生物通報道：最近，加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)一種蛋白質(zhì)，在調(diào)節(jié)人造血干細(xì)胞如何復(fù)制的過程中，起著關(guān)鍵的作用。

這一發(fā)現(xiàn)，為我們更好了解這個蛋白如何控制造血干細(xì)胞生長和再生，奠定了基礎(chǔ)，并能促使更有效治療方法的開發(fā)，用于許多不同的血液疾病和癌癥。

相關(guān)研究結(jié)果，由Eli和Edythe Broad再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞研究中心（Eli & Edythe Broad Center of Regeerative Medicine & Stem Cell Reasearch）成員John Chute博士帶領(lǐng)，發(fā)表在最近的《Journal of Clinical Investigation》雜志。

造血干細(xì)胞（HSCs）是血液生成細(xì)胞，具有自我更新和產(chǎn)生血液系統(tǒng)所有分化細(xì)胞（充分發(fā)育的細(xì)胞）的卓越能力。HSC移植每年為成千上萬的患者提供了有效的治療方法。然而，移植的HSCs在它們到達(dá)人骨髓之后通過什么過程進(jìn)行復(fù)制，我們知之甚少。在這項研究中，作者發(fā)現(xiàn)，一個細(xì)胞表面蛋白（稱為蛋白酪氨酸磷酸酶sigma，PTP-sigma），可調(diào)節(jié)稱為植入（engraftment）的關(guān)鍵過程，這個過程意指，在移植后HSCs如何開始生長并生產(chǎn)健康的血細(xì)胞。

本文第一作者、Chute實驗室研究生Mamle Quarmyne表明，PTP-sigma是在很大一部分小鼠和人類造血干細(xì)胞上產(chǎn)生（表達(dá)）的。她進(jìn)一步表明，在小鼠中刪除PTP-sigma，可顯著增加HSCs植入移植后小鼠的能力。

在一項補充性研究中，Quarmyne表明，選擇不表達(dá)PTP-sigma的人全血HSCs，會致使移植后免疫缺陷小鼠中的HSC植入增加15倍。總之，這些研究表明，PTP-sigma可抑制正常的HSC植入能力，靶向阻斷HSC，可能會大大提高移植后小鼠和人類的HSC植入。

Chute及其同事進(jìn)一步表明，PTP-sigma可通過抑制一個蛋白——RAC1（已知能促進(jìn)移植后的HSC植入），來調(diào)節(jié)HSC的功能。

本文資深作者、UCLA血液學(xué)/腫瘤學(xué)和放射腫瘤學(xué)教授Chute稱：“這些發(fā)現(xiàn)具有巨大的治療潛力，因為我們確定了HSCs上的一個新受體——PTP-sigma，它可以專門作為一種手段，有效地提高移植HSCs在患者體內(nèi)的植入。這種方法也可以加速接受化療和/或放療癌癥患者的血液系統(tǒng)恢復(fù)，因為這些手術(shù)也能抑制血液和免疫系統(tǒng)。”

Chute的研究小組目前正與UCLA研究人員合作，檢測這些小分子特異性抑制血液干細(xì)胞上PTP-sigma的能力。如果這些研究是成功的，他們的目標(biāo)是，在不久的將來將這些結(jié)果轉(zhuǎn)化為臨床試驗。

（生物通：王英）

延伸閱讀：造血干細(xì)胞發(fā)育不可或缺的蛋白

生物通推薦原文摘要：
Protein tyrosine phosphatase–σ regulates hematopoietic stem cell–repopulating capacity
Abstract：Hematopoietic stem cell (HSC) function is regulated by activation of receptor tyrosine kinases (RTKs). Receptor protein tyrosine phosphatases (PTPs) counterbalance RTK signaling; however, the functions of receptor PTPs in HSCs remain incompletely understood. We found that a receptor PTP, PTPσ, was substantially overexpressed in mouse and human HSCs compared with more mature hematopoietic cells. Competitive transplantation of bone marrow cells from PTPσ-deficient mice revealed that the loss of PTPσ substantially increased long-term HSC-repopulating capacity compared with BM cells from control mice. While HSCs from PTPσ-deficient mice had no apparent alterations in cell-cycle status, apoptosis, or homing capacity, these HSCs exhibited increased levels of activated RAC1, a RhoGTPase that regulates HSC engraftment capacity. shRNA-mediated silencing of PTPσ also increased activated RAC1 levels in wild-type HSCs. Functionally, PTPσ-deficient BM cells displayed increased cobblestone area–forming cell (CAFC) capacity and augmented transendothelial migration capacity, which was abrogated by RAC inhibition. Specific selection of human cord blood CD34+CD38–CD45RA–lin– PTPσ– cells substantially increased the repopulating capacity of human HSCs compared with CD34+CD38–CD45RA–lin– cells and CD34+CD38–CD45RA–lin–PTPσ+ cells. Our results demonstrate that PTPσ regulates HSC functional capacity via RAC1 inhibition and suggest that selecting for PTPσ-negative human HSCs may be an effective strategy for enriching human HSCs for transplantation.