对首次iPS干细胞临床试验临时叫停的分析

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干细胞的研究与临床运用是一项须严谨慎重对待的科学技术，面对外界的期望与挑剔的目光，科研人员必须谨慎处理，避免因一时疏忽而造成一项对人类极为有益的技术胎死腹中。诱导性多功能干细胞（iPS）的研究是干细胞领域中的新星，是近些年科学领域的一项重要技术，也是未来再生医疗技术上的重要选项之一，但须通过严谨且小心的验证，才能安全的开发它进入临床运用的潜能。iPS细胞致癌的风险被认为是低的，但与间充质干细胞相比，胚胎干细胞和iPS的致瘤性还是比较高。) h1 e. T" C, x% b4 r9 v' F

4 z- X: Y+ T; q6 s9 k( o7 W( q  一种开创性的干细胞称为诱导性多功能干细胞(iPS)被用于治疗疾病的研究发展正在加速研发中。这些细胞都是由患者的皮肤细胞经过特殊的技术改变了细胞原本已发展成的命运，达到类似“倒带”的功能，恢复其干细胞状态，在被移植到病人之前，细胞可以再被诱导成所需的细胞类型。由于iPS细胞来自于患者自身，不仅患者免疫系统不会攻击这些细胞，更且避免了使用胚胎干细胞所带来的伦理学和安全性问题。因这项突破性的技术，改变了科学家们长久以来认为细胞命运不可被逆转的观念，也因此成为最早获得诺贝尔生理医学奖的一个发明(2006年发表，2012年获奖)。
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2 x- A, B& V  k; t$ U6 Y4 t5 k: Z  藉由此技术，患者的皮肤细胞可被诱导变成视网膜细胞，用以扭转与老化有关的黄斑变性损伤，这是老年人常见的一种失明疾病。就在去年九月，日本顶尖干细胞临床研究员Masayo Takahashi的团队首先在一位70岁罹患老年性黄斑变性的老妇人身上进行了全球第一例的人体试验，据报道，在2个小时的手术过程中，研究人员成功的将1.3 x 3厘米的视网膜色素上皮细胞层植入患者眼内，今年6月的ISSCR会议中，研究人员表示该试验的安全性相当高，在不需免疫抑制处理下，也未见植入后的细胞有产生排斥现象，且病人的视力稳定，并没有持续恶化，根据Takahashi博士表示，将在未来的一个月内公开发布该名患者的详细分析报告，此一报告预期将为所有关注该技术的干细胞研究人员带来令人雀跃的消息。
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  然而日本WSJ在日前报导了该项iPS的临床研究已经暂停，媒体对这一重要发展的报道很少。日本只有几篇文章，显然并不是因为严重的问题导致暂停。最近因在知名干细胞研究专家Paul Knoepfler博士的博客中披露此信息后引起了一番热烈的讨论，也引起英国的New Scientist杂志在7月31日发表了一篇文章，然而因标题及内容上的一些耸人听闻的字眼也引发一些批评，促使Takahashi亲自上线释疑说明，撰稿人也因此进行了更正以示尊重专业。本文就iPS的研究发展及博客的讨论内容做一整理，叙述如下。9 g0 v( I9 d8 m; [

$ h1 ~- K! P; }' D  2006年日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)教授建立了iPS技术，是这一领域的先锋人物，他现在是京都大学iPS细胞研究和应用中心(CiRA)的主任。iPS细胞是将四种转录因子的基因透过基因转殖技术送入到已分化的细胞中如皮肤细胞，发现可以转变成为几乎与胚胎干细胞完全一样的多能干细胞，具可分化成任何种类组织细胞的能力。
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  2012年山中伸弥因为iPS技术获得医学生理学诺贝尔奖。美国Scripps研究所干细胞生物学家Jeanne Loring也已向FDA提出申请，用这一技术开展治疗帕金森病的临床试验。
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  2013年7月，日本监管机构批淮了理化研究所发育生物学中心Masayo Takahashi教授可以开展iPS细胞的临床预研究。她的团队随后从一名70岁女性视网膜黄斑变性患者皮肤上采集到细胞，进行iPS的诱导。
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  2014年9月，Takahashi发布了这些细胞在CiRA所提供的遗传稳定性和安全性证据。9月12日，给这名患者进行了手术。目前这名患者没有发生严重不良后果。全世界的科学家都在观察是否能阻止患者病情继续恶化，及移植后期是否会出现不良后果。如果这名患者出现严重后果，iPS细胞的临床应用研究将会被中断。) I- u- B. u, I! s; G/ ?# K1 p
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  2014年11月，日本厚生省发布新的再生医疗新法，除简化再生医疗制品、早期制品化的审查手续外也对执行干细胞临床试验的资质改变了要求。
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0 p! ^* `3 a/ }% o1 |8 T) |7 N  2015年3月19日，理化研究所发育生物学中心公告，因再生医疗新法的变动及最新异体iPS的研究发现，促使该团队决定暂时中止试验患者的招募，未来将改向使用同种异体来源的iPS。
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  2015年6月17日，山中伸弥对原先招募的第二例患者所培养的iPS细胞分析做出报告，CiRA的分析报告显示有六个基因突变。三个基因被删除，三个是基因序列发生变化，包括一个与癌症相关的基因，虽不具直接致癌的危险性，但研究团队决定该细胞不会移植回患者身上。
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  2015年7月1日，Paul Knoepfler博士在其博客中开文讨论此一事件，引发关注人士的讨论，包括项目负责人Masayo Takahashi教授。3 D8 h5 v& t1 u0 Z4 t
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  2015年7月31日，英国 New Scientist杂志发表线上文章，标题为： 致癌疑虑导致创新性的干细胞治疗失明试验中止,(原文标题：Cancer scare halts pioneering stem cell trial to cure blindness),并用短命的成功(Short-lived success)来形容iPS的临床治疗潜能。
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* e+ z. V* N1 B4 x  2015年8月3日，英国New Scientist杂志该文的撰稿人因应Takahashi及其他专业人士的意见修改标题为：突变的警钟中止了干细胞治疗失明试验(原文标题：Mutation alert halts stem-cell trial to cure blindness),并移除用短命的成功(Short-live success)来形容iPS的临床治疗潜能的字眼。
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& E9 S9 T5 `, Y; K- D6 S  首先，要先清楚该临床试验是被原执行研究团队自行发布暂时中止而非被迫终止。另就主要存在的问题上讨论试验中止的原因：(1)新法的实施，日本监管的法源在2014年11月有了新的改变，除简化再生医疗相关的审查手续外也对执行干细胞临床试验的资质改变了要求。(2)最新的动物实验结果证实即使采用异体的iPS细胞也不会引发免疫排斥现象，促使研究人员倾向更改临床试验的实施手段改用来自异体的iPS细胞，而这个变更是需再进行申请的。(3)在第二病人的iPS细胞发现6个基因突变。7 E8 L* M0 \- w! M1 g' B/ V

