Broad基金会推动南加大及其他高校的多名干细胞科学家、工程师和医生精英齐心协作
新型干细胞疗法的研发需要的不仅仅是单个生物学家在实验室里的灵光一现“我找到了！”。真正的进步有赖于生物学家、工程师和医生之间的通力协作。正因如此，Eli和Edythe Broad基金会持续为两项战略计划提供支持：促成了南加大与加州理工学院的工程师和科学家团队合作的创新奖；以及为医学科学家提供的临床研究基金。
工程新方法：Broad创新奖
Broad创新奖为由众多研究者共同参与和干细胞相关的研究项目的南加大附属教职员工提供重要资助，至今已是连续第五年。今年，这些合作项目还首次融入了加州理工学院生物医学工程师们的专业知识。每个奖项为一个为期一年的项目提供20万美元的资助。
加州理工学院生物和生物工程系主任Stephen L. Mayo说道：“能够加入南加大同仁们的队伍，携手探索推进干细胞研究的新方法，我们感到非常激动。十分感谢Broad基金会对专业不同但怀有共同目标的科学家跨领域合作的支持。”
在Broad创新奖的支持下，南加大Eli和Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心主任Andy McMahon与加州理工学院生物医学工程师Long Cai合作，利用一项新技术来了解慢性肾病。这项技术名为seqFISH，通过这项技术，科学家可以获知有关在完整组织中发生的遗传活动的信息，进一步推动了在自然环境中细胞的相互作用的研究。
W.M.Keck教务长、干细胞生物学和再生医学及生物科学大学教授兼干细胞生物学和再生医学系主任McMahon说道：“Cai博士的seqFISH技术将为我们创造一个前所未有的机会，让我们可以深入了解慢性肾病患者的细胞的相互作用。这种疾病是由急性肾损伤的非适应性反应引起的。我们的目标是更好地了解这种更常见于男性的非适应性反应，以便找到新的靶点，更好地预防慢性肾病的发展。”
这些干细胞包含一种被称为MEMOIR的基因工程系统，其中记录了它们的家族关系信息，包括它们的“双亲”细胞和“祖辈”细胞。这样，利用专门的显微镜对细胞成像，便可以解读出这些信息。（摄影：Grace Chow/Elowitz Lab）
另一项Broad创新奖促成了南加大干细胞科学家Rong Lu和加州理工学院合成生物学家Michael Elowitz的合作。他们的团队将研究造血干细胞和祖细胞 (HSPC) 的空间结构，这些细胞位于骨髓中。通过精确定位特定的HSPC的位置，科学家们可能会发现一些线索，以解释为什么某些HSPC具有如此大的优势——在遭受了如骨髓移植等破坏后能够补充身体的大部分血液和免疫细胞。
南加大干细胞生物学和再生医学、生物医学工程、医学和老年医学Richard N. Merkinde 的一位助理教授Lu说道：“空间优势可能是某些HSPC‘克隆优势’的主要驱动因素。了解HSPC之间的空间竞争让我们能够进一步完善骨髓移植过程，为衰老和白血病等与克隆优势相关的疾病发展带来的新见解。”
Elowitz补充说道：“感谢Broad创新奖，也感谢与Rong Lu令人振奋的合作。我们将能够带来一种新的合成生物学方法来记录细胞历史，并在单个细胞的固有空间环境中进行解读，为血液干细胞发育的基本问题带来新见解。”
第三项Broad创新奖让南加大的三位合作者聚在了一起：干细胞生物学和再生医学、生物医学工程和老年医学的助理教授Michael Bonaguidi；生理学、神经科学和生物医学工程教授Robert Chow；以及神经外科助理教授兼南加大神经修复中心外科副主任Jonathan Russin。他们的项目重点是通过研究名为星形胶质细胞的神经细胞，探寻治疗癫痫的新方法。这些细胞执行了多种关键职能以维护大脑神经元的健康，还可能在调节癫痫性发作中发挥了作用。
