捷報(bào)：易文賽布局IPS賽道，取得階段性科研成果
近日，易文賽研究院在《Human Cell》雜志發(fā)表題為《Establishment and characterization of IPS-OGC-C1: a novel induced pluripotent stem cell line from healthy human ovarian granulosa cells》的研究論文。本研究建立了來自人卵巢顆粒細(xì)胞的一種新型誘導(dǎo)多能干細(xì)胞系（IPS-OGC-C1），為泌尿生殖系統(tǒng)發(fā)育和致病機(jī)制相關(guān)研究提供了模型。該文是易文賽生物藥物研發(fā)團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)關(guān)于IPS轉(zhuǎn)化研究所取得的階段性成果之一。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)，是指由數(shù)個(gè)重編程基因?qū)塍w細(xì)胞逐步誘導(dǎo)獲得，不涉及倫理，且具備胚胎干細(xì)胞（ESCs）無限更新增殖和向所有細(xì)胞組織器官分化的能力。因此iPSCs又被稱為人造胚胎干細(xì)胞。是日本科學(xué)家山中伸彌（ShinyaYamanaka）將四個(gè)與干細(xì)胞特性相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子Oct3/4、Sox2、c-Myc以及Klf4(簡稱OSKM，也被稱為「山中因子」)，通過逆轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細(xì)胞，即可誘導(dǎo)其分化成多能干細(xì)胞。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞不管是在形態(tài)、基因和蛋白表達(dá)、表觀遺傳修飾狀態(tài)、細(xì)胞倍增能力、類胚體和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都與胚胎干細(xì)胞相似。簡單點(diǎn)來說就是，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是具有超強(qiáng)分化能力的一種細(xì)胞。同時(shí)又避開了胚胎干細(xì)胞涉及的倫理問題和社會爭議，在疾病模型、藥物篩選和細(xì)胞治療中有著巨大的應(yīng)用前景，被人們視為細(xì)胞療法的新希望。所以又被成為生命的種子，它能讓衰老的細(xì)胞重歸0歲狀態(tài)，重回健康、活力年輕態(tài)。2012年，山中伸彌也因此在IPS領(lǐng)域的開創(chuàng)性研究獲得了當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
（圖片來源于科普宣傳文章）
關(guān)于iPSC研究的一個(gè)挑戰(zhàn)是DNA的變化會導(dǎo)致基因的強(qiáng)制表達(dá)。就臨床應(yīng)用而言，實(shí)現(xiàn)重編程過程的安全有效性非常關(guān)鍵。在本項(xiàng)研究中，隨著iPSC重編程進(jìn)行，可觀察到重組細(xì)胞（IPS-OGC-C1），堿性磷酸酶染色呈陽性（圖2B）。此外核型分析表明IPS-OGC-C1細(xì)胞穩(wěn)定保持著親代OGC的核型（圖2C）。
畸胎瘤是由人體多能干細(xì)胞直接注射到免疫缺陷小鼠中直接形成的具有血管組織的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，一般能夠涵蓋胚胎的三個(gè)胚層，即內(nèi)胚層、中胚層以及外胚層。能否在畸胎瘤中形成三胚層混合的結(jié)構(gòu)也一度成為鑒定干細(xì)胞多能性的黃金標(biāo)準(zhǔn)。
在本研究中，畸胎瘤形成試驗(yàn)證實(shí)IPS-OGC-C1的分化能力，細(xì)胞可分化為所有三個(gè)胚層：內(nèi)胚層（腸上皮）、中胚層（軟骨）和外胚層（視網(wǎng)膜色素上皮）（圖D），并表達(dá)三個(gè)胚膜的標(biāo)記物（內(nèi)胚層：AFP；中胚層：α-SMA；外胚層：巢蛋白）（圖A）。
人OGC-iPSC顯示出高分化潛能
此外，研究人員已成功誘導(dǎo)出疾病特異性的OGC-iPSC，這有助于多囊卵巢綜合征、卵巢早衰（POF）、及其他具有潛在遺傳因素導(dǎo)致的不孕癥的機(jī)制研究和藥物篩選。
隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對于生命的研究和探索，對于某些遺傳疾病的研究的深入，干細(xì)胞位于整個(gè)生命科學(xué)研究的前沿，也是未來應(yīng)用中大家最關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。在我國，干細(xì)胞按藥品、技術(shù)管理的“類雙軌制”監(jiān)管政策下，我國干細(xì)胞研究的臨床轉(zhuǎn)化已取得重要進(jìn)展。 因?yàn)閕PSC并非是直接來源于人體器官和組織，而是一種通過基因編輯而來的干細(xì)胞，所以他的出現(xiàn)，讓再生醫(yī)學(xué)界擺脫了胚胎干細(xì)胞研究相關(guān)的倫理桎梏，在短短的十年內(nèi)就從實(shí)驗(yàn)室走向了臨床應(yīng)用，造福于人類。根據(jù)2020年iPSC全球市場報(bào)告顯示，2018年全球iPSC市場價(jià)值約為19.8億美元，預(yù)計(jì)2022年將以9.2％的復(fù)合年增長率增長至28.2億美元。
據(jù)悉，在全球范圍內(nèi)，各國對iPSC研究的資助一直在加速。例如，美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)每年在干細(xì)胞研究項(xiàng)目上投資15億美元；加州再生醫(yī)學(xué)研究所（CIRM）批準(zhǔn)了一項(xiàng)計(jì)劃，斥資30億美元支持干細(xì)胞研究；此外，日本教育部還宣布計(jì)劃在10年內(nèi)投入1100億日元(11.3億美元)用于iPSC的研究。
如今，iPSC的商業(yè)布局主要包括：藥物研發(fā)（為藥物的發(fā)現(xiàn)、鑒定和篩選、靶標(biāo)驗(yàn)證等提供生理相關(guān)細(xì)胞）；毒理學(xué)篩查（用于評估活細(xì)胞內(nèi)化合物或藥物的安全性）；個(gè)性化醫(yī)療（與CRISPR等基因編輯技術(shù)的結(jié)合）；細(xì)胞療法（iPSC來源的CAR-T、NK、間充質(zhì)干細(xì)胞療法等）；疾病模型。
iPSC這一革命性技術(shù)的出現(xiàn)為再生醫(yī)學(xué)開辟了全新的道路，各國積極開展基于iPSC的臨床試驗(yàn)和疾病模型研究，在過去的10余年里， iPSC與其他新技術(shù)相結(jié)合，在研究疾病機(jī)制和潛在治療方面取得了巨大進(jìn)展。科學(xué)家甚至公期待在不久的將來，iPSC技術(shù)能快速推動再生醫(yī)學(xué)的蓬勃發(fā)展，為患者帶來新生的希望。同時(shí)，也期待針對iPSC的法規(guī)能逐步完善，促使iPSC進(jìn)一步釋放其潛能，持續(xù)為再生醫(yī)學(xué)及其他領(lǐng)域帶來更多可能。
