全球第 1 個人猴混合胚胎出現！具藥物臨床前試驗潛力

中國與美國科學家成功在培養皿中開發出全球第 1 個人猴混合的胚胎，又稱嵌合體（chimera），並成功在活體外存活近 20 天，相關結果刊登於《Cell》。這一項研究轟動全世界，雖然可幫助人類開發疾病新藥，提供器官移植新方向，但跨種族混合仍是頗具倫理爭議的議題。

胚胎嵌合體的起源

胚胎嵌合體的起源由 Beatrice Mintz 教授在 1960 年代開始，他第一個進行小鼠嵌合體的開發和鑑定。到 1970 年代，該領域的研究已經足夠先進，可以在哺乳動物中發展種間嵌合體。由於它們的進化相似性，該領域的許多工作都是使用大鼠和小鼠完成的，它們的進化距離約為 2,100 萬年。要使用人類多功能擴張幹細胞（human extended pluripotent stem cell, hEPSC）產生嵌合體，就需要具有與人類更接近的生理特性的更大的動物宿主。

在猴子胚胎中植入人類幹細胞

美國加州的索爾克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies）與中國昆明理工大學的研究人員，在 132 個 6 天大的長尾獼猴（Macaca fascicularis）胚胎中各植入 25 個 hEPSC。這些細胞源自誘導型多功能幹細胞（induced pluripotent stem cell, iPSC），所以可發展成各種類型的組織與器官，包含胎盤等。

試驗開始 1 天後，研究人員在所有猴子胚胎中檢測出人類細胞。10 天後，胚胎存活數下降至 103 個，最後第 19 天只剩 3 個人猴混合胚胎存活，但人類細胞在剩餘胚胎中仍出現高表現。

研究人員參考 2017 年將人類細胞植入早期豬細胞的試驗，發現當時人類細胞的難以留存可能出自於 2 個種族的演化時間差距。人類與豬的演化時間差距達 9,000 萬年，相比之下，人類與猴子就近了許多，進而使研究結果正面。

嵌合體細胞中的分子訊息傳遞路徑

隨後，研究人員對胚胎進行單細胞 RNA 定序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq），分析混合胚胎中 302 個猴子與 227 個人類細胞的總轉錄體（transcriptome），並發現磷酸肌醇 3-激酶（Phosphoinositide 3-kinase, PI3Ks）Akt 訊號路徑與絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases, MAPKs）在人猴混合胚胎中表現高，且出現如 WNT 訊號傳遞等新的路徑。