人类癫痫患者体内的新生星型胶质细胞（绿色）（摄影：Aswathy Ammothumkandy/ Bonaguidi Lab）
Bonaguidi表示：“一般来说，成年人不会产生很多新的脑细胞，但研究发现，人类的确会产生数量有限的新星形胶质细胞。我们将在单细胞水平上研究这些新生的星形胶质细胞，更好地了解它们在癫痫患者中所发挥的作用，在此基础之上探究新的治疗方法。”
集聚医生的：Broad临床研究基金
Broad临床研究基金也即将迎来连续的第五个年头。这些研究基金用于支持医学科学家和希望在加州行医的住院医生进行干细胞研究。
南加大Keck医学院院长Laura Mosqueda表示：“这些研究基金为我们的住院医生提供了非常特殊的机会，让他们可以深入参与实验室研究，让他们在病人照顾领域的广泛培训之外，还能收获更多相关知识与经验。这是非常宝贵的研究经历，通过这些经历，他们对如何应对为患者找到最佳治疗方法的挑战有了更全面的认识。”
Kemp Anderson
Kemp Anderson是南加大的一位普外科住院医师，他将自己的研究基金用于研究坏死性小肠结肠炎。这是一种非常严重的肠道感染，影响了近10%的早产儿。具体来说，他的工作是将探索可能如何利用一种参与细胞通讯的分子（即“法尼醇X受体”，或简称“FXR”）以治疗这种疾病。
Anderson在洛杉矶儿童医院 (CHLA) 在Christopher Gayer和Mark Frey的指导下开展了这项研究。他说道：“如果FXR在损害早产儿肠道屏障功能中发挥了作用，那么通过改变FXR的活性可能会发现坏死性小肠结肠炎的新治疗方式，从而避免手术干预所带来的发病率和死亡率。我非常感谢捐助者和评选委员会授予了我Broad临床研究基金，这让我能有时间专注于研究这个重要的项目。通过这次的学术追求，我将会成为一名技术更成熟的医生。”
Brittany Rocque
普外科住院医生Brittany Rocque会将她的研究基金用于寻找更佳的方法来预测、检测和诊断肝移植患者的免疫排斥反应。近60%的儿童患者和至少15%的成人患者拒绝接受肝移植，目前只能通过侵入性外科活组织检查来确认。Rocque会使用“成像质谱流式”技术来识别和分析涉及排斥反应的免疫细胞类型。
Rocque目前由CHLA的Juliet Emamaullee和Shahab Asgharzadeh共同指导。她说道：“我的项目有可能带来一种非侵犯性的选择来评估移植病人的排斥反应，并加深我们对免疫排斥的理解。我非常期待将我对移植手术的热情应用到基础科学领域，并进一步了解研究的细微差别，这让我激动不已。这一切都要感谢Broad临床研究基金给了我机会。”
Caitlin O’Neill
Caitlin O’Neill是一名血液肿瘤学研究员，明年将担任南加大初级教师职位。她将研究一种被称为“克隆性造血”的病症，也就是CH，这是老年群体中的一种常见问题。CH涉及基因突变，导致在没有患白血病或相关恶性肿瘤的情况下特定血细胞群的扩增。CH会增加某些健康状况的风险，包括心脏病。
在O’Neill的Broad临床研究基金项目中，她将研究在CH患者身上发现的一种基因突变，即TET甲基胞嘧啶双加氧酶2，简称为“TET2”。O’Neill将探索这种突变是否会促进血液凝结、炎症和心脏病。
O’Neill目前在南加大由Casey O’Connell和Rong Lu共同指导。对于自己的研究项目，她表示“我们的目标是为用于预防老年CH患者心脏病和白血病发展的治疗提供相关信息。在我即将正式担任南加大教师的过渡期内，我很高兴能在Broad临床研究基金的支持下参与这个项目。”
编辑：Cristy Lytal
头图：科学家们采用seqFISH新技术，可视化人类胃肠道完整组织中的基因表达及其空间结构。（摄影：Nina Dar博士/Cai Lab）