自克隆羊多利诞生以来,细胞治疗——即利用患者自身细胞培育新器官以替换受损组织——一直是再生医学的终极梦想。然而,克隆动物的出生率长期徘徊在3%左右,而诱导性多能干细胞(iPS)的成功率更低至万分之一,且耗时漫长。近期,中国生命科学界取得两项突破性进展:克隆动物出生率提升6倍,iPS诱导效率提高上千倍。这些成果是否意味着细胞治疗道路上的障碍开始松动?
iPS效率提升:从万分之一到10%
中国科学院广州生物医药与健康研究院裴端卿课题组在《细胞研究》发表论文,将iPS诱导效率提高上千倍。传统方法使用四个转录因子(包括致癌基因c-Myc),耗时三周,十万个细胞中仅成功4-5个;新方法仅用三个转录因子,7天内获得10%的成功率。裴端卿表示,此前过低的效率使实验如同碰运气,大量信息淹没在噪音中,阻碍了机理研究和临床应用。该成果已吸引两家生物技术公司寻求商业化合作。
安全性挑战:减少致癌因子依赖
iPS技术面临的核心安全性问题在于,细胞“返老还童”后具有类似癌细胞的无限增殖特性。传统方法使用的四个转录因子中包括致癌基因。裴端卿团队致力于减少转录因子使用,最新进展是仅用一个较安全的转录因子,但效率回落至十万分之一。团队最终目标是实现无转录因子诱导,但这仍需长期基础研究,距离临床治疗尚远。
克隆效率突破:四倍体补偿技术
中国科学院上海生命科学研究院李劲松研究员在《细胞·干细胞》发表研究,利用四倍体胚胎补偿技术,用正常胎盘替换克隆胚胎的异常胎盘,将克隆小鼠出生率从3%提升至近16%。该技术揭示了克隆胚胎发育失败的关键在于胎盘异常,但正常胎盘+正常胚胎的出生率为30%,表明克隆胚胎的内细胞团本身也存在未知缺陷。
专家观点:基础研究突破,临床应用尚远
中科院上海生命科学研究院郭礼和研究员指出,这两项成果是基础研究的重要进展,但将iPS或克隆干细胞用于临床,仍需深入理解早期胚胎发育和着床机制。iPS依赖外源基因诱导是其临床应用的主要障碍,而试管婴儿成功率从自然受孕的90%降至30%的事实表明,环境改变对胚胎发育影响巨大,机理尚不明确。此外,四倍体补偿技术目前仅适用于小鼠,无法直接用于大动物或人类。公众应对细胞治疗持理性态度,警惕商业炒作。