撰文 / Jane Weng

在 2006 年,日本京都大学的山中伸弥教授成功开发出 iPS 细胞 (诱导性万能干细胞),并在 2012 年以此科学创举获得诺贝尔奖的肯定,至今整整十年,iPS 细胞的研究开发与临床应用一直是日本制药产业的注目焦点。

iPS 细胞 (诱导性多功能干细胞),是利用体细胞 (Somatic Cell) 经由基因诱导的方式,将山中教授所发现的四个基因产物 (c-Myc, Oct3/4, Klf4, Sox2) 导入体细胞内,促使体细胞重新初期化 (Reprogramming),回到如同胚胎干细胞 (ES cell) 的原始状态。经由这种基因诱导的方法回到原始状态的细胞,也像胚胎干细胞一般,具有分化成各种细胞的能力,因此也称为万能细胞。

从人体内本来就存在的体细胞人工诱导而成的 iPS 细胞,克服了从前干细胞研究在伦理道德上的争议,让 iPS 细胞在临床上的应用较被广泛大众接受。而且,利用患者本身细胞再生而来的器官移植,在器官移植后,也可以避免产生排斥反应。集合这两大优点, iPS 细胞的基础研究与临床开发成为日本医疗产业的其中一个重要的长期目标。

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(图为人类 iPS 细胞)

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2012 年,日本的文部科学省 (等同中华民国科技部) 选定了京都大学、东京大学、庆应义塾大学及理化学研究所为日本国内再生医疗研究的四大据点。其中,山中伸弥教授领导的京都大学 iPS 细胞研究所 (CiRA) 以 iPS 细胞制作与临床应用技术的开发为主,东京大学医科学研究所中内教授的团队负责造血干细胞,庆应义塾大学冈野教授负责神经干细胞,神户的理化学研究所则负责感觉系统 (Sensory System) 的干细胞研究。并以此四大据点为主,横跨基础研究至临床研究,规划出为期十年的“ iPS 细胞研究计划蓝图”。

随着研究计画的顺利发展,近年来,iPS 细胞的临床治疗也正式启动。2014 年,由理化学研究所主导,成功地将 iPS 细胞诱导而成的视网膜色素上皮细胞 (Retinal Pigment Epithelium) 移植于患者的视网膜底下。2015 年 2 月,文部科学省也重新发表了新的研究计画蓝图,并将癌症治疗用的免疫细胞等加入开发计划当中。

由于临床研究所需要的研究经费相当庞大,山中教授更带领CiRA与制药产业合作。2015 年底,CiRA 与武田制药公司成立了共同研究单位 (Takeda-CiRA Joint Program for iPS Cell Application), 并签订了十年以上的合作计画。武田制药也将投入 200 亿日圆于 iPS 细胞的研究开发,希望融合 CiRA 的 iPS 细胞技术与武田制药公司的制药技术,针对心脏疾病,糖尿病等十项疾病作为主要研究目标,让iPS细胞的临床开发更进一步。除此之外,他们也积极的与大日本住友制药 (Sumitomo Dainippon Pharma) 签订共同研究,合作开发帕金森症的治疗方法,以及与麒麟啤酒的子公司“协和发酵-麒麟”制药公司共同开发癌症免疫疗法 (Cancer Immunotherapy) 。

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(图为京都大学 iPS 细胞研究所, CiRA)

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距离当初 iPS 细胞的发现,十年后的 2016 年 3 月,京都大学 iPS 细胞研究所 (CiRA) 所长的山中伸弥教授正式宣布 iPS 细胞研究迈入“第二阶段”!
他表示期待 iPS 细胞治疗法可以在近期内开发出帕金森症等难治疾病的治疗方式。目前,他的研究团队正积极的开发有效将神经干细胞移植的方法,并希望在近两年内可以发展到临床研究。另外,有了视网膜色素上皮细胞的移植先例,他也计划利用 iPS 细胞开发肝脏及肾脏疾病的治疗方法,并在 2019 年 ~ 2020 年左右可以实际应用于肝脏疾病的临床研究,以及 2025 年开始肾脏疾病的临床研究。
同时,山中教授也公布了 CiRA 希望在 2030 年达成的目标 (CiRA Vision 2030) :
(1) 建立 iPS 细胞库存来推动再生医疗的普及
(2) 借由 iPS 细胞疗法来实现个人化医疗与难治疾病的制药开发
(3) 利用 iPS 细胞开拓生命科学与医疗的新观点
(4) 建立日本最优良的研究支援制度与研究环境

有着明确的目标及产学间的合作无间,相信在不远的将来,再生医疗的技术也能渐趋成熟,为难病所苦的患者及家属们带来一线曙光。

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参考文献:
1.日本文部科学省“iPS细胞研究计画蓝图”http://www.mext.go.jp/b_menu/hakusho/html/hpaa201301/detail/1338110.htm
2.http://www.asahi.com/articles/ASHD43SR1HD4ULBJ007.html
3.http://asia.nikkei.com/Tech-Science/Science/iPS-based-medical-research-entering-new-stage-says-scientist
4.http://www.huffingtonpost.jp/shinya-yamanaka/ips-2030_b_7228296.html

图片来源:
1.http://www.stemcellclinic.com/the-worlds-first-application-of-ips-cell/?lang=zh-hant
2.http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/newslist/img/human_iPS.JPG
3.http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/newslist/img/cirabuilding3.jpg

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