为多种功能细胞，可以再生各种人体组织器官，因此，也被医学界称为“万用细胞”。
凭借着干细胞的多向分化潜能，免疫调控和自我复制等特点，干细胞作为理想的“种子”细胞正在用于病变引起的组织器官损伤修复，而多能干细胞衍生的人类器官模型也已经被证明与妊娠早期、中期的人类器官相似，为研究疾病发育及治疗提供了一个有价值的系统。
近年来，干细胞在罕见病治疗的道路上也取得了一定的进展，国际上一些罕见病已经有相对应的干细胞治疗药物研究，比如克罗恩病、渐冻症、早衰症、移植物抗宿主病、复杂性克隆氏病等，多项研究也已经初步证实了干细胞对于一些罕见病的疗效，为罕见病治疗打开了“新的世界”。
而更值得欣慰的是，一些干细胞疗法的适应症也正在向罕见病方向延伸，甚至有专家预言“未来最有效的干细胞疗法可能是在罕见病上”，随着干细胞新药研发不断取得新进展，罕见病的临床治疗有望迎来新的局面。
干细胞治疗罕见病的前景已经毋庸置疑。随着临床研究和药物试验的快速进展，相信在未来，更多的罕见病有望迎来新的治疗选择。
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干细胞在罕见病领域的发展也让我们看到了更多的可能。未来，相信我们不仅可以通过干细胞的方法来筛选药物，利用干细胞去形成一个器官替代，或者植入可以透析的装置，随着干细胞技术的不断发展，这些都将会是可期的前景。
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