科學家製成人工造血幹細胞 血液病治療或現突破

5月17日，Nature期刊發表了標題為「Conversion of adult endothelium to immunocompetent haematopoietic stem cells」（成人內皮細胞向免疫活性造血幹細胞轉化的研究）的論文。Nature網站截圖

　　【財新網】（記者 吳靖）日前，生命科學界獲得一項重大突破，科學家首次在實驗室培育出人工造血幹細胞。這項成果，有望讓白血病等疾病的患者可利用自身組織培養的健康細胞進行治療，而不再依賴骨髓移植作為最後的治療手段。

　　造血幹細胞是目前治療血液病的重要物質。類似白血病這種血液病，主要和骨髓內造血功能的破壞有關，而部分高危病人則需要進行骨髓移植，獲得他人骨髓內正常的造血幹細胞。但要找到匹配的類型較為困難，如果捐獻者和對象患者多項指標不一致，便會發生拒絕反應，導致出現移植物抗宿主病，無法進行骨髓移植。

　　5月17日，Nature期刊發表了一篇論文，論文標題為「Conversion of adult endothelium to immunocompetent haematopoietic stem cells」（成人內皮細胞向免疫活性造血幹細胞轉化的研究）。這是來自兩家機構獨立的實驗結果，這項研究成果給需要骨髓移植但無法找到捐獻者的血液病患者提供了希望。

　　兩組科學家通過重新編程人類或小鼠細胞產生造血幹細胞，在這兩種情況下，這些造血幹細胞成功地在植入小鼠時產生血細胞。

　　做出成果的其中一個團隊，是美國波士頓兒童醫院幹細胞生物學家喬治·戴利的團隊，該團隊培養出了人類造血幹細胞，這些細胞非常接近天然造血幹細胞，但與天然的人類造血幹細胞仍存在不同。另一個是來自紐約康奈爾大學威爾醫學院幹細胞生物學家Shahin Rafii的團隊，團隊通過誘導內皮細胞轉化成小鼠造血幹細胞，但還未在人身上試驗。

　　Shahin Rafii博士在論文中說，「這是一項改變遊戲規則的突破，不僅讓治療血液疾病更接近一步，而且也揭示幹細胞自我更新機制的複雜生物學性質。」

　　「這項工作非常重要，」威斯康星大學醫學和公共衛生學院的科學家Igor Slukvin在接受《The Scientist》採訪時表示，這兩項研究都促進了科學家們對產生造血幹細胞的途徑和細胞信號的理解。

　　戴利團隊選擇皮膚細胞，首先誘導出誘導多能幹細胞iPS，這些細胞雖然可以分化成多種類型的細胞，但並不能自然分化為血液細胞。戴利團隊另外導入七個轉錄因子，以讓ips細胞轉變為造血幹細胞，並把這些人類細胞注射到老鼠身上來培養。12周後，這些ips轉化為人類造血祖細胞，並分化出包括免疫淋巴細胞在內的血液細胞成分。

　　Shahin Rafii的團隊則繞過ips幹細胞階段，從小鼠身上生產真正的造血幹細胞。團隊從成熟小鼠的血管內壁提取細胞，將四種轉錄因子插入這些細胞的基因組中去，並在模仿人類血管內部環境的培養皿中培養它們。在那裡，培養的細胞演變成血液幹細胞並繁殖。當團隊將這些幹細胞注射到經過輻射治療（殺死了大部分的血液和免疫細胞）的小鼠身上後，這些動物就恢復了。幹細胞再生了包括免疫細胞的血液，小鼠在實驗室里活了1.5年。

　　Shahin Rafii在接受《The Scientist》採訪時表示，這種模擬人類血管的培養環境，似乎是成功地重編程的一個關鍵因素。他把細胞和環境的關係比作母親和嬰兒，「母親為嬰兒提供營養，並支持它，沒有母親，嬰兒不存在，這些細胞也一樣。」

　　然而，諸如《洛杉磯時報》等外媒在報道時也表示，Shahin Rafii團隊不能夠證實他們製造出了真正的造血幹細胞。這是因為只有將人的造血幹細胞移植到小鼠體內，才能夠粗略估計它們的功能和再生潛力；但是這種移植也不能真正模擬人體生物學特徵。

　　國內有專家也表示，在產生幹細胞的過程中，每次添加一個基因，就有可能增添因為其它部分不與其合作而放棄的風險。另外的風險是，有些在實驗室被修改過的細胞會發生突變，移植到人身上後可能會形成腫瘤。

責任編輯：徐和謙(ZN009) | 版面編輯：劉瀟(ZN028)
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