使用Yamanaka因子将体细胞重编程为诱导多能干细胞，彻底改变了生物医学研究。在过去的几年里，在将它们分化为各种不同的细胞类型方面取得了重大进展，包括神经元、心肌细胞、巨核细胞、内皮细胞、β-胰腺细胞等。如今，这些细胞已准备好用于再生医学和疾病建模的临床目的，以探索和确定新的治疗方法。

尽管如此，在这些疗法准备好实际应用之前，必须确保各种用途中使用的细胞的质量和完整性。因此，拥有特征良好且高质量的纯化细胞群至关重要。在本综述中，京都大学Hirohide Saito和苏黎世大学Melanie Generali等人讨论了用于临床制剂的最新适用细胞纯化方法，包括已在临床环境中使用的当前技术和有望发挥更大潜力的新兴最先进方法。相关工作以“Purification technologies for induced pluripotent stem cell therapies”为题发表在Nature Reviews Bioengineering。

【文章要点】

人类多能干（PS）细胞，包括胚胎干（ES）细胞和诱导多能干（iPS）细胞，具有分化成几乎任何成体细胞类型的能力，使其成为替代任何受损或患病组织的潜在通用和可再生的细胞材料来源。为了充分挖掘iPS细胞的潜力，最大限度地提高用于研究和治疗目的的细胞纯度至关重要。研究中非靶细胞的存在可能会扭曲下游分析的准确性。在细胞移植中，去除非靶细胞至关重要，因为它们会带来潜在副作用的巨大风险，例如残留的iPS细胞形成肿瘤。然而，即使是一小部分iPS细胞亚群也会导致畸胎瘤的形成。研究表明，只有0.2%的SSEA-1阳性细胞或<10000个未分化细胞可以形成畸胎瘤。因此，细胞纯化是PS细胞治疗的强制性质量控制步骤（图1）。

图1 基于物理细胞特性的纯化技术

各种方法可以通过利用细胞的物理属性（如细胞密度、大小、粘附性和形状）来分离不同的细胞类型。这些独特的物理化学性质使我们能够在异质群体中选择靶细胞。完全依赖物理属性的技术通常简单且具有成本效益，允许在短时间内对大量细胞进行初始“批量”富集。目前，在提高特异性以及由此产生的细胞组分的纯度方面取得了实质性进展。至关重要的是，这些方法中的大多数不会对靶细胞造成永久性改变（例如抗体结合或基因修饰），一旦达到足够的纯化，它们就能保持其直接的临床相关性。除此之外，基于抗体的细胞分离方法优于基于物理特性的纯化方法（图2）。基于抗体的细胞分离方法，在已知细胞类型特异性表面蛋白的情况下，细胞被直接或间接靶向。直接检测依赖于可以共价连接到检测分子（如荧光染料）的单个抗体。对于间接检测，未标记的第一抗体针对靶蛋白，标记的第二抗体用于检测第一抗体的存在。基于抗体的纯化技术具有多种优势，包括特异性、敏感性和实用性，这些优势已在基础研究甚至临床应用中得到证实。

图2 表面蛋白质基纯化技术

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s44222-024-00220-2