由洛杉磯 Cedars-Sinai 醫學中心和加州大學爾灣分校 (UCI) 的科學家領導的一項大型合作項目的結果本週發表在 Neuron 雜誌上“Large-scale differentiation of iPSC-derived motor neurons來自 ALS 和控制對象。”
該研究從 341 名 ALS 患者和 92 名健康受試者中生成了誘導多能幹細胞 (iPSC)，將它們分化為運動神經元，並使用免疫細胞化學和 RNA-seq 對分化細胞進行了分析。分析表明，患者的性別和細胞培養成分是 iPSC 衍生的運動神經元中基因表達變異的最強驅動因素，無論它們是否來自診斷為 ALS 的患者。可用於存儲庫中運動神經元樣本的多組學和臨床數據可能會導致針對特定細胞和通路的新 ALS 療法的開發。
這些樣本可通過 Cedars-Sinai iPSC 核心和生物製造中心提供給研究界，該中心由 Dhruv Sareen 博士領導，他是 Cedars-Sinai 生物製造中心的執行主任、生物醫學科學副教授，也是該研究的共同通訊作者.
Cedars-Sinai 執行董事 Clive Svendsen 博士說：“這些大數據集和大量 ALS 和對照幹細胞系現在可供 ALS 社區使用，並為這種破壞性疾病尋找新的病因和治療方法。”再生醫學研究所理事會成員，生物醫學科學與醫學教授，該研究的共同通訊作者。
誘導性多能幹細胞 (iPSC) 是揭示導致神經系統疾病（例如肌萎縮性側索硬化症 (ALS) 或 Lou Gehrig 病，一種影響中樞神經系統並導致肌肉控制逐漸喪失的疾病）的分子機制的關鍵資源。然而，到目前為止，還缺乏來自 ALS 患者的精選運動神經元細胞系，研究人員可以使用這些細胞係來模擬和研究這種疾病。
ALS 是一種複雜且無法治癒的疾病，人們對其知之甚少。Answer ALS是全球最大的 ALS 生物樣本資源之一，其目標是從各種類型的 ALS 患者中生成 1,000 個 iPSC 細胞系，以及相應的臨床數據、全基因組測序 (WGS) 數據和多組學數據分化運動神經元的數據。
“這是第一次將近 450 個乾細胞系同時分化並轉化為來自 ALS 患者和健康對照者的運動神經元，”Svendsen 說。“這是與許多實驗室的非常勤奮的科學家團隊的合作努力，為 ALS 社區提供了重要的資源。”
對分化的運動神經元的 RNA 測序分析由該研究的共同通訊作者 Leslie Thompson 博士和她的團隊進行。
“我們假設我們會看到 ALS 和健康對照組之間基因表達的差異，但這些變化是微妙的，”斯文森實驗室的項目科學家、該研究的共同第一作者 Michael Workman 博士說。“然而，當我們分別分析男性和女性時，發現了基因表達的一些特定變化——尤其是在男性 ALS 樣本中。”
令人驚訝的是，男性 ALS 幹細胞產生的運動神經元明顯多於對照組，但這在女性幹細胞中沒有觀察到。
“眾所周知，女性患肌萎縮側索硬化的可能性低於男性，如果她們確實被診斷出患有肌萎縮側索硬化，通常會在生命的後期發生，並且會影響不同的運動神經元組，”斯文森說。“現在我們已經發現了可以區分男性和女性運動神經元的基因表達模式，這可能有助於將來設計療法。”
該團隊生成的數據正在收集並存入 Answer ALS 的在線開源門戶網站，可供研究社區下載。