人类pGCLCs已经在几个研究中心开发出来,包括由Toshi Shioda医学博士领导的实验室,在麻省总医院(MGH)和哈佛医学院的癌症研究中心。

天然的pGCs只存在于胚胎中。创建这些模型是为了克服围绕在实验中使用人类胚胎组织的伦理和技术障碍。

Shioda说:“我的主要兴趣是利用pgclc进行毒理学研究,以了解接触化学品或处方药如何影响人类生殖。”

他和他的同事利用这些细胞在实验室中研究女性接触化学物质(如全身麻醉)是如何引起遗传变化的,这些变化可以传递给后代,而不会造成DNA突变。这个过程被称为表观遗传。

他们还利用这个模型来研究pGCs是如何变成睾丸癌的,睾丸癌是男孩和年轻男性最常见的恶性肿瘤。

问题是,hpGCLCs在实验室中不能存活很长时间,并迅速失去它们的生殖细胞样特征,除非它们被小心翼翼地精心护理,并使用血清或添加的化学物质。即使这些特殊细胞在实验室培养皿中存活和生长,它们也会偏离生殖细胞的特性,变成其他类型的细胞。

但Shioda和同事解释在干细胞杂志上的报道,他们已经开发出一种方法维护hpGCLCs germ-cell-like功能在细胞培养中不需要特殊处理,细胞生存和继续复制至少五个月没有失去原始germ-cell-like特性。

利用这些细胞,他们已经成功地生成了携带与睾丸癌相关的各种基因突变的hpGCLCs,并正在努力创建第一个具有明确基因突变的人类睾丸癌合成肿瘤模型,以帮助癌症预防和治疗的研究。

这项工作得到了RICBAC基金会和Escher孤独症基金的捐赠以及美国国立卫生研究院的资助。

Journal Reference:

Mutsumi Kobayashi, Misato Kobayashi, Junko Odajima, Keiko Shioda, Young Sun Hwang, Kotaro Sasaki, pranam Chatterjee, Christian Kramme, Richie E. Kohman, George M. Church, Amanda R. Loehr, Robert S. Weiss, Harald Jüppner, Joanna J. Gell, Ching C. Lau, Toshi Shioda. Expanding homogeneous culture of human primordial germ cell-like cells maintaining germline features without serum or feeder layers. Stem Cell Reports, 2022; DOI: 10.1016/j.stemcr.2022.01.012