2008-12-21

新方法:人類胚胎幹細胞也能像老鼠胚胎幹細胞

Scientists develop method for generating novel types of stem cells
http://www.physorg.com/news148830455.html

December 18th,, 2008

這項研究,出現在 12/18 線上版以及 2009 年一月號印刷版的 Cell Stem Cell 上,提供了創造幹細胞之另類來源的原理驗證。

這個團隊,包括來自於(美國)Scripps Research、北京大學以及 UCSD 的科學家,藉由使用一種特殊的化學物質混合物(cocktail)與遺傳上的再程式化結合(reprogramming,重編程,一種步驟,成年細胞藉此可回到其最早如胚胎般的狀態),引領這項研究創建出新奇的大鼠誘導式多能性幹細胞系(riPSCs)以及人類誘導式多能性幹細胞(hiPSCs)。所謂的多能性(Pluripotency)指的某一細胞能發展為各種成體細胞類型的能力,在成體身上那超過 200 種以上。

模仿人類的生理學

使用其他動物物種(例如大鼠)的主要優勢在於,這些動物的生理學與人類極為相似,例如,新陳代謝與神經病學疾病的研究。其餘動物的大小也成為優勢,因為牠們有較大的器官與組織,使研究較易進行。因為有這些效益,科學家得從老鼠以外的物種,創造出基因轉殖動物(transgenic animal),但缺乏來自於這些物種的多能性幹細胞,再加上目前可用技術的冗長乏味與不嚴謹,使得此程序變得很難。

"以多能性胚胎幹細胞創造而成的老鼠模型,對於了解基因的基礎生物學而言,是種很棒的工具," Sheng Ding(音譯:丁申),Ph.D. 說,Scripps Research 化學系副教授,此研究的資深作者,與北京大學研究者 Hongkui Deng(音譯:丁鴻魁),Ph.D 的研究者一起研究。"但在某些重要的面向,這些模型不夠理想。我們所證明的技術,能從其他物種創造出更好的動物模型,那具有空前與廣泛的應用。"

新奇與更強健的人類多能性幹細胞

"然而,最近的研究發現,傳統的人類胚胎幹細胞代表著一種不同的多能性細胞類型,而且並不是傳統的、以及最有用的老鼠胚胎幹細胞的相似物(counterpart)," Ding 表示。

問題在於,多能性幹細胞能夠以來自兩種不同胚胎發展階段的細胞代表 -- 較早的著床前囊胚期(early pre-implantation blastocyst stage )與較晚的著床後外胚層期(later post-implantation epiblast stage)。今日,傳統的老鼠胚胎幹細胞代表了著床前期的多能性幹細胞,而人類胚胎幹細胞則顯然是代表較晚的、著床後期的多能性幹細胞。

前期與後期的細胞,其特性相當不同。例如,它們對於給予幹細胞,要它們分化成不同特定類型細胞的訊號,有著不同的反應。著床前期的細胞將分化成一種類型的細胞,而著床後期的細胞將轉變成其他類型的細胞。它們朝向特定細胞類型的傾向與生長特性亦不同。由這些科學家們所創造的新奇人類多能性細胞顯然代表著前期階段的多能性細胞 -- 較接近研究完善的傳統老鼠胚胎幹細胞 -- 而且能以更好的特性生長。

"著床前與著床後多能性幹細胞的不同行為,意味著在老鼠胚胎幹細胞上所完成的研究經常無法轉移到人類胚胎幹細胞上," Ding 表示。"隨著我們新的人類多能性幹細胞,我們再度有了原理驗證,那就是人類幹細胞能被創造成類似於老鼠的胚胎幹細胞。因此,從老鼠研究獲得的知識,將能更直接地轉移到人類細胞上,在生醫研究中提供一種有利的條件。"

※ 不過史丹佛免疫學家對於利用老鼠進行免疫學研究有不同看法:

* Mouse trap? Stanford immunologist calls for more research on humans, not mice
http://www.physorg.com/news148830582.html

史丹佛醫學院免疫研究所所長 Mark Davis 博士在 12/19 的 Immunity 期刊上表示:實驗室老鼠只能教導我們人類如何生病以及該怎麼辦。他表示現在是免疫學家開始揮別這些囓齒目動物,並對於特定人類疾病的起因與治療方法著手進行一種廣泛的、產業規模的攻擊(assault)。Davis 提出,目前以老鼠為中心的、小實驗室的方法應由一個更廣泛的、產業規模的「系統生物學(systems biology)」所補充,類似於拆解人類基因組所使用的方法。(餘見原文... 或許可稱之系統免疫學吧... A Prescription for Human Immunology, Mark M. Davis, Immunity, Volume 29, Issue 6, 835-838, 19 December 2008, doi: 10.1016/j.immuni.2008.12.003)

* Generation of Rat and Human Induced Pluripotent Stem Cells by Combining Genetic Reprogramming and Chemical Inhibitors
http://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(08)00616-4
Wenlin Li, Wei Wei, Saiyong Zhu, Jinliang Zhu, Yan Shi,
Tongxiang Lin, Ergeng Hao, Alberto Hayek, Hongkui Deng, and
Sheng Ding
Cell Stem Cell, 18 December 2008(全文開放閱讀)
doi: 10.1016/j.stem.2008.11.014
研究者將某種細胞直接變成另一種細胞
山中伸彌:幹細胞再程式化無需病毒載體
以單一病毒將成年細胞轉換成 iPS 細胞
Science 2008 年度科學突破:細胞再程式化

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1 則留言:

fsj 提到...

