【长见观察】万能的诱导多能干细胞

上个月，上海长征医院利用干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病。科研团队利用患者血液PBMC重编程为自体iPSC细胞，然后使之转变为“种子细胞”即内胚层干细胞，最终实现在体外再造胰岛组织。

iPSC细胞(induced pluripotent stem cells)全称诱导多能干细胞，是日本人山中申弥开创的一项技术，通过对人体细胞导入特定的转录因子将末分化的体细胞重编程为类似胚胎干细胞的多能性干细胞，可以分化出人的血细胞、骨细胞、神经细胞等，进而培养出人体的脏器、骨头、眼角膜、胰腺等组织。iPSC技术不使用胚胎细胞或细胞，因此没有伦理学的问题。另外可以通过CRISPR/Cas9基因编辑产生同基因对照细胞系。

iPSC可用于再生医学，细胞疾病模型建立和药物筛选。再生医学方面，目前报道了iPSC修复大脑损伤、治疗心脏病、治疗嵴髓损伤、人工角膜移植等成功案例。iPSC在构建疾病模型上的应用发展更加快速，将获得的患者体细胞重编程为特异性的iPSC细胞，再将其诱导分化为疾病相关的细胞类型，从而实现体外疾病模型的构建。由于iPSC所构建的疾病模型能够更精准地反映出疾病相关细胞的状态及表型，提供更加接近临床的药物数据，因而在高通量筛选及药物优化上都发挥着重要的作用。

现在iPSC正在从实验室走向临床，然而临床成功的很多都是个例。一个主要原因是iPSC的诱导效率过低、临床使用成本高、操作难度大，iPSC的干性不足导致分化潜力过低，应用受到限制。此外iPSC运用还有三大考验：致瘤性、免疫原性以及异质性。iPSC的无限增殖潜能是把双刃剑。iPSC的诱导过程和肿瘤的发生过程非常相似，而iPSC是将“激活”的癌基因转入了体细胞。虽然理论上iPSC具有免疫优势，然而iPSC在体外培养多代，要用于治疗又会重新分化，这个过程中难以保证免疫原性不变化。最后，初始状态的多能干细胞在异质性方面面临着两个很重要的问题：其一，回到初始状态的多能干细胞更容易出现染色体异常。其二，细胞回到启动状态时会被重新甲基化，这一过程中大多数印迹基因会被抹去，从而产生不良后果。

尽管存在上述挑战，iPSC全球范围内已有多个产品进入了临床。也有一些Biotech公司专注于iPSC疗法的研究，比如通过iPSC制备CART细胞。从机制而言，iPSC拥有广阔的治疗前景，使某些不能治愈的疾病存在治愈的可能。曾经，Fate Therapeutics公司的iPSC生产的CAR-NK细胞疗法吸引了众多MNC投资，Fate股价暴涨。随着技术进步，未来会有更多在iPSC治疗取得突破的公司，更多iPSC领域的大牛股将诞生。