山中伸弥Nat Methods：获iPS新方法

　　

生物通报道：来自日本京都大学iPS细胞研究与应用中心，RIKEN等处的研究人员发现了一种获得非整合型（integration-free）人类iPS细胞的更有效方法，这种方法可能更适合用于未来自体或同种干细胞治疗。这一研究成果公布在Nature Methods杂志在线版上。

文章的通讯作者是iPS创始人之一山中伸弥，以及另外一位干细胞研究科学家Keisuke Okita，2007年山中伸弥研究组，与美国威斯康辛大学研究组同时宣布成功把人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞的“万能细胞”，这种诱导多能性干细胞（iPS细胞）绕开了胚胎干细胞研究面临的伦理和法律等障碍，因此在医疗领域的应用前景非常广阔。

多能干细胞(Pluripotent stem cell，Ps)是当前干细胞研究的热点和焦点。它可以分化成体内所有的细胞，进而形成身体的所有组织和器官。因此，多能干细胞的研究不仅具有重要的理论意义，而且在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。但是过去认为多能干细胞只能从人胚胎中获得。2007年，美国和日本科学家发现，应用人和鼠的正常皮肤细胞，导入KLF4、OCT4、SOX2和C-MYC四种基因，即可由正常体细胞转化成多能干细胞。这种基因诱导而产生的多能干细胞称为诱导多能干细胞(iPs)，除了皮肤细胞，其他体细胞也可以产生iPs。

可以说多能干细胞研究和应用将会成为21世纪最伟大的医学生物学成就之一。然而，iPS从研究理论走向临床应用还有很艰难的路要走。现阶段，iPS临床应用所遭遇的瓶颈是：1.诱导转化成iPS的效率过低。2. C-MYC 和KLF4两基因具有致癌性。iPS所面临的这两个问题是制约iPS临床应用的最大问题。

目前陆续获得的一些研究成果可以降低细胞癌变的风险，并提高细胞培养的效率。比如之前山中伸弥研究组就曾以L-Myc基因代替c-Myc基因，部分解决了iPS细胞发育成癌细胞的问题。

而最新的这篇文章中，山中伸弥研究组在这一基础上，又利用了p53抑制因子，结合非转化L-Myc基因，获得了带有非整合型质粒载体的人类诱导多能干细胞。这项研究未来也许可以用于自体（autologous）和同种（allologous）干细胞治疗。

近期宾州大学的研究人员也获得了iPS技术进展，他们开发了一种创新的体细胞重编程技术，利用这一新技术研究人员绕开了四个转录因子，高效诱导生成了iPS细胞。

在采用microRNAs替代四个关键的转录因子基因之前，研究人员每重组10万个成体细胞只能获得不到20个的极少数iPS细胞。在这篇文章中，研究人员利用microRNA介导的新技术诱导10万个人类成体细胞，生成了大约1万个诱导多能干细胞。

鉴于microRNAs常常发挥蛋白表达的阻遏因子作用，这很可能是由于它们抑制了四个转录因子及其他维持诱导干细胞状态的重要因子的抑制因子。然而对于miRNAs诱导生成iPS细胞的机制与转录因子有何不同之处还需要进一步的研究。研究人员利用microRNA生成的iPS细胞已证实能够分化出小鼠的大部分组织，包括生殖细胞、卵子和精子。目前这一研究小组正与几个研究团体展开合作致力诱导这些iPS细胞重分化为心肌细胞、造血细胞和肝细胞。

（生物通：万纹）

原文摘要：

A more efficient method to generate integration-free human iPS cells

We report a simple method, using p53 suppression and nontransforming L-Myc, to generate human induced pluripotent stem cells (iPSCs) with episomal plasmid vectors. We generated human iPSCs from multiple donors, including two putative human leukocyte antigen (HLA)-homozygous donors who match ~20% of the Japanese population at major HLA loci; most iPSCs are integrated transgene-free. This method may provide iPSCs suitable for autologous and allologous stem-cell therapy in the future.

作者简介：

山中伸弥
1987年 3月：神户大学医学院毕业
1987年7月：国立大阪病院临床研修医
1993年 3月：大阪市立大学医学研究科博士毕业
1993年4月：格拉斯通研究所（Gladstone Institute）博士研究员
1996年 1月：日本学术振兴会特别研究员
1996年10月：大阪市立大学医学部助手（药理学教室）
1999年12月：奈良先端科学技术大学院大学遗传因子教育研究中心助理教授
2003年 9月：升任奈良先端科学技术大学院大学遗传因子教育研究中心教授
2004年10月：京都大学再生医科学研究所(Institute for Frontier Medical Sciences)教授（再生诱导研究分野）
2008年 1月：京都大学物质-细胞统合系统据点iPS细胞研究中心长