iPS——皇帝的新衣（the Emperor's New Suit）

sunsong7

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1 s$ g3 ?% P7 k9 N* Z8 \( ?! I7 D) m       诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS cells）最初是日本人山中申弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）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（ES）的一种细胞类型。随后世界各地不同科学家陆续发现其他方法同样也可以制造这种细胞。自此iPS开始了“裸奔”，2007年、2008年和2010年美国《科学》杂志都以iPS细胞倒转“生命时钟”为名将其评选为年度十大科学突破。
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8 P3 k' c. L9 q7 v1 j# `2 T      随着细胞重编程技术的不断发展，中国政府对此也引起了空前高度重视，科技部在“十一五”和“十二五”国家自然基金、“863”、“973”和“新药创制”等重大专项连续投入巨资启动“重编程干细胞（iPS）”的重大研究计划，现今 iPS风光无限，重现了当年“LAK细胞”和全民“打鸡血”的热烈景象。+ k2 \: f7 n% q
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       开展iPS研究的初衷是“寻找合乎伦理道德的胚胎干细胞替代品”，本人以为iPS的贡献在于改变了细胞发育的时空顺序，对丰富教科书和理解癌症的机理有一定的理论价值。但事实上，iPS既不能完全替代ES做为病理研究模型，更不能为临床应用提供安全的细胞：/ k+ q* P1 }$ p" v3 ?0 o$ M
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1.   iPS将已进入死亡程序的成体细胞永生化，违背了生物发育的自然进程，是一种畸变的“非自然”细胞，它的安全性问题往往不是在有限时期内能够判断的，譬如iPS将“发育时钟拨回”并不一定是“返老还童”，Dolly羊研究告诉我们iPS或许是从“小大人”直奔“老年”；
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2.   iPS具有致瘤性，“畸胎瘤实验”是检验细胞重编程的金标准，也有人指出“iPS是人造肿瘤”；
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3.   iPS存在表观遗传缺陷，与ES细胞相比iPS细胞中数百个基因存在异常表达；8 h' T: B% V2 X# m6 w1 \, H3 d

5 \) Y$ O/ l  l, }. I4.   iPS保留对起始细胞“记忆”，处于年轻态的ips其实并没有完全脱胎换骨，利用ips定向诱导分化后，发现ips会出轨，而且分化方向赫然是原初组织；$ o3 |$ k" l/ F4 r+ I

  W4 X- w2 |7 W5.   自体iPSC分化细胞也会引起免疫排斥，自体细胞不发生免疫排斥曾是iPS个体化治疗的杀手锏，但近期研究表明iPSC分化细胞中的一些异常基因表达可以诱发T细胞相关免疫反应；
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6.   iPS个体化治疗方案的细胞供体和受体是同一个人，病人生病就意味着他的基因可能出现了问题，iPS的基因也可能存在同样问题，拿病态基因的细胞能否给病人治好病？
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7.   虽然iPS作为体外实验模型有一定的方便性，但还表观遗传特征的差异使其无法完全取代ES细胞；" d  J1 e" D( D, I8 o8 K
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8.   近两年通过非遗传性物质导入的转分化技术的实现也使iPS显得多此一举；% l" Q/ c0 h/ F, {6 e4 Y

: U6 b; K9 a! p4 G% E7 p9.   iPS仅仅解决了ES采集时的伦理问题，而多能性干细胞的伦理问题远不止这些；8 _' I' m6 [6 @) p

1 s  x2 z% b( x10. 供临床用的细胞要求尽可能避免过多的体外操作，iPS要经历“分离、纯化、扩增、诱导去分化、筛选、建库、扩增、诱导定向分化、筛选、扩增、细胞制备、传输、复苏、配制”等体外过程复杂而又漫长；细胞世代数过高会对细胞的遗传稳定性、表观遗传特性和生物学特性都构成了极大地不确定，细胞衰退或恶变的机会大大增加；去分化、诱导分化及筛选操作效率低下，过程难以控制且难免有“漏网之鱼”；如果吴将未分化、不完全分化、不正常分化细胞植入病人体内就意味着威胁；iPS的体外操作过程中需要使用病毒、生长因子、抗体、酶、动物血清、抗生素等多种外源因子，给过程及制品质量控制带来空前的难度；
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11. 技术日渐成熟的间充质干细胞（MSC）有望实现当初对ES和iPS细胞的许多愿望；' _: ?' k: N" g. c$ H' k' }  v

