iPSC衍生的神经干细胞具有治疗脊髓损伤的潜力,但在NOD/SCID小鼠的移植实验中发现它们会导致肿瘤发生。为了解决这一问题，研究人员报道了基于自杀基因Caspase9和HSVtk设计的故障安全系统。通过给NOD/SCID小鼠注射小分子CID诱导Caspase9表达，该系统能有效清除iPSC来源的肿瘤细胞，但是其他iPSC来源的终末分化细胞中也会发生细胞凋亡。与Caspase9/CID系统不同,甘昔洛韦在HSVtk的作用下生成三磷酸GCV，能够阻断DNA合成，进而产生细胞毒性。在脊髓损伤小鼠模型移植实验中通过药物诱导启动自杀基因的表达，HSVtk/GCV系统可以选择性地消除增殖的致瘤细胞，阻止移植细胞的致瘤性转化，并保留成熟的神经细胞，维持对运动功能的改善。
 

干细胞加载人工合成元件动态监测并清除致瘤细胞有助于提高干细胞治疗的安全性，推进干细胞的临床应用。干细胞来源的细胞治疗和类器官系统推动了再生医学的研究进展。但是距离干细胞大规模临床应用还有许多挑战，例如移植物中未分化干细胞的致瘤性、免疫原性、异质性以及移植物成熟度不足导致的功能不全。
 

出自《合成生物学在干细胞工程化改造中的研究进展》作者:蔡冰玉，谭象天，李伟。