李晴 周琪:iPS細胞研究進展及展望

2021-01-10 中國發展門戶網

中國科學院動物研究所李晴和周琪研究員在《2010科學發展報告》上發表了題為「iPS細胞研究進展及展望」的文章，對這一生命科學的新興熱點領域的近期發展作了較為詳細的介紹，並對未來研究趨勢和應用前景進行了展望。

文章首先對誘導多能幹細胞（iPS細胞）近年來的研究趨勢和進展作了簡要回顧。自從2006年發明iPS技術以來，該領域的研究重點主要集中在獲得不同來源的iPS細胞、改進iPS細胞誘導方法、提高iPS技術效率和研究iPS細胞的發育潛能方面。

文章隨後重點介紹了2009年在該領域的研究進展。這一年，iPS研究在細胞發育潛能及對誘導方法的改進方面取得了重要突破，其進展可分為以下四個方面：

（1）iPS細胞全能性的證明。2009年，中國科研人員成功培育出了世界上第一批完全來源於iPS細胞的健康且具有繁殖力的小鼠。該研究表明，iPS細胞具有通過四倍體補償技術發育成個體的能力。這一重大成果為iPS技術在治療性克隆及再生醫學領域的應用奠定了基礎；

（2）iPS誘導效率的提高。2009年，小分子化合物促進iPS細胞形成的研究取得了重大進展，先後發現了多種顯著提高iPS誘導效率的方法，有助於突破iPS技術實際應用中遇到的一大瓶頸；

（3）iPS誘導方法的改進。由於引入了外源基因，採用病毒轉染體系的「一步法誘導iPS」在研究和應用中具有重大的安全隱患，必須對其加以改進。2009年，研究人員先後發明了數種利用非整合載體或可清除載體系統來誘導iPS細胞的方法，保證了iPS細胞的安全性，但仍面臨轉化效率較低的瓶頸問題。直接利用體細胞重編程相關蛋白誘導重編程可以更好的避免iPS細胞的安全性問題，該技術領域在2009年也取得了一定進展。

（4）iPS技術在其他物種中的嘗試。目前iPS進展主要集中於小鼠和人，但包括大鼠、豬和猴在內的iPS細胞也已成功獲得，但研究相對較少。

文章進一步分析了iPS研究的三大發展方向：（1）對iPS細胞有效性和安全性的研究；（2）iPS技術由轉染性向非轉染性轉化；（3）iPS相關技術在細胞跨胚層轉分化中的重要應用。

文章繼而展望了iPS技術的產業及應用前景，主要包括三個方面：

（1）在疾病模型中的應用。由於iPS細胞具有無限傳代能力和強大的分化潛能，研究人員能夠藉助建立病人特異性的iPS細胞系獲得相應疾病的細胞研究模型，進行疾病機制研究和相關療法與藥物的開發；

（2）在再生醫學領域的應用。傳統的器官移植法易產生排斥反應，且資源十分有限。隨著iPS研究的發展，直接利用患者體細胞進行誘導獲得具有發育和分化能力的多能性細胞，通過基因修飾改變疾病致病基因，再將這些工程細胞作為組織器官修復與移植的細胞來源，將在此領域產生深遠影響；

（3）相關政策、法規、管理制度的完善。在肯定成果與進步的同時，作者也在文末指出了我國在幹細胞研究中存在的主要問題，包括：基礎研究相對薄弱、在研究技術和方法方面相對滯後、基礎研究向臨床應用轉化困難等。（摘自中國科學院「科學發展報告」課題組撰寫的《2010科學發展報告》）

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