人類幹細胞治療脊癱 美將人體試驗

【潘勛/綜合廿三日外電報導】 2009-01-24 中國時報

美國「基榮」(Geron)生物科技公司獲得聯邦「食品暨藥物管理局」批准,將從二○○九年夏天開始,進行人類胚胎幹細胞注入病患脊椎的臨床試驗。這不僅是醫療技術的一大突破,也代表美國官方對幹細胞療法的立場出現重大轉變。

基榮公司獲准把由人類胚胎組織培育並經特殊處理的脊椎細胞,注射到八至十位患者體內,接受這種實驗療法的病患須為截癱者,即因脊髓損傷而胸腔以下癱瘓,手臂還能動,但下肢喪失行動力。

醫學界希望,移植細胞後可促使受損神經重新生長,恢復病患的感覺功能、行動能力,否則患者註定終生癱瘓。官方規定,今年的人體試驗中,幹細胞療法限定用於脊髓受傷一至二周的病患。

基榮公司執行長歐卡爾馬表示,臨床試驗時,將把人體胚胎幹細胞直接注射在病患脊椎受損處;實驗地點則在全美四到七個醫學中心。歐卡爾馬認為,這項試驗可望揭開醫療史新頁,亦即藉由注射健康、取代用的細胞來恢復器官與組織的功能。

動物試驗顯示,一旦注入幹細胞,細胞將自行成熟,同時修補受損神經的周遭部分,並產出各種物質,供神經恢復成長,重拾機能。



◆ 全球首例! 美批准胚胎幹細胞治脊損人體實驗

自由時報 2009.01.24

〔編譯管淑平/綜合報導〕美國政府批准全球首例以人類胚胎幹細胞治療脊椎損傷的人體實驗,為幹細胞研究寫下里程碑。這項本週發出的批准令正好遇上新總統歐巴瑪上任,歐巴瑪曾矢言要放寬前任布希政府對幹細胞研究的限制,不過主管機關強調批准實驗並沒有政治考量。

適用脊傷兩週內患者

獲得食品藥物管理局(FDA)核准進行實驗的加州Geron生物科技公司總裁奧卡瑪博士廿二日表示,將在今年夏天在全國四到七家醫院對八到十名因脊椎損傷導致下半身癱瘓的病患展開實驗。研究人員先將人類胚胎幹細胞培育成寡突細胞前驅細胞,寡突細胞是形成保護神經的髓鞘的先驅細胞;接著對脊椎受傷七到十四天內的患者直接在受傷部位注入這些幹細胞,有研究證據顯示,幹細胞對超過十四天以上的患部並無法發揮作用。每位受試者也將接受低劑量的抗排斥藥,為期兩個月。

這項研究希望達成利用胚胎幹細胞修復受損神經髓鞘,恢復神經的訊息傳導功能,並使受損神經再生。今夏展開的研究屬於第一階段評估安全性,未來還有許多測試和障礙待排除,離真正應用於人類患者還得等上好幾年。

放寬布希政府研究限制

胚胎幹細胞能分化形成各種器官組織細胞,被視為所有細胞之母,效果遠勝於成人幹細胞,但是因取得胚胎幹細胞將傷害人類胚胎,遭布希政府反對,限制聯邦政府對這類研究的資助,Geron公司去年三月申請實驗,FDA直到歐巴瑪上任的本週才批准。儘管奧卡瑪認為FDA延後批准與布希政府反對無關,主管機關也說沒有政治考量,但是其他研究團體可不這麼認為。

不過部分研究人員也擔心,若實驗結果顯示這種療法不安全,可能帶來反效果,讓幹細胞研究倒退好幾年。其中一個最令人擔心的風險就是,幹細胞注入體內也可能助長腫瘤發生,即使這類腫瘤不像癌症腫瘤會擴散,但是其存在就可能進一步傷害受損神經。

而動物研究已證明培育出來的幹細胞即使注入體內一年也不會發生腫瘤,第一階段實驗目的是了解安全性,若無法顯示療效也無妨,「我們不期待這能讓半身完全癱瘓的人六個月後就能站起來跳舞」。



◆ 幹細胞療法 人體試驗准了

【聯合報╱國際中心╱報導】 2009.01.24

歐巴馬20日就任美國總統後,「改變」政策持續不斷,這兩天一方面核准備受爭議的幹細胞療法進行人體試驗,一方面還重申支持墮胎權,挑戰部分宗教人士及捍衛胎兒人權者的抗議聲浪。

這是繼歐巴馬凍結白宮官員年薪10萬美元以上的薪資、推翻正副總統得逕行將任內文件列為機密、關閉美國中央情報局在海外訊問和拘留恐怖分子的「黑地點」後,再度展現和前布希政府截然不同的「改革」新政。

美國政府23日批准幹細胞療法的人體試驗,創下世界的首例,締造幹細胞研究史上的里程碑。生物科技公司Geron的執行長奧卡馬博士22日表示,FDA過去不批准試驗與布希政府反對幹細胞研究的立場無關。但其他人士認為,FDA在歐巴馬就職後立即批准這項試驗,絕非偶然。

歐巴馬22日還發表談話,重申支持墮胎權,並表示最高法院的裁決代表更廣泛的政府原則,顯示政府「不應侵犯我們最隱私的家庭事務」。他敦促全國就此尋求共同立場,讓「我們的女兒與我們的兒子擁有同樣的權利和機會」。

不過歐巴馬說:「雖然這是敏感和經常造成分歧的問題,不論我們持何種觀點,我們大家都決心防止意外懷孕、減少墮胎的必要,以及支持婦女和家庭所做的決定。」

就在歐巴馬發表支持墮胎言論的同一天,成千上萬反墮胎分子在華府國家大草坪集合,遊行到聯邦最高法院前示威。