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IPS临床应用-ips干细胞治疗-诱导多功能干细胞临床应用
干细胞搜网 / 2014-10-11

IPS诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPS cells)最初是日本人山中申弥(Shinya Yamanaka)于2006年利用病毒载体将四个转录因子(Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc)的组合转入分化的体细胞中,使其重编程而得到的类似胚胎干细胞(ES)的一种细胞类型。随后世界各地不同科学家陆续发现其他方法同样也可以制造这种细胞。自此iPS开始了“裸奔”,2007年、2008年和2010年美国《科学》杂志都以iPS细胞倒转“生命时钟”为名将其评选为年度十大科学突破。

 

诱导多功能干细胞临床应用(导言)


诱导性多潜能干细胞,即iPS细胞,是近年来干细胞领域最令人瞩目的一项新的干细胞制造技术,这个技术通过特定的基因组合与转染可以将已分化的体细胞诱导重编程为未分化的多能细胞。与胚胎干细胞(ES)不同,iPS细胞的制造不需要胚胎组织,也不涉及伦理学问题,更重要的是制备iPS细胞可以采用病人自己的体细胞制备,避免免疫排斥反应,并且来源广泛,因此给再生医学实践于临床带来了新的曙光。目前,iPS的研究尚处于初级阶段,本文就iPS的研究现状与已有在临床应用相关的实验报道作以综述

 

IPS临床应用进展

 

前有山中伸弥因iPS荣获诺贝尔奖,后有森口尚史因iPS成为众矢之的。如今Science杂志上又发表了一篇综述,作者宣称干细胞治疗髓鞘障碍性疾病即将进入临床试验,他们就预计采用iPS途径获得用于移植的细胞。

 

在三十多年前再生医学的破晓时期,补充疾病中的受损细胞被许多人视为下一场医疗革命。然而,事实证明临床应用并未很快到来,相反人们陷入了长期的艰难实验。

 

罗切斯特大学医疗中心的科学家Steve Goldman、Maiken Nedergaard和Martha Windrem在十月二十五日的Science杂志上发表了综述,他们回顾了近年来干细胞治疗的进展,并宣告干细胞治疗的人体应用即将实现,这一应用将主要针对髓鞘障碍性疾病。髓鞘障碍性疾病包括多发性硬化、脑白质相关的中风、脑性瘫痪、某些痴呆、致命的儿童脑白质营养不良等许多疾病。

 

“干细胞生物学在近十年来取得了长足进步,”Goldman说。“尤其是在中枢神经系统疾病的研究中。由于大脑中的细胞非常复杂,中枢神经系统疾病很难医治。”

 

髓鞘障碍性疾病普遍与少突胶质细胞oligodendrocyte有关。少突胶质细胞与星形胶质细胞都来源于神经胶质前体细胞,并在中枢神经系统中起关键性支持作用。

 

少突胶质细胞负责产生髓鞘脂myelin,这是一类脂类物质,它负责隔离在神经细胞间传递信号的纤维连接。当多发性硬化或脊髓损伤等疾病使少突胶质细胞受损时,神经间的传递信号就会减弱甚至消失。星形胶质细胞在大脑中的作用也必不可少,它对于少突胶质细胞和神经元的信号传导功能非常关键。

 

神经胶质前体细胞及其子细胞最具干细胞治疗潜力,与其他中枢神经系统细胞不同,它们相对同源也更易操作和移植。已有许多动物研究显示,少突胶质细胞移植后就会分散并修复受损区域。

 

“神经胶质细胞故障引发的疾病其实相当普遍,例如衰老过程中的脑白质退化,”Goldman说。“而神经胶质前体细胞操作起来相对容易,给我们带来了临床应用的希望。”

 

科学家们认为,目前干细胞治疗已经取得了许多关键性的进展。例如更好的成像技术(advanced MRI scanners)能为人们提供更高的清晰度和更大量的信息,可用于跟踪干细胞移植后患者的情况,监控治疗效果。

 

ips干细胞治疗

 

日本首次将iPS干细胞克隆技术用于人类疾病临床治疗,一名罹患退行性眼病的日本患者将成为全球使用诱导多能干细胞(iPS)进行治疗的第一人。日前,日本卫生部的咨询委员会对这一疗法的安全性进行了审查,并同意相关研究人员开展人体治疗实验。
iPS细胞是由成人体细胞经过病毒诱导而成的多功能干细胞,是一种方便易得的克隆细胞,可经过进一步诱导发育成患者所需的组织和器官。上述实验意味着通过克隆技术治疗人类疾病的设想将首次付诸实践。


据英国《自然》杂志网站9月11日报道,治疗使用的iPS细胞由日本神户理化研究所(RIKEN)发育生物学中心的眼科专家高桥雅代培育而成,将用于治疗与年龄相关的视网膜退化疾病。罹患这一疾病的病患,多余的血管会在眼内形成,让视网膜色素上皮细胞变得不稳定,导致感光器不断减少,最终失明。

 

高桥雅代从罹患这一疾病的患者那儿提取到了皮肤细胞,并将其转化为iPS细胞,接着,诱导iPS细胞变成视网膜色素上皮细胞,最后将其培育成能被植入受损视网膜内的纤薄层。

 

与胚胎干细胞不同,iPS细胞由成人细胞生成,因此,研究人员可以通过遗传方法为每个受体度身定制。iPS细胞能变成身体内的任何细胞,因此,有潜力治疗多种疾病。即将进行的人体实验将是这一技术首次证明iPS细胞在临床方面的价值。

 

高桥雅代团队已经在猴子身上证明,iPS细胞能由受体自身的细胞生成,且不会诱发免疫反应;尽管如此,还是存在隐忧,那就是,iPS细胞可能会导致肿瘤出现,不过,高桥雅代团队发现,在老鼠和猴子身上不太可能出现肿瘤。

 

为了消除人们的其他担忧——生成iPS细胞的过程可能会导致危险的变异,高桥雅代的团队也对整个过程和生成iPS细胞的遗传稳定性进行了测试,结果表明一切正常。


在接受由19人组成的专家咨询委员会的质询时,高桥雅代也与最先制造出iPS细胞的生物学家山中伸弥(因此项研究荣膺2012年诺贝尔生理学或医学奖)“短兵相接”。《自然》杂志要求日本卫生部对提交的遗传数据进行评论,但被拒绝,不过,卫生部表示没有发现问题。


RIKEN的内部人士表示,得到的iPS细胞将通过手术植入一名志愿者病患眼内,手术将在数天之内进行,大部分日本媒体则认为手术将在本月内的某一天进行。手术将由生物医学研究和创新研究所的一名医生进行,RIKEN并没有透露这名医生的名字。该研究团队计划在手术后,对细胞的受体进行长达一年的跟踪观察,这项探索性研究最终会对6名实验对象进行手术。
iPS干细胞的出现,在干细胞研究、表观遗传学研究等领域引起了强烈的反响,这不仅是因为它在基础研究方面的重要性,更是因为它给人类带来的光明应用前景。然而,由于其自身的安全性问题,iPS干细胞迟迟未应用于临床治疗。任何“第一次”都充满了未知的机遇和挑战,众多科学成果也都是从一次次的试验中总结而来。根据iPS干细胞在短时间内取得的一系列突破,可以预见,iPS干细胞必将解决人类面临的诸多疾患难题。


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