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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。本研究建立了來自人卵巢顆粒細胞的一種新型誘導(dǎo)多能干細胞系(IPS-OGC-C1)，為泌尿生殖系統(tǒng)發(fā)育和致病機制相關(guān)研究提供了模型。該研究是易文賽生物藥物研發(fā)團隊與浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院團隊關(guān)于IPS轉(zhuǎn)化研究所取得的階段性成果之一。

誘導(dǎo)多能干細胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)，是日本科學(xué)家山中伸彌(ShinyaYamanaka)將四個與干細胞特性相關(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)入小鼠的成纖維細胞，即可誘導(dǎo)其分化成多能干細胞。

它們在形態(tài)、基因和蛋白表達、表觀遺傳修飾狀態(tài)、細胞倍增能力、類胚體和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都與胚胎干細胞相似，同時又避開了胚胎干細胞涉及的倫理問題和社會爭議，在疾病模型、藥物篩選和細胞治療中有著巨大的應(yīng)用前景，被人們視為細胞療法的新希望。2012年，山中伸彌也因此在IPS領(lǐng)域的開創(chuàng)性研究獲得了當年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

關(guān)于iPSC研究的一個挑戰(zhàn)是DNA的變化會導(dǎo)致基因的強制表達。就臨床應(yīng)用而言，實現(xiàn)重編程過程的安全有效性非常關(guān)鍵。在本項研究中，隨著iPSC重編程進行，可觀察到重組細胞(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胞多能性的黃金標準。

在本研究中，畸胎瘤形成試驗證實IPS-OGC-C1的分化能力，細胞可分化為所有三個胚層：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)，并表達三個胚膜的標記物(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)致的不孕癥的機制研究和藥物篩選。

干細胞是現(xiàn)在整個生命科學(xué)的前沿，也是未來應(yīng)用中大家最關(guān)注的一個焦點。在我國，干細胞按藥品、技術(shù)管理的“類雙軌制”監(jiān)管政策下，我國干細胞研究的臨床轉(zhuǎn)化已取得重要進展。 而iPSC的出現(xiàn)，讓再生醫(yī)學(xué)界擺脫了胚胎干細胞研究相關(guān)的倫理桎梏，在短短的十年內(nèi)就從實驗室走向了臨床應(yīng)用，造福于人類。根據(jù)2020年iPSC全球市場報告顯示，2018年全球iPSC市場價值約為19.8億美元，預(yù)計2022年將以9.2%的復(fù)合年增長率增長至28.2億美元。

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)每年在干細胞研究項目上投資15億美元；加州再生醫(yī)學(xué)研究所(CIRM)批準了一項計劃，斥資30億美元支持干細胞研究；此外，日本教育部還宣布計劃在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、靶標驗證等提供生理相關(guān)細胞)；毒理學(xué)篩查(用于評估活細胞內(nèi)化合物或藥物的安全性)；個性化醫(yī)療(與CRISPR等基因編輯技術(shù)的結(jié)合)；細胞療法(iPSC來源的CAR-T、NK、間充質(zhì)干細胞療法等)；疾病模型。我們期待針對iPSC的法規(guī)也能逐步完善，促使iPSC進一步釋放其潛能，持續(xù)為再生醫(yī)學(xué)及其他領(lǐng)域帶來更多可能！