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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(lái)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。該研究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(jiǎn)稱OSKM，也被稱為「山中因子」)，通過(guò)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。

它們?cè)谛螒B(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，同時(shí)又避開(kāi)了胚胎干細(xì)胞涉及的倫理問(wèn)題和社會(huì)爭(zhēng)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。2012年，山中伸彌也因此在IPS領(lǐng)域的開(kāi)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(jiǎng)。

關(guān)于iPSC研究的一個(gè)挑戰(zhàn)是DNA的變化會(huì)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(guò)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(yáng)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。

干細(xì)胞是現(xiàn)在整個(gè)生命科學(xué)的前沿，也是未來(lái)應(yīng)用中大家最關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。在我國(guó)，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(guó)干細(xì)胞研究的臨床轉(zhuǎn)化已取得重要進(jìn)展。 而iPSC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(chǎng)報(bào)告顯示，2018年全球iPSC市場(chǎng)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(zhǎng)率增長(zhǎng)至28.2億美元。

在全球范圍內(nèi)，各國(guó)對(duì)iPSC研究的資助一直在加速。例如，美國(guó)國(guó)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(píng)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(lái)源的CAR-T、NK、間充質(zhì)干細(xì)胞療法等)；疾病模型。我們期待針對(duì)iPSC的法規(guī)也能逐步完善，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(lái)更多可能！