今天發表在Nature雜誌上的一篇論文可能會消除將患者自身細胞轉化為完美匹配的替代組織的希望上的陰雲。
科學家在2007年首次報告稱，人的細胞可以被重程式設計為類似胚胎的狀態，從而可以形成體內任何型別的細胞。醫學研究人員立即設想使用這些“誘導多能幹細胞 (iPS 細胞)”來創造無限供應的基因匹配的替代組織，以治療一系列疾病：例如，為糖尿病患者提供新鮮的胰腺組織，或為帕金森病患者提供新的神經細胞。
該策略似乎也為繞過使用源自人類胚胎的幹細胞的倫理複雜性提供了一種方法。但隨後出現了對可能副作用的擔憂。尤其糟糕的訊息來自2011年的一項研究，該研究表明，當 iPS 細胞被注射回它們來源的小鼠體內時，會引發免疫反應，這讓人對這些細胞的關鍵優勢之一產生了懷疑。
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最新的Nature研究駁斥了這一結論。日本千葉放射線科學國家研究所的遺傳學家安倍真澄和他的團隊提取了源自小鼠的 iPS 細胞，並將它們注射回動物體內。為了比較，他們給其他小鼠注射了胚胎幹 (ES) 細胞。然而，與 2011 年的研究（該研究發現 iPS 細胞的表現比 ES 細胞差）不同，該團隊發現各組之間的免疫反應沒有差異。研究人員還將源自 iPS 細胞或 ES 細胞的皮膚和骨髓細胞移植到小鼠體內，並在各組之間取得了相似的成功率。安倍說，兩組組織的免疫反應“無法區分”。
波士頓馬薩諸塞州總醫院的幹細胞科學家康拉德·霍赫施泰特林格表示，這一結果可能會讓人們對 iPS 細胞“冷靜下來”。“這絕對令人放心，”他說。
這些發現繼去年年底發表的另一項關於 iPS 細胞的積極研究之後，該研究發現重程式設計過程引起的突變比之前認為的要少。康涅狄格州紐黑文市耶魯大學的神經科學家弗洛拉·瓦卡里諾和她的同事使用高解析度 DNA 分析來比較 iPS 細胞和它們來源的成體細胞的基因組。他們發現 iPS 細胞中的大多數 DNA 突變並非在重程式設計過程中產生，而是存在於親代細胞中。加州大學聖地亞哥分校的幹細胞科學家、2011 年研究的合著者楊旭表示，這項新工作並不能消除對 iPS 細胞引發的免疫反應的所有擔憂。
徐指出，最新研究中使用的皮膚和骨髓細胞不是像臨床使用那樣在培養物中從 iPS 細胞中生長出來的。相反，研究人員將 iPS 細胞混合到早期小鼠胚胎中以製造“嵌合體”胚胎。然後，他們使用了在胚胎長成成年小鼠後從 iPS 細胞中產生的皮膚和骨髓組織進行移植實驗。徐說，最有可能的是，最具免疫原性的細胞在小鼠發育過程中被排斥，這將解釋為什麼安倍和他的同事觀察到有限的免疫反應。他說，移植來自嵌合體小鼠的組織是“有缺陷的”。
明尼阿波利斯明尼蘇達大學的臨床醫生雅庫布·托拉爾說，生產嵌合體胚胎是測試小鼠 iPS 細胞是否已完全重程式設計的標準技術，但他指出，在體外培養中分化細胞要困難得多。托拉爾希望使用 iPS 細胞治療兒童皮膚病大皰性表皮鬆解症，他補充說，iPS 細胞療法將使用人類細胞，這可能與小鼠細胞的行為方式大相徑庭。“他們這樣做是有幫助的，但是當你轉向培養的東西時，情況就完全不同了，”他說。
霍赫施泰特林格認為，儘管實驗室和臨床之間存在許多問題，但 iPS 細胞在細胞移植方面與 ES 細胞一樣有希望。他說，與單個細胞系在培養物中生長和分化的方式的差異相比，兩種幹細胞之間的差異是次要的。
“他說，“根據我們目前從小鼠身上了解到的情況，iPS 細胞與 ES 細胞一樣好，並且應該同樣安全。”
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於 2013 年 1 月 9 日首次發表。