近期，美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)的一項研究首次展示了一種誘導多能幹細胞培育出能殺死腫瘤細胞的T細胞技術，它可以產生體內的任一一種細胞類型，並且可以在實驗室中無限生長。
這項技術使用稱為人工胸腺類器官的結構，該結構通過模擬胸腺的環境工作。胸腺是一種T細胞從血液幹細胞中產生的器官，但也具有消滅癌細胞的潛力。利用UCLA的技術從自我更新的多能幹細胞中創造它們的能力，可能會帶來癌症免疫治療的新方法，並可能促進針對愛滋病毒感染和自身免疫疾病T細胞療法的進一步研究。這項技術最有前景的方面之一是它可以與基因編輯技術相結合，從而創造出幾乎無限的T細胞供應，能用於大量的患者，而無需使用患者自己的T細胞。
部分人類胸腺器官顯示由人類胚胎幹細胞產生的T細胞（紅色輪廓）圖片來源： UCLA
這項發表在《Cell Stem Cell》上的研究，由Eli和Edythe再生醫學和幹細胞研究中心的聯合負責人，兒科學、病理學和實驗室醫學教授Gay Crooks博士領導。
T細胞療法，包括CAR-T細胞療法，已經顯示出治療某些類型癌症的巨大潛力。目前的方法涉及從患者收集T細胞，用能幫助他們識別和破壞癌細胞的受體對T細胞進行基因工程改造，然後再將這些細胞注回患者體內。但工程化的T細胞並不總能很好地發揮作用，且治療費用昂貴，因為它是針對每位患者量身定製的，而且一些癌症患者體內的T細胞數量不足以接受治療。
圖片來源：《Cell Stem Cell》
因此，一種不依賴於從患者體內收集T細胞而產生T細胞的技術是朝著使T細胞療法更易於獲得、更經濟以及更有效的方向邁出的重要一步。
Crooks說：「令人興奮的是我們能從多能幹細胞開始。我希望未來將它與基因編輯工具結合起來，創造出更容易為患者所用的'現成'T細胞療法。」
其他研究人員在嘗試使用將多能幹細胞與支持細胞層結合的方法生成T細胞方面僅取得了部分成功。但在之前的研究中產生的T細胞尚未成熟，無法成為功能完整的T細胞。
Crooks及其團隊過去證明，人工胸腺類器官的3D結構允許成熟T細胞從成年血液幹細胞中發育，並猜測它們也支持從多能幹細胞中產生成熟的T細胞。
Crooks說：「人工胸腺類器官的3D結構似乎能為T細胞發育成熟提供必要的支持信號和環境。」
研究表明，人工胸腺類器官可以從目前用於研究的兩種多能幹細胞中有效地發育為成熟的T細胞：胚胎幹細胞（源自捐獻的胚胎）和誘導多能幹細胞（通過重新編程成人皮膚或血細胞恢復到胚胎狀態）。
研究人員們還證明，他們可以通過遺傳工程改造多能幹細胞來表達靶向癌症的T細胞受體，並使用人工胸腺類器官生成能夠靶向並殺死小鼠腫瘤細胞的T細胞。
Crook實驗室的助理項目科學家，該研究的共同第一作者Amélie Montel-Hagen說：「一旦我們通過基因編輯創造出能在人工胸腺類器官中產生腫瘤特異性T細胞的多能幹細胞系，我們就可以無限擴展這些幹細胞系。擁有能夠對抗多種癌症的無限量的T細胞供應將成為癌症治療的轉折點。」
Gay Crooks、Amélie Montel-Hagen和Christopher Seet
目前，UCLA的科學家們面臨的另一個挑戰是，使用人工胸腺類器官創造的T細胞表面帶有額外的分子，這些分子並不匹配每一位患者。Montel-Hagen說，這些額外的分子可能導致病人的身體排斥移植的細胞。
該研究的共同第一作者、UCLA液腫瘤系的臨床講師Christopher Seet博士說：「我們下一步的工作是創造出具有抗癌受體的T細胞，同時這些T細胞上沒有導致排異反應的分子，這對於通用T細胞療法的發展是非常重要的一步。」