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IPS干细胞治疗,移植(临床应用)-ips诱导细胞克隆器官,药品及安全性
干细胞搜网 / 2014-10-13

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。


iPS细胞治疗疾病“渐冻症”


渐冻症”是运动神经元病的一种,患者逐渐丧失运动机能甚至瘫痪,其中最著名的是英国科学家霍金。这种病被认为与神经胶质细胞异常有关,神经胶质细胞可负责维持神经细胞的网络并向神经细胞提供营养。


医学界一直对俗称“渐冻症”的肌萎缩侧索硬化症束手无策。日本京都大学最新研究结果说,利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能将其寿命延长约10天。


iPS细胞移植手术(干细胞临床应用)


【日本实施全球首例iPS细胞移植手术】一名70岁的日本女患者成为全世界第一例接受诱导多能干(iPS)细胞移植手术的“幸运儿”。研究人员指出,这项技术拥有远大的前程,因为它具有与胚胎干细胞类似的功效,同时在伦理与安全性方面又没有那么多的争议。

 

日本理化研究所(RIKEN)的研究小组9月12日宣布,他们利用能发育成多种细胞的iPS细胞制成视网膜细胞,并于当日移植到一名渗出型老年黄斑变性女患者的右眼中。这是世界首例利用iPS细胞完成的移植手术。

 

iPS细胞是体细胞经诱导因子处理后转化而成的干细胞,其功能与胚胎干细胞类似,能发育成多种组织和器官。

 

在日本当地时间9月12日14时20分开始的这台长达2小时的手术中,神户市综合医院医疗中心的Yasuo Kurimoto率领一个由3位眼科专家组成的医疗小组,首先清除了患者视网膜上的异常血管和损坏组织,随后将1.3×3.0毫米的视网膜色素上皮细胞层移植到这位兵库县患者的眼中。如果患者恢复正常,她有望在大约1周后出院,而评估手术安全性及疗效将花费约1年时间。

 

iPS诱导多功能干细胞克隆成体器官


1.美国科学家使用人体诱导多能干细胞(ips细胞)制造出了能在实验鼠体内存活280天的人造血管。发表在最新一期美国《国家科学院学报》上的这项研究成果有助于开发出新的心脏病和糖尿病疗法。 麻省总医院的研究团队使用人体ips细胞制造出了血管前体细胞,然后将这些前体细胞移植到实验鼠大脑的表面。两周后,这种前体细胞变成了功能性的血管,而且持续工作了280天。

 

2.日本京都大学ips细胞研究所的科学家长船健二领导的一个研究小组,利用ips细胞(人类诱导多功能干细胞)成功制造出肾脏中的重要器官——肾小管的立体结构。迄今为止,人们利用ips细胞已经成功制出了视网膜细胞与心肌细胞,而制成复杂的内脏器官结构还是首次。

 

3.来自人诱导多能干(ips)细胞、在小鼠心脏支架上培养的功能性人心脏组织。这一人造个性化心脏构造的新方法有可能帮助研究早期心脏形成,或最终在临床前试验中派上用场。 通过一个将心肌“补种”到去细胞化的整个心脏中去的过程来人造心脏组织的方法在一个大鼠模型中已显示了希望,但以前试图用人胚胎干细胞再植去细胞化小鼠心脏的努力都未能产生功能性的心脏构造。

 

关于iPS细胞的药品

 

大日本住友制药公司已于今年2月底在神户市中央区的港岛内设立一家药品生产企业:SIREGE。将致力于使用诱导多能干细胞(iPS细胞)治疗眼病。理化学研究所(RIKEN)认定的风险企业HEALIOS也出资一半,两家公司将开展共同研究。


大日本住友制药(大日本住友制药、Dainippon Sumitomo Pharma Company)是一家日本医药品株式会社。其为住友化学所属。前身为大阪制薬株式会社(1897年)。目标是为人们提供创新而有效的药物,在世界各地实现他们的企业使命:通过充实全世界人民的医疗和生活,完善研发创新活动、创造价值,为社会作出贡献。

 

iPS应用的安全性


人们对iPS寄予厚望,各路豪杰纷至沓来,新的思路、新的方法层出不穷,问题也接踵而来。早期研究中,iPS细胞的获得需要借助病毒帮助转录因子基因插入到体细胞基因组上,但是这个过程可能会导致基因序列发生插入突变,所用到的转录因子基因同时又是原癌基因,这引发了人们对iPS安全性的担忧。后来人们在方法学上进行了大胆尝试,比如利用小分子化合物代替转录因子基因,用转座子代替病毒转染,提高了其安全性。

 

iPS细胞与另一种天然的多能性干细胞——胚胎干细胞(ESC)之间,不同体细胞来源的iPS之间,在基因组、转录组和表观遗传组上都表现出显著的差异。差异并不可怕,然而,令人担忧的是某些差异可能使得iPS细胞变成癌细胞。另外,利用iPS避免免疫排斥的想法也随着一篇iPS诱发自身免疫反应的报道出现了动摇。

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