iPS细胞:再生医学的希望与风险
时间:2012-12-01 11:09 来源:《环球》杂志 作者:蓝建中 点击:次
2012年,京都大学研究团队在《科学》杂志上发表论文,首次利用诱导多能干细胞(iPS细胞)成功培育出实验鼠的卵子,并使其受精,诞生出健康小鼠。此前,该团队已于2011年成功“人造”实验鼠精子。从理论上讲,“人造生命”已成为可能。然而,iPS细胞在再生医学中展现巨大潜力的同时,也伴随着癌变等风险。 2012年诺贝尔生理学或医学奖授予了日本京都大学教授山中伸弥和英国剑桥大学名誉教授约翰·戈登,以表彰他们在诱导多能干细胞(iPS细胞)研究方面的开创性贡献。iPS细胞为再生医学带来了革命性突破,理论上使“人造生命”成为可能,但研究者也指出,iPS细胞具有发育成各种细胞的能力,其中也包括发育成癌细胞的危险。 规避伦理问题的干细胞 山中伸弥1962年生于大阪府东大阪市,毕业于神户大学,现任京都大学iPS细胞研究所所长。1987年从神户大学医学部毕业后,他在国立大阪医院整形外科担任临床研究医生。由于学生时代练习柔道和橄榄球时多次骨折,他选择了整形外科,但临床手术的困难让他感到不适合,转而立志成为研究人员。1989年,他进入大阪市立大学研究生院,1993年获得博士学位。同年4月,他作为博士研究员进入加利福尼亚大学旧金山分校格莱斯顿研究所,开始了iPS细胞研究。 iPS细胞是动物体细胞经过诱导因子处理后转化而成的干细胞,具有类似胚胎干细胞的功能,可以发育成各种组织和器官。2006年8月,山中伸弥在《细胞》杂志上率先发表了诱导多能干细胞的研究,利用小鼠培育出了具有多种功能的iPS细胞。2007年11月,他的团队通过向人体皮肤细胞中植入4个重新编码的基因,成功利用人类皮肤细胞制作出iPS细胞,使皮肤细胞具有了类似胚胎干细胞的功能。这一技术不仅为再生医学开辟了道路,也对整个医学研究做出了巨大贡献。 过去,胚胎干细胞(ES细胞)在移植时可能引发免疫排斥反应,且ES细胞需破坏受精卵,存在伦理争议。而iPS细胞由患者自身细胞制成,可避免免疫排斥和伦理问题。因此,山中伸弥在开发出iPS细胞6年后即获得诺贝尔奖。 “人造生命”理论上可行 2011年7月,京都大学宣布山中伸弥开发的iPS细胞培养技术在欧洲获得专利,成为日本相关技术在欧洲的首个专利,使日本在再生医学领域取得领先地位。同年8月,该技术在美国也获得专利,有效期20年。目前,该技术已在南非、俄罗斯等国获得专利。 iPS细胞开发后,日本研究人员取得了一系列成果:东京大学、庆应义塾大学等机构掌握了制造血小板、色素细胞、血干细胞、人类肝脏等技术,为克服白癜风、白化病、白血病、帕金森病、肝功能不全等疾病迈出了坚实一步。2012年10月,京都大学团队首次利用iPS细胞培育出实验鼠卵子并诞生健康小鼠,从理论上使“人造生命”成为可能。 存在发育成癌细胞的危险 iPS细胞虽具优势,但也有明显缺陷。首先,其分化发育能力低于胚胎干细胞。2010年4月,日本国立成育医疗研究中心、东京农业大学和美国哈佛大学的研究发现,iPS细胞分化发育成全身各类细胞的能力较低。九州大学冈田诚司团队在《自然·通讯》上发表报告指出,移植后的神经干细胞分化受移植部位环境影响,不利环境可能完全遏制分化。此外,iPS细胞更致命的缺陷是存在癌变风险,尤其是利用人体纤维原细胞制作的iPS细胞被认为具有高癌化危险。不过,2010年7月庆应义塾大学和京都大学在《美国国家科学院学报》上报告,利用老鼠胎儿皮肤细胞制造的iPS细胞在移植半年后未发育成癌细胞,表明此类iPS细胞相对安全。研究人员认为,深入了解iPS细胞的癌变过程有助于预防和治疗癌症。 伴随而来的虚假风波 在山中伸弥获诺贝尔奖之际,东京大学医学部附属医院特任研究员森口尚史关于iPS细胞造假的新闻引发关注。2012年10月11日,日本《读卖新闻》头版报道森口尚史实施了世界首例iPS细胞心肌移植手术。但日本国内外研究人员表示怀疑,纽约干细胞基金会撤去了其研究宣传画,《自然》杂志也提出疑义。10月13日,《读卖新闻》发表致歉信,承认报道为误报。森口尚史在记者会上承认说谎,称大部分说法虚假,并拒绝透露具体医院和手术人员。 (责任编辑:泉水) |