將細胞重新編寫成幹細胞,世界首例誘導幹細胞捐贈及移植手術

3月28日,在日本神戶市醫學中心總醫院,一名 60 多歲的男子因老年性黃斑變性,影響視力,接受了誘導幹細胞移植手術。值得注意的是,這是科學家首次成功利用捐贈者提供的皮膚細胞,重新編寫成為幹細胞,然後透過手術植入病人體內。

iPS 移植手術

誘導性多功能幹細胞(iPS)是將來自個體的成熟體細胞,如皮膚細胞,進行重新編寫(reprogram),成為幹細胞,獲取分化能力,然後按照需求誘導為不同種類的細胞。

日本衛生部門二月份批准了該項手術,預計共有 5 名患者參與。在該手術中,醫生將捐贈者的皮膚細胞重編為幹細胞後,再誘導成視網膜細胞,植入患者眼球。

老年性黃斑變性會導致視力模糊,嚴重影響視力及日常生活

創新之處——異體 iPS 移植

在此之前,2014 年 9 月,在同一家醫院,一名日本女子亦接受了類似的手術,使用源自該病人自身皮膚細胞的 iPS。但是,由於患者年齡較大,患者自身細胞也呈現老化狀態,可能帶有基因缺陷,增加手術風險。

因此,在今年的手術中,醫生使用了經捐贈的 iPS。由日本理化研究所(RIKEN)發育生物學中心眼科醫師高橋雅代(Masayo Takahashi)設計了該手術用到的 iPS 細胞。在手術後的新聞發布會上,高橋雅代稱,手術順利進行,但是否有效,要看移植細胞的命運如何。目前只是計畫的開始,在全部 5 名患者的手術結束前,將不會再發表聲明。

異體 iPS 是否發生免疫排斥?

由於捐贈者和病人通常難以達到準確的基因匹配,因此異體 iPS 移植可能引發免疫排斥。但諾貝爾得獎者、京都大學幹細胞科學家山中伸彌(Shinya Yamanaka)認為,對於大多數應用來說,庫存細胞已足夠。

山中伸彌創立的 iPS 細胞庫目前只包含一名捐贈者的細胞系。預計在 2018 年 3 月前收集 5-10 名捐贈者的細胞,這將涵蓋日本 30%-50% 的人口。使用庫存 iPS 時,根據三個編碼人類白細胞抗原(human leukocyte antigens,HLAs)的基因,對捐贈者和病人進行匹配。

高橋雅代也對庫存 iPS 持肯定態度。預先製備好的 iPS 可以馬上使用,不必像自體細胞那樣需要等待幾個月,同時,花費也較低。庫存 iPS 還可以拓寬整個人口的幹細胞移植選擇。

 

參考資料:

  1. Mandai, M., Watanabe, A., Kurimoto, Y., Hiram, Y. … (2017). Autologous Induced Stem-Cell–Derived Retinal Cells for Macular Degeneration. The New England Journal of Medicine. 376:1038-1046.
  2. Japanese man is first to receive ‘reprogrammed’ stem cells from another person. (March, 2017). Retrieved from Nature
舒超
明日科學編輯,科大生命科學學院研究生,目前努力畢業中。做實驗之餘,喜歡讀書寫字,學習語言。鐘情中國古典文學。希望有朝一日走遍天下,增廣見聞。

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