) v+ S& U9 u. h4 P12. 一些证据表明干细胞移植主要是通过“旁观者效应”发挥作用，对于多种疾病来讲，并不一定（或者根本不）要将干细胞在体外诱导分化出特化细胞进行移植，体内微环境的改变可激活内源性干细胞进入细胞周期和定向归巢。人工胞外基质（aECM）等有望实现未来干细胞治疗不使用外源干细胞植入（cell-free）；
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( m0 T& e6 c$ ^( B) b6 G9 b7 x       科学探索无禁区，毫无疑问iPS的探索可以解释出一些重要的科学规律，丰富人类对生命的认识，从这个角度来说iPS研究是有价值的，在社会经济条件能够承受情况下做适当的投入时无可非议的，但要要适可而止；将iPS科学成就转化为应用技术或产品是另一码事，一项技术能否应用于临床除了有效性、法规、伦理外以外，还必须具备质量可控性、安全性、经济可行性和技术经济可行性，iPS显然难以通过后面几项评价。iPS尚不具备转化成临床应用技术或产品的条件，目前阶段在应用技术开发领域过多的投入是浪费。0 I! P- H) v! ?" s" M4 h
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      个人认为美国吹嘘iPS有些别有用心，当年前苏联就是被一个子虚乌有的“星球大战”计划拖垮的：% x+ l+ x8 T+ }: z' c
      美国前总统里根当年宣布的这个计划煞有介事地宣称，美国将在太空设立三道激光“防线”，以抵御可能遭受的核攻击。前苏联信以为真，先后投资数千亿美元，以求也搞一套“星球大战”体系，结果人才两空。数年后，美国政府宣布，“星球大战”计划是为了欺骗前苏联政府白花钱的一个诡计，美国从没有为这个设想投资过一分钱。
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xiangrune

谢谢分享

fwyou

其实现在的IPS都集中的研究阶段，刚刚热起来的领域，一部分科学家根究ESC推断IPS的可控性，也就是临床的应用。但是，本人的观点是，IPS虽不会退出研究的舞台，但是在临床的应用---难，现在的临床试验虽说已经开始，但是为了经费，出来的数据可信度有多少？这个解决后再谈吧。不过，IPS的出现丰富了细胞转分化和【返祖】的理论，这必须值得肯定。就像当年张静初的理论在多年后才被验证一样。。

临床干细胞

sunsong7 发表于 2011-5-25 17:40
: ~& B9 e' d& u% ^0 R/ [) f/ L6 o【鸡血疗法】也称之为“打鸡血治百病”，简称“打鸡血”，是中国1960年代文革期间，流行的一种伪科学治疗 ...

! w4 ~( I+ P) D* D我也忍不住要对老狼夸一句好了，想起小时候听姜昆唐杰忠说的那个相声，学着老太太的强调说：打鸡血治百病啦

sunsong7

deron 发表于 2011-5-25 17:12
" q& J9 S# e  a. x: A7 i" P1 {& P7 D回复 sunsong7 的帖子
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sunsong兄讲解一下“LAK”细胞和“全民鸡血”事件呗，没有经历过，不了解啊

