诱导性多能干细胞最初是日本科学家山中伸弥于2006年利用病毒载体将四个转录因子的组合转入分化的体细胞中,使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型。随后世界各地不同科学家陆续发现其它方法同样也可以制造这种细胞。
iPS细胞的出现,在干细胞研究领域、表观遗传学研究领域以及生物医学研究领域都引起了强烈的反响,这不仅是因为它在基础研究方面的重要性,更是因为它为人们带来的光明的应用前景。
近日,日本大阪大学已向日本厚生劳动省申请实施利用全球首例人类诱导多能干细胞(ips细胞)制作角膜细胞移植再生临床研究计划,该项目原在2018年12月下旬就已通过大阪大学审查委员会批准,若此次经厚劳省审议获批,项目预计最快在6月开始正式进入试验。
据悉,这将是全球首例iPS角膜移植手术,也是目前为止即将获得日本政府允许的第六个ips临床项目。
本次临床计划由大阪大学眼科教授西田幸二带领的研究团队负责,手术对象是4名角膜上皮干细胞疲劳症患者。
角膜—生命之窗
角膜是眼睛最外层的屈光组织,相当于相机最外层的镜头,可以覆盖和保护眼睛。
角膜上皮干细胞是角膜最外层的细胞,可以在受损时修复眼睛。但是此种细胞很容易受到外界各种因素的干扰,可以被疾病、化学物质或烧伤造成的创伤所破坏。一旦角膜上皮干细胞受损,就有可能导致视力下降,甚至失明。目前,来自死亡捐赠者的角膜移植被用来治疗受损或病变的角膜,但高质量的角膜组织来源依然极为稀缺。
西田教授领导的研究小组计划使用由诱导多能干细胞制成的组织薄片来治疗受损的角膜。这些细胞是先将来自供体的细胞重新编程为胚胎样状态再进行分化而产生。
手术的第一步是从排异性很低的正常人身上抽取血液制作iPS细胞,然后用正常人的ips细胞制成角膜细胞,第三步是用角膜细胞生成厚度约0.05毫米的膜状物,最后再把这种膜状物移植到角膜上皮干细胞疲劳症患者的眼睛上。
在整个手术过程中,大约会移植300~400万个细胞,移植后的细胞会持续不断地生成角膜细胞,既确保了角膜的透明性也有望恢复患者的视力。此外临床研究还评价了手术的安全性问题。
西田教授团队最快将在6月对4名患者中的一人进行首例移植手术,半年后再进行第二例。之后,研究团队将会把手术报告及相关研究成果提交给日本有关部门进行检查讨论,再对剩余2名角膜上皮干细胞疲劳症患者进行移植手术。
西田教授在接受采访时表示,将尽全力尽快推动临床研究,让ips细胞疗法成为既安全又迅速的标准化医疗手段。此类治疗方法或许会在2024年前后实际应用!
多能干细胞在再生医学领域具有前景。因为它们可以无限繁殖,并且在体内产生其他所有细胞类型(如神经元、心脏、胰腺和肝细胞),它们代表了可用于替代那些损伤后带来疾病的细胞的单一细胞来源。
由于iPSCs可以直接来自成人组织,它们不仅可以绕过胚胎的需要,而且可以以患者匹配的方式制造,这意味着每个人都可以拥有自己多的能干细胞系。这些无限供应的自体细胞可用于产生移植而没有免疫排斥的风险。 虽然iPSC技术尚未发展到治疗性移植被认为是安全的阶段,但ipsC已经被用于个性化药物研发工作,以及理解患者特定的疾病基础。