Cell Stem Cell：干细胞移植或并不会导致供体细胞发生DNA的改变

2021年9月13日 讯 /生物谷BIOON/ --遗传不稳定性是干细胞在再生医学研究中成功应用的一个主要问题，然而，在人类中应用最多的干细胞疗法—造血干细胞移植疗法（HSCT，hematopoietic stem cell transplantation）的突变后果仍然是一个未知数。近日，一篇发表在国际杂志Cell Stem Cell上题为“Antiviral treatment causes a unique mutational signature in cancers of transplantation recipients”的研究报告中，来自荷兰Princess Maxima儿童肿瘤医院等机构的科学家们通过研究发现，干细胞移植并不会导致供体细胞中的DNA发生变化，本文研究提供了重要的证据来证明干细胞移植的安全性。此外，研究人员还发现，抗病毒药物或会引发DNA发生改变；在特殊情况下，该药物甚至能促进癌症的发展，当然这还需要后期进一步的研究来调查这一问题。

图片来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590921003374?via%3Dihub

干细胞移植是治疗一些儿童白血病的一个重要部分，而所移植的干细胞中的DNA或许是不稳定的，但干细胞移植对DNA的确切影响效应目前研究人员尚不清楚。这篇研究报告中，研究人员对9名接受干细胞移植的患者机体中血液干细胞的完整DNA进行观察分析，他们将这些细胞中DNA所发生改变的数量与健康捐赠者机体干细胞中DNA发生改变的数量进行对比；结果发现，大部分的移植造血干细胞并没有比健康工体的造血干细胞中携带更多的突变，这或许就为干细胞移植的安全性提供了重要证据。

研究人员在少数患者机体中发现了一种特殊的突变模式或DNA中的“疤痕”，这是其此前并没有观察到的，为了进一步研究这个疤痕，研究人员利用人工智能软件分析了3000多名已经发生扩散的癌症患者或血液并患者的相关研究数据。通过这种方式，研究人员又发现了9名癌症组织中携带有这种DNA疤痕的患者，研究人员注意到，所有患者都接受了药物更昔洛韦（ganciclovir）的治疗，这种药物能用来治疗机体免疫系统严重衰弱的患者机体的严重病毒感染，比如进行过干细胞移植的患者；有意思的是，研究人员还在患有实体瘤的患者中发现了这种DNA疤痕，这些患者在早期进行了肾脏移植以及药物更昔洛韦的治疗。

为了调查药物更昔洛韦是否真的能引发DNA发生改变，研究人员将在实验室中培育的血液干细胞暴露于该药物中，结果他们发现了更昔洛韦引起了他们此前所发现的DNA疤痕，而且更昔洛韦还能导致引发癌症的基因发生变化。随后研究人员还测试了另一种名为膦甲酸（foscarnet）的抗病毒药物，该药物主要用来治疗干细胞移植后机体的病毒感染，但大多数患者因为肾脏所产生的副作用所以并不能长期耐受，在实验室对细胞的测试过程中，膦甲酸并不会引起此前他们利用更昔洛韦进行研究时所发现的额外的DNA改变或DNA疤痕的产生。

目前研究人员还需要在更大的患者群体中进行进一步的研究来更好地理解更昔洛韦对机体DNA的影响；由于有了能揭开肿瘤整个遗传组成的新技术，如今研究人员发现了一种抗病毒药物或许具有一定的致癌作用。目前研究人员并不清楚更昔洛韦在DNA中留下的疤痕的确切影响，这些DNA的变化会以什么方式来导致癌症，以及其所产生的影响到底有多强，仍然需要科学家们进一步的研究。

在人类机体中与造血干细胞移植相关的突变积累。

图片来源：Jurrian K.de Kanter，et al. Cell Stem Cell (2021). DOI:10.1016/j.stem.2021.07.012

目前市场上有30多种这类抗病毒药物，其能被用来抵御多种病毒引起的感染；本文研究结果强调了这些制剂中到底有哪些制剂会对机体细胞中的DNA产生损伤效应或不产生影响。让研究人员欣慰的时，干细胞移植如今已经成为了治疗儿童和成年人白血病以及其它血液障碍的一种方法，其通常并不会在所移植的干细胞的DNA中产生疤痕效应。基于本文研究结果，如今研究人员发现，干细胞移植疗法后患者使用更昔洛韦或许会对其产生长期的副作用，因此后期研究人员需要进一步研究来调查更昔洛韦如何引起DNA改变的机制，以及到底会在哪些患者机体中产生这些影响。

干细胞移植后的病毒感染或许对于患者影响很大，有时候甚至还会威胁其生命；目前并没有好的办法来代替更昔洛韦的治疗，研究人员正在密切关注新药领域的一些研究进展。综上，本文研究结果表明，利用机器学习手段，研究人员就能在生命早期接受造血干细胞移植或固体器官移植的人类机体的癌症基因组中检测到这种特征；而基于核苷类物质的抗病毒治疗或许会导致移植受体患者机体发生致突变性的增强，最终可能会导致疗法相关的致癌效应。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Jurrian K.de Kanter，Flavia Peci，Eline Bertrums, et al. Antiviral treatment causes a unique mutational signature in cancers of transplantation recipients, Cell Stem Cell (2021). DOI:10.1016/j.stem.2021.07.012