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日本iPS細胞新進展:成為藥物研發(fā)、細胞治療和基礎研究的熱點
【本文為疾病百科知識，僅供閱讀】 2020-11-18 作者：厚樸方舟
iPS細胞即誘導性多能干細胞，自2006年人們發(fā)現人和小鼠的成纖維細胞能夠重新生成誘導性多能干細胞后，該細胞便成為藥物研發(fā)、細胞治療和基礎研究的熱點。近年來的多項研究證實，iPS細胞在多種疾病的治療中有著不可替代的作用。2020年目前已過去大半，今年關于iPS細胞又有哪些重要研究揭露呢?厚樸方舟現將具體信息整理如下，分享給大家。
日本北海道大學開發(fā)出針對iPS細胞的新免疫控制法
日本北海道大學遺傳病控制研究所的研究團隊，把利用小鼠iPS細胞培養(yǎng)的胸腺上皮樣細胞移植到免疫系統(tǒng)正常的小鼠身上后，發(fā)現移植皮片的成活時間，即移植皮片保留在體內不被排斥的時間延長，這意味著移植免疫反應初次被成功調控。
該研究團隊利用小鼠iPS細胞培養(yǎng)“免疫系統(tǒng)控制細胞”，研究了抑制異體移植發(fā)生的排異反應的方法。在過去的研究中因為培養(yǎng)效率低的問題，很難利用iPS細胞培養(yǎng)出胸腺上皮細胞。此次，該研究團隊關注在體內形成胸腺時的重要基因Foxn1，研究發(fā)現，向小鼠iPS細胞導入該基因后，分化成胸腺上皮細胞的效率變得更高。
▲多能干細胞組織移植的新免疫控制法
日本岡山大學利用iPS細胞制作出“肝癌模型”
日本岡山大學研究生院的研究團隊，利用分泌多種炎癥性物質的人肝癌細胞株培養(yǎng)上清液，培養(yǎng)了小鼠的iPS細胞，并將iPS細胞誘導為癌癥干細胞，然后將癌癥干細胞移植到裸鼠的肝臟中，成功制作了肝癌模型。本次研究無需實施基因突變和插入缺失等操作，即完成了認為形成特定腫瘤，這是世界初次成功制作出肝癌模型。
本次研究篩選了分泌多種炎癥性因子的人肝癌細胞株，通過添加其培養(yǎng)上清，在類似于慢性炎癥的環(huán)境中培養(yǎng)了小鼠iPS細胞，然后將增加的細胞移植到免疫缺陷小鼠的肝臟中，成功形成了惡性腫瘤。
▲在分泌炎癥性物質的癌細胞影響下，iPS細胞轉化為肝癌干細胞
日本京都大學實施源自iPS細胞的血小板自體輸入
京都大學醫(yī)學部附屬醫(yī)院與京都大學iPS細胞研究所合作，針對再生不良性貧血合并血小板輸注無效的患者為對象，實施了利用源自人工多能干細胞(iPS細胞)的血小板進行自體輸注的臨床研究。使用iPS細胞的再生醫(yī)療研究此前一直以視網膜和角膜疾病、帕金森癥及心力衰竭為對象，使用iPS細胞制作血小板再輸注給本人的臨床研究還是全球初次。
日本、美國大學合作利用人源iPS細胞培養(yǎng)出人造肝臟
日本九州大學醫(yī)院與美國匹茲堡大學醫(yī)學部的相關研究人員，通過分化人源iPS細胞形成的細胞，培養(yǎng)出了可以移植的微型人造肝臟，并確認在動物體內成功地發(fā)揮了肝臟功能。
研究人員利用iPS細胞分化出了肝臟所需的肝細胞、膽管細胞和血管上皮細胞。通過從大鼠的肝臟中提取細胞，制作了僅由支架蛋白等構成的肝臟模型，然后向模型中注入分化而來的各種細胞，培養(yǎng)出了人造肝臟。這種人造肝臟具有蛋白質合成和解毒等功能，將其移植到動物體內之后確認，在動物體內也能正常發(fā)揮作用。
▲提取肝臟細胞制作的肝臟模型
▲微型人造肝臟
日本順天堂大學有望利用iPS細胞實現宮頸癌的免疫細胞治療
日本順天堂大學研究生院醫(yī)學研究科以及東京大學醫(yī)科學研究所干細胞治療部門的相關研究人員，利用比原來更加安全的方法，成功培養(yǎng)了能抑制宮頸癌繁殖的iPS細胞源人乳頭瘤病毒(HPV)抗原特異性殺傷T細胞。與源自外周血的殺傷T細胞相比，該iPS細胞源殺傷T細胞能在人體內強力抑制宮頸癌繁殖，研究團隊利用小鼠確認到可以延長生存期。
這項成果能實現抑制宮頸癌繁殖的iPS細胞源T細胞的穩(wěn)定供應，有望為采用免疫細胞的新治療方法的開發(fā)鋪平道路。
▲免疫細胞治療概念圖
日本京都大學iPS研究所利用人iPS細胞實現末梢神經再生
京都大學iPS細胞研究所(CiRA)的相關研究人員驗證了利用人工多能干細胞(iPS細胞)源間充質干細胞(iMSC)制備的生物3D神經導管對末梢神經再生的有效性和機制。
