使用幹細胞的一個主要擔憂是腫瘤風險：但現在一項新研究表明，將誘導多能幹細胞 (iPS) 移植到猴子體內後，需要付出很大努力才能使其長成腫瘤。這些發現將增強未來在人類臨床中使用此類細胞的前景。
從動物自身皮膚細胞製備 iPS 細胞，然後將其移植回該動物體內，也不會引發炎症反應，只要這些細胞首先被誘導分化成更專業的細胞型別。今天發表在《細胞報告》( Cell Reports) 上的這兩項觀察結果，都預示著潛在的細胞療法前景良好。
倫敦大學學院的幹細胞研究員 Ashleigh Boyd (未參與這項工作) 表示：“這很重要，因為該領域目前爭議很大。” “它表明，越來越多的證據表明，這些細胞不會被排斥。”
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多能幹細胞可以在培養中分化成許多不同的專業細胞型別——因此被吹捧為治療帕金森病以及某些形式的糖尿病和失明等疾病造成的組織損失的潛在療法。iPS 細胞是透過重程式設計成體細胞製成的，具有額外的優勢，因為由它們製成的移植組織可以與接受者進行基因匹配。
世界各地的研究人員都在追求基於 iPS 細胞的療法，日本的一個研究小組去年開始招募患者進行人體研究。但小鼠研究頗具爭議地表明，即使是基因匹配的 iPS 細胞 也可能引發免疫反應，而且多能幹細胞也可能形成生長緩慢的腫瘤，這是另一個安全問題。
更接近人體
領導這項新研究的馬里蘭州貝塞斯達美國國立衛生研究院的幹細胞生物學家 Cynthia Dunbar 決定在健康的恆河猴身上評估這兩種擔憂。她說，人類幹細胞通常只在免疫系統受損的動物小鼠身上研究其形成腫瘤的能力——作為多能性測試。
“我們真的想建立一個更接近人體的模型。令人有些欣慰的是，在免疫系統正常的正常猴子身上，你必須給予大量的未成熟細胞才能讓任何型別的腫瘤生長，而且它們生長非常緩慢。”
Dunbar 和她的團隊利用兩隻恆河猴的皮膚和白細胞製備了 iPS 細胞，並將 iPS 細胞移植回提供它們的猴子體內。與免疫功能低下的小鼠所需的數量相比，猴子形成腫瘤所需的 iPS 細胞數量是 20 倍。Dunbar 說，這些資訊對於評估潛在療法的安全風險將非常有價值。雖然 iPS 細胞確實引發了輕微的免疫反應——吸引了白細胞並引起區域性炎症——但首先分化為更成熟狀態的 iPS 細胞則沒有。
穩健的部位
雖然這是第一個研究將未分化的 iPS 細胞移植回其來源猴子體內的研究，但它並不是第一個監測從 iPS 細胞分化而來的細胞在移植後的表現的靈長類動物研究。日本京都大學的科學家發現，猴子 iPS 細胞分化成多巴胺能神經元（帕金森病中死亡的那種神經元）並移植到大腦後，存活了數月而沒有形成腫瘤。日本神戶理化學研究所的研究人員在移植首先誘導形成視網膜色素上皮細胞（支援眼睛後部感光細胞的細胞）的 iPS 細胞時，也獲得了類似的結果。兩項研究均未觀察到腫瘤形成，並且都發現當動物接受自身細胞時，移植組織不會被排斥。然而，所涉及的兩個部位通常都具有相當弱的引發免疫反應的能力。
相比之下，Dunbar 將 iPS 細胞分化成骨骼前體細胞，並將它們放置在皮膚下的小支架中，這是一個具有強大免疫反應的位置。移植沒有引起刺激或炎症，可能是因為分化的細胞不表達成熟組織中不存在的胚胎蛋白。到八週時，新的骨骼已經形成。將近一年後，沒有形成腫瘤，骨骼形成持續存在。
Dunbar 說，還需要做更多的工作，因為其他研究的證據表明，骨骼前體細胞本身可能會抑制免疫系統。她希望使用誘導製成心臟和肝臟細胞的 iPS 細胞重複這些研究。
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於 2014 年 5 月 15 日首次發表。