印第安纳大学医学院的科学家们正在努力了解造血干细胞(负责产生所有类型的成熟血细胞)为何在骨髓低氧环境(也称为缺氧)中表现出更好的反应。他们的发现和创新方法可能会影响骨髓移植等治疗方案，这些治疗方案针对的是骨髓衰竭和涉及基因校正干细胞的罕见血液病等疾病。
国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所 (NIDDK) 提供一项为期四年、价值 270 万美元的新拨款， 用于支持“缺氧在调节应激造血干细胞中的作用”项目，该项目由Reuben Kapur 博士 和 Ngoc Tung Tran 博士 共同领导 。该研究将进一步研究缺氧对维持造血干细胞功能的积极影响，特别是来自拥有缺陷干细胞的范康尼贫血患者的干细胞。
“我之前与 Hal Broxmeyer 博士和 Maegan Capitano 博士合作的研究表明，与高氧条件下相比，发生导致范康尼贫血的突变的干细胞在缺氧条件下存活并发挥更好的功能，” Herman B Wells 儿科研究中心 主任、 印第安纳大学梅尔文和布伦西蒙综合癌症中心造血和血液系统恶性肿瘤项目联合负责人Kapur 说道。 “更好地了解这些区别可能会改善因患者干细胞缺陷而导致的疾病的治疗。”
卡普尔的研究成果将为罕见血液疾病提供启示，例如范可尼贫血症。这种疾病通常与癌症发展有关，会影响骨髓中的造血干细胞，而骨髓中自然存在缺氧状况。患有骨髓衰竭(包括范可尼贫血症)的患者可以在婴儿期至成年期的任何时间点得到诊断。此外，患者表现出多种多样的症状，使得诊断和治疗变得复杂且具有挑战性。
印第安纳大学儿科助理教授、 莱利儿童健康中心骨髓衰竭项目主任Kathleen Overholt 医学博士表示 ，大多数骨髓衰竭疾病的治愈方法通常是骨髓移植。然而，由于这些疾病通常涉及与 DNA 修复或维护相关的突变，因此移植过程具有很大的风险，临床医生通常会选择对症治疗患者，直到确定需要进行手术为止。
“移植只能治愈血液和免疫系统，而这些疾病会影响身体的每一个细胞，”奥弗霍尔特说。“这意味着尽管进行了移植，但所有其他细胞仍然有患癌风险。”
为了应对这些风险，Kapur 和 Tran 研究的另一个主要目标是开发创新策略来增强患病血液干细胞的功能，以提高造血干细胞移植和基因治疗的成功率。通过利用独特的基因校正方法，研究人员相信他们有办法纠正范康尼贫血症中的缺陷基因，而不会对细胞造成重大损害。
“我的实验室开发的技术称为间隔缺口介导的基因校正方法，它为恢复范康尼贫血血液干细胞的功能并尽量减少不良影响提供了一种有希望的途径，”儿科助理教授 Tran 说道。“最终，经过校正的干细胞可以移植到患者体内，以解决骨髓衰竭问题，这是儿科患者早期死亡的主要原因。”
Tran 和 Kapur 预计，他们的多方面研究和策略将具有深远的临床意义，为正在与严重血液疾病作斗争的患者带来希望。
“我们希望我们的研究将来能够应用于范可尼贫血以外的其他血液疾病，”Tran 说道。
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