今天发表在Nature杂志上的一篇论文可能会消除将患者自身细胞转化为完美匹配的替代组织的希望上的阴云。
科学家在2007年首次报告称，人的细胞可以被重编程为类似胚胎的状态，从而可以形成体内任何类型的细胞。医学研究人员立即设想使用这些“诱导多能干细胞 (iPS 细胞)”来创造无限供应的基因匹配的替代组织，以治疗一系列疾病：例如，为糖尿病患者提供新鲜的胰腺组织，或为帕金森病患者提供新的神经细胞。
该策略似乎也为绕过使用源自人类胚胎的干细胞的伦理复杂性提供了一种方法。但随后出现了对可能副作用的担忧。尤其糟糕的消息来自2011年的一项研究，该研究表明，当 iPS 细胞被注射回它们来源的小鼠体内时，会引发免疫反应，这让人对这些细胞的关键优势之一产生了怀疑。
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最新的Nature研究驳斥了这一结论。日本千叶放射线科学国家研究所的遗传学家安倍真澄和他的团队提取了源自小鼠的 iPS 细胞，并将它们注射回动物体内。为了比较，他们给其他小鼠注射了胚胎干 (ES) 细胞。然而，与 2011 年的研究（该研究发现 iPS 细胞的表现比 ES 细胞差）不同，该团队发现各组之间的免疫反应没有差异。研究人员还将源自 iPS 细胞或 ES 细胞的皮肤和骨髓细胞移植到小鼠体内，并在各组之间取得了相似的成功率。安倍说，两组组织的免疫反应“无法区分”。
波士顿马萨诸塞州总医院的干细胞科学家康拉德·霍赫施泰特林格表示，这一结果可能会让人们对 iPS 细胞“冷静下来”。“这绝对令人放心，”他说。
这些发现继去年年底发表的另一项关于 iPS 细胞的积极研究之后，该研究发现重编程过程引起的突变比之前认为的要少。康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的神经科学家弗洛拉·瓦卡里诺和她的同事使用高分辨率 DNA 分析来比较 iPS 细胞和它们来源的成体细胞的基因组。他们发现 iPS 细胞中的大多数 DNA 突变并非在重编程过程中产生，而是存在于亲代细胞中。加州大学圣地亚哥分校的干细胞科学家、2011 年研究的合著者杨旭表示，这项新工作并不能消除对 iPS 细胞引发的免疫反应的所有担忧。
徐指出，最新研究中使用的皮肤和骨髓细胞不是像临床使用那样在培养物中从 iPS 细胞中生长出来的。相反，研究人员将 iPS 细胞混合到早期小鼠胚胎中以制造“嵌合体”胚胎。然后，他们使用了在胚胎长成成年小鼠后从 iPS 细胞中产生的皮肤和骨髓组织进行移植实验。徐说，最有可能的是，最具免疫原性的细胞在小鼠发育过程中被排斥，这将解释为什么安倍和他的同事观察到有限的免疫反应。他说，移植来自嵌合体小鼠的组织是“有缺陷的”。
明尼阿波利斯明尼苏达大学的临床医生雅库布·托拉尔说，生产嵌合体胚胎是测试小鼠 iPS 细胞是否已完全重编程的标准技术，但他指出，在体外培养中分化细胞要困难得多。托拉尔希望使用 iPS 细胞治疗儿童皮肤病大疱性表皮松解症，他补充说，iPS 细胞疗法将使用人类细胞，这可能与小鼠细胞的行为方式大相径庭。“他们这样做是有帮助的，但是当你转向培养的东西时，情况就完全不同了，”他说。
霍赫施泰特林格认为，尽管实验室和临床之间存在许多问题，但 iPS 细胞在细胞移植方面与 ES 细胞一样有希望。他说，与单个细胞系在培养物中生长和分化的方式的差异相比，两种干细胞之间的差异是次要的。
“他说，“根据我们目前从小鼠身上了解到的情况，iPS 细胞与 ES 细胞一样好，并且应该同样安全。”
本文经《自然》杂志许可转载。该文章于 2013 年 1 月 9 日首次发表。