Nature：山中伸彌寄希望于未來的iPS細胞治療

日期：2012-08-09 08:16:07

干細胞療法方面的進展緩慢得令人感到沮喪，由于各種研究挑戰、倫理和法律障礙以及團體恐慌導致其不斷延遲。現在，日本京都大學的干細胞前驅山中伸彌打算通過建立治療用干細胞銀行來改變這一領域。該銀行將保存幾十種誘導多能干 (iPS) 細胞系，將日本置于一個新的位置：站在努力引導開拓性生物技術的最前沿。

山中伸彌長期以來的一個夢想——iPS細胞儲存計劃（iPS Cell Stock project）在上個月獲得了支持，日本衛生部委員會決定允許建立來自全國保存的數以千計的胎兒臍帶血樣本的細胞系。山中伸彌計劃儲存細胞用于醫療是“一個大膽的舉動，”哈佛大學醫學院干細胞生物學家George Daley說。但也有一些研究人員質疑iPS細胞是否已做好進入臨床的準備。

山中伸彌在2006年首個證實成年小鼠皮膚細胞可以被刺激恢復成具有形成所有機體組織能力的干細胞。2007年，他用人類細胞重復了這一試驗。iPSC技術能夠繞開胚胎干細胞相關的倫理問題，并可定制生成匹配每位患者的細胞，從而避免免疫系統排斥。

日本每年投入數千萬美元到8個長期項目中旨在將iPS細胞治療轉化進入臨床，其中京都大學iPS細胞研究與應用(CiRA)中心每年獲得250萬美元的資金用于帕金森氏癥研究，該項目由山中伸彌負責主導，離進入臨床試驗至少還有3年時間。首個利用iPS細胞修復病變視網膜的人類臨床試驗計劃明年在日本理化研究所發育生物學研究中心開展。

這些試驗不使用山中伸彌儲備的細胞。但是如果他們或任何其他的iPS細胞試驗取得成功，可能會導致對細胞的需求爆發，造成供應面臨挑戰。獲得和測試個體患者量身定制的iPS細胞，每種細胞系需要6個月的時間，花費為數萬美元。

山中伸彌的計劃是到2020年構建出標準一組75種iPS細胞系，足夠匹配80%的群體。為此，山中伸彌需要找到編碼免疫相關細胞表面蛋白——人類白細胞抗原(HLAs).的三個關鍵基因中任一個基因具有兩個相同拷貝的供體。他指出他將不得不對來自6.4萬人的樣本進行篩查以尋找合適的供體。

采用來自日本八家臍帶血銀行的血液將使其變得更容易。銀行保存有2.9萬個樣本，所有均為HLA特征性的，山中伸彌正在協商獲得這些證實不適合其他醫療程序的細胞的使用權。有一個問題仍然沒有得到解決：銀行是否需要進一步尋求來自供體的知情同意，其中大部分人時在了解會用于治療或研究白血病的情況下獻血的。各個銀行將自己決定是否需要獲得進一步的許可。

山中伸彌已在CiRA二樓建成了一個細胞處理機構，現在正申請獲得京都大學的倫理學批準以構建細胞系。CiRA生物學家和該計劃HLA分析單元負責人Takafumi Kimura說研究小組希望到明年能夠獲得攜帶一組匹配8%的日本人群HLA蛋白的首個細胞系。

山中伸彌的項目具有一個優勢就是在日本遺傳多樣性相對較低，而在其他地方，治療銀行將會更大，所需成本更高。日本以外的大部分iPS銀行是專門將來自患者的細胞用于研究而非治療。例如加州再生醫學研究所(CIRM)計劃保存3000種細胞系已供給研究人員。

CIRM的總裁Alan Trounson認為關于iPS細胞的許多研究問題尚未解決，開展治療試驗還為時過早。“我們還沒有獲得這些細胞好處的完整圖像。”他指出在從不同細胞生成這些細胞的過程中，累積了突變和其他缺陷。斯坦福大學干細胞生物學家Irving Weissman警告說來源血細胞的iPS細胞已經被證實可以形成腫瘤。

Kimura說解決之法是當衍生這些細胞系時要小心避免引起腫瘤的白細胞，他強調安全問題將得到解決。“我們正在建立一個國家資源，它必須是安全的，讓人們對其有信心。”

Daley上個月參觀了CiRA的機構，稱它 “簡直是壯觀、新鮮、完美”。他同意證明細胞的的安全性將是艱難的，但他對這一努力抱有熱情。“很顯然他們正在為一個大項目而做準備。”