研究團隊將免疫缺陷大鼠的坐骨神經切斷5mm進行了驗證，雖然在作為生物3D神經導管移植的對照組使用的硅膠管移植中，切斷的神經也在術后8周實現再生，但對形態(tài)、運動性、電生理學和肌肉重量進行評估發(fā)現，生物3D神經導管移植組的再生神經明顯處于優(yōu)勢。另外，在移植的生物3D神經導管的內側和表面都觀察到了新生血管，確認iMSC的皮下移植具有促進血管新生的功能。
結果表明，利用iMSC制備的生物3D神經導管能有效實現末梢神經再生，將來有望為臨床應用做貢獻。
▲利用不含動物源成分的iMSC制備生物3D神經導管
日本慶應義塾大學利用iPS細胞開發(fā)出脊髓損傷新治療方法
日本慶應義塾大學的研究團隊，利用自主開發(fā)的技術，通過人iPS細胞制作了具備脊髓區(qū)域信息的“脊髓型”神經干/祖細胞，然后移植到亞急性期(傷后第九天：相當于人類的2-4周)的脊髓損傷模型小鼠身上，成功幫助小鼠恢復了運動功能。
研究團隊移植了脊髓型以及與脊髓型屬于不同區(qū)域的前腦型兩種神經干/祖細胞，進行了比較。結果顯示，移植前腦型的群組，運動功能很難恢復，而移植脊髓型的群組，運動功能得到改善。另外，還在移植脊髓型神經干/祖細胞的群組確認，移植細胞與受損的脊髓之間建立了神經回路。
此次的研究成果表明，脊髓型細胞更適合進行人iPS細胞源神經干/祖細胞移植。今后有望以此次的研究成果為基礎，開發(fā)具備脊髓型細胞性質的安全神經干/祖細胞誘導法。
針對iPS細胞的研究，目前已經取得了較大的進展。除了以上的研究成果外，日本還在著眼于iPS的其他研究，如iPS細胞的癌變，利用iPS培養(yǎng)功能性下垂體等等，旨在為患有疾病的人們尋找更有效的治療方案，提高患者的預后。如希望了解更多有關iPS的相關內容，可以直接撥打熱線電話400-086-8008與我們聯(lián)系。
參考文獻：
[1]Efficient generation of thymic epithelium from induced pluripotent stem cells that prolongs allograft survival(iPS細胞由來胸腺上皮組織の効率的な作製及び他家移植片の生著延長効果)
https://www.amed.go.jp/news/release20200114.html
[2]iPS 細胞から“肝臓がんモデル”の作成に世界初の成功～肝臓がん研究や治療薬開発へ応用期待～
https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press2019/press20200317.pdf
[3]「血小板減少癥に対するiPS細胞由來血小板の自己輸血に関する臨床研究」の実施について
https://www.amed.go.jp/news/release_20200325-02.html
[4]Assembly and Function of a Bioengineered Human Liver for Transplantation Generated Solely from Induced Pluripotent Stem Cells ,Cell Reports,
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107711
https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/451
[5]Molecular Therapy：「子宮頸がんに対するiPSC由來若返りキラーT細胞の持続可能な腫瘍抑制効果」
https://www.juntendo.ac.jp/news/20200710-02.html
[6]脊髄損傷へのiPS細胞を用いた新規(guī)治療法の開発-「脊髄型」iPS細胞由來神経幹/前駆細胞で運動機能回復-
厚樸方舟2012年進入海外醫(yī)療領域，總部位于北京，建立了由全球權威醫(yī)學專家組成的美日名醫(yī)集團，初個擁有日本政府官方頒發(fā)的海外醫(yī)療資格的企業(yè)。如果您有海外就醫(yī)的需要，請撥打免費熱線400-086-8008進行咨詢！
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