) \, D! ?6 K& _1 l; L) `& B6 n【鸡血疗法】也称之为“打鸡血治百病”，简称“打鸡血”，是中国1960年代文革期间，流行的一种伪科学治疗方法。就是抽出新鲜的鸡血（最好是小公鸡），注射到人的静脉中（一说肌肉注射）。据说这种方法能治多种慢性病，对高血压、偏瘫、不孕症、牛皮癣、脚气、脱肛、痔疮、咳嗽、感冒等都有治疗和预防的作用。一时，各单位有病无病的人们，纷纷拎着大公鸡去医院排队打鸡血。
* \4 Z% c/ a: d; e8 E     据传，这是1965年流行于某省“上层社会”一种的时髦。其“缘起”是，某国民党“中将”军医被我公安机关抓获判了死刑，行刑前献出这个“秘方”以求自保。称，其疗效可以强身健体，延年益寿，治愈百病；在台湾的蒋介石就靠鸡血活着。不但当地行政首长依法办理，还有一帮效仿的下属。文革中该首长被批斗，在催逼追问下坦白了打鸡血的事情。于是被当作“延年益寿，抢班夺权，复辟资本主义”的罪行，深揭狠批，并印上传单，广为流传。造成了打鸡血的大流行。   V/ |+ I8 O7 M) v+ I3 p
     据考，鸡血注射在皮下肌肉（而非静脉注射）里，液体蛋白进入人体所引起的免疫反应，对某些特殊疾病可能有一定疗效。一些人有进补后的感觉，浑身燥热，脸色红润。在医学、医药条件相对低下的当时，可能具有某种类似替代性作用。但它的疗效和适用范围，显然被极端夸大了（一种夸张说法称它对半身不遂、脑中风、妇科病、阴道瘙痒、不孕症、牛皮癣、脚气、脱肛、痔疮、咳嗽、感冒等都有治疗和预防的作用）。而且由于鸡感染的疾病较多，鸡血的质量情况也不明确，带来副作用的可能性不易控制（也有人注射后病亡的案例）。鸡血疗法本身的科学性没有得到理论和临床的证实，使用它的除了个别正规医院外，多是城市的街道诊所、县乡医院。高潮时候还需要排队注射。 　　一时间竟造成了小公鸡因紧俏而涨价，在低工资、高就业、物价稳定的当时，成为极罕见的现象。据称，被抽过血的公鸡瘦骨嶙峋，烹饪、食用时没有香味。
2 x5 H1 v6 B. h! f; f, m" D     1966年，12月28日，卫生部下发通知撤销1965年7月23日的《关于“鸡血疗法”的通知》。造反派成立的“高举毛泽东思想伟大红旗彻底批判卫生部在鸡血疗法上执行资产阶级反动路线大会筹备办公室”，在12月发表《彻底为医药科研中的新生事物——鸡血疗法翻案告全国革命人民的公开信》，为“鸡血疗法”翻案。那本《鸡血疗法》散布全国各地，至今依然存在许多人家中。 ) K" j! P) h; {
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【LAK细胞】1982年Grimm等首先报道外周血单个核细胞（PBMC）中加入IL-2体外培养4-6天，能诱导出一种非特异性的杀伤细胞，这类细胞可以杀伤多种对CTL、NK不敏感的肿瘤细胞。目前尚未发现LAK细胞特有的表面标志，许多实验表明，LAK细胞的前体细胞是NK细胞和T细胞。2 U% A  J9 D. D, w4 p
    1984年11月Rosenberg研究组经美国食品和药品检验局（Us Food and Drug Administration,FDA）批准下，首次应用IL-2与LAK协同治疗25例肾细胞癌、黑素瘤、肺癌、结肠癌等肿瘤患者。治疗用LAK细胞数量在0.6-18.4*1010，IL-2用量2.8*105-3.32*106U/kg。其中11例肿瘤缩小超过50%，1例黑素瘤完全消退。1988年该研究组总结了IL-2与LAK细胞协同治疗222例肿瘤患者，其中16位患者肿瘤转移灶完全消退，26例患者肿瘤消退50%以上，该疗法对转移性肾细胞癌、黑素瘤、结肠癌和非何杰金氏淋巴瘤患者的疗效较显著。有报道乳腺癌、膀胱癌局部应用IL-2进行治疗也获得明显疗效。学术界对其评价不一，经过几年的临床研究，国外对其疗效倾向否定。但我国却在九十年代初，纷纷上马，用于治疗肿瘤。由于治疗方案各异，技术差异很大，操作环境不洁净，为此，危及病人生命安全的事例时有发生。一些单位和个人无视国家的各项药政法律法规，不顾广大患者的生命安全，在利益驱动下，无限夸大ＬＡＫ细胞的治疗效果，甚至将其使用到一些非肿瘤患者的身上，滥制滥用，给患者造成了不应有的伤害。１９９４年１２月１９日卫生部发通知禁止ＬＡＫ细胞制剂非法临床使用。
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sunsong7

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. \+ C* {& S8 X0 g4 o! o2 M. P/ c$ @: B缺乏严格科研思维的LAK、TIL和CIK  http://www.stemcell8.cn/thread-38857-1-1.html
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deron

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- x. P( J5 s8 q5 U6 Fsunsong兄讲解一下“LAK”细胞和“全民鸡血”事件呗，没有经历过，不了解啊

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总结的挺好的，但是出现的问题正是我们努力的方向 哈哈

shuixiao

iPS是一个新兴的事物，凡事都应该从正反两个方面去看待。iPS给了人们很大的启示，对细胞命运有了新的认识，人们可以人为的完成细胞的逆转。但是iPS是否可以在临床治疗中产生积极的影响仍然不确定，有太多的问题需要解决，或者iPS本身就存在着致命的缺陷……对它的研究应该继续，但是对它在治疗中的作用我仍然持保留态度。
5 G6 d$ [) C6 S2 u) x: f$ }2 @8 s呵呵，也许时间会给出最终的答案吧……

bathpp2007

     我想楼主应该换一个方向来看问题，如果ips不出来，估计转分化这件事就遥遥无期了，因为转分化技术正是应用了ips诱导过程中的方法使得细胞达到表观遗传极不稳定的状态来实现的，所以说没有ips就没有转分化。另外楼主所说的MSC，确实，这种干细胞群体已经研究了很多年了，但是用它来跨胚层诱导得到的细胞（比如“神经样细胞”）并不能完全解决我们所设想的结构和功能的重建，我们需要优化和摸索条件，这个时候，ips无疑是我们找条件的一条重要的道路。至于细胞外基质的问题，我认为这才是以后发展的方向：“干细胞治疗不使用外源干细胞植入（cell-free）”。怎样才能达到这个目的，ips的诱导成功无疑是一个巨大的进步，四因子也好，小RNA也好，蛋白质也好，说到底都是在改变细胞所处的微环境，“人工胞外基质（aECM）”不正是要构建这种微环境吗？这些成果不正是在为构建这种环境指路吗？所以，我认为ips的功绩是不可磨灭的！