& J  K0 c7 j2 q6 H( T+ r2 r5 X  事实上，根据事件的发展始末就已看的出除了因新法对干细胞试验有新的管理办法外，也因新证据显示异体iPS细胞的免疫疑虑已有具体证据排除，所以站在产业化的立场一定是走向异体细胞的使用，可大批量的生产并有效控管细胞品质，因此团队决定暂时停止受试者招募。而第三点，病人的iPS细胞检测出有六突变，这些在原来的皮肤细胞是没有的，这点就值得进一步讨论，如他们来自哪里?这些突变是如何产生的?如果这些突变在从患者原来的皮肤细胞不能被检测到，Shinya Yamanaka表示“要么他们在皮肤细胞中达不到被检测到的水平，或者是他们可能发生在培养iPS细胞的过程中”。不过，这也说明了科研人员在干细胞的研究进行的非常小心，有相当高的安全性要求。6 Y3 r4 X- Z% T- n  w6 Y
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  对干细胞基因稳定性也相当有研究的Jeanne Loring博士也表示“有一点很重要必须清楚的是：即使在致癌或抑癌基因上发现突变，也不表示会发生肿瘤”。这点是很容易证实的，因为我们人体中某些细胞的基因组每天本就相当频繁的发生基因突变，如果这些变异对细胞本身是有害的，那细胞本身就有机制进行崩解消除或透过体内的免疫系统清除这些变异的细胞，这是一种天然演化出来的机制，不然我们是无法生存下来。因此这些iPS细胞致癌的风险被认为是低的，但与间充质干细胞相比，胚胎干细胞和iPS的致瘤性还是比较高。- i- G" a, d) Q

% r, n  @5 B7 v9 q2 l  Takahashi博士最后还是强调“我们计划将采同种异体移植，因为我们发现在动物实验中，iPS诱导成的视网膜色素上皮细胞导致很少或几乎无免疫反应”。而在第二个病人发现的6个突变，必须而且应该为其他的打算使用iPS细胞的临床试验的团队作为一个警示经验，需给予严格的验证研究。) z0 r+ m1 T, n! p" V. T- w
原文链接：https://www.newscientist.com/article/dn27986/

ruohua

IPS细胞在分化时的突变，是移植后产生的，也就意味着身体的内环境有使其发生突变的原因。如果这样，是否离体后的细胞，就不可能完全定向分化呢？

小刘

不同体细胞培育出的iPS细胞安全性存差异？研究进展显示：不同体细胞培育出的iPS细胞安全性存差异 iPS研究先驱日本京都大学教授山中伸弥教授带领团队在新一期《自然·生物技术》杂志上报告说，动物实验证明，用不同种类的体细胞培育出的诱导多功能干细胞（iPS）移植后使实验鼠出现肿瘤的危险性存在很大差异。研究人员分别利用小鼠胚胎的皮肤细胞、成年小鼠的胃细胞、尾巴的皮肤细胞以及肝脏细胞培育iPS细胞。利用不同的体细胞和培育方法，研究人员共培育出36种iPS细胞。接着，他们又使这36种iPS细胞都分化成具备演变成神经能力的细胞，并把这些细胞植入另一些实验鼠的大脑。结果显示，被植入分化细胞来自成年小鼠尾巴皮肤细胞的实验鼠中有83％...