日期:2017-09-01 来源:本站 供稿:工业生物技术处 作者:管理员 类别:译文
8月30日,Nature杂志报道了一则令人鼓舞的研究成果,来自日本京都大学Takahashi研究团队首次发现,诱导的多功能干细胞(iPS细胞)在灵长类动物帕金森病猴(Macaca fascicularis,食蟹猴)模型中展示出治疗帕金森病效果,打通了基于iPS细胞治疗神经退行性疾病的最后关键步骤,为人类基于iPS细胞治疗帕金森病带来了曙光。
帕金森病是由中脑产生黑质多巴胺(dopamine, DA)的多巴胺能神经元死亡引起的神经性疾病。科学家们设想,iPS细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞,因此可以替换帕金森病人死亡的多巴胺能神经元,从而可能阻止甚至逆转疾病进展。然而尚未有iPS细胞分化的多巴胺能神经元在灵长类帕金森病模型中研究的报道。Takahashi团队首次实验了来自健康人和帕金森病人iPS细胞分化的多巴胺能神经元,在神经毒素MPTP诱导的帕金森病猴中治疗效果。
Takahashi团队首先诱导健康人和帕金森患者的iPS细胞分化成多巴胺能神经元,进一步分析多巴胺能神经元治疗帕金森病的有效性及其安全性。多巴胺能神经元注射患帕金森病猴子12月后,治愈率显著提高,其中移植健康人iPS细胞分化神经元的帕金森病猴子治愈率最高,达到53.6 ± 8.5%,且神经元供体细胞无论来自健康人还是帕金森患者,治愈率没有显著差异。同时发现移植多巴胺能神经元的治疗效果与经左旋多巴(一种用于治疗帕金森病的常用药)治疗效果相似。
Takahashi团队通过磁共振成像和正电子发射断层成像技术对移植分化细胞进行了近2年的存活和增殖情况监测,考察移植分化细胞的安全性。组织学研究表明,成熟的多巴胺能神经元扩充了稠密的神经突进入纹状体,注入到猴子脑中的神经元能够存活至少2年,有效降低了帕金森病症,且没有显示副作用。
图1源自多巴胺能神经祖细胞iPS细胞体内生长和存活
Takahashi教授说,计划临床上把iPS细胞分化神经元注入帕金森患者体内,尝试利用重编辑细胞治疗帕金森病。
该研究成果发表当天,Nature News对这一研究结果进行了报道和评论,认为这一研究结果将极大的推动人类帕金森病的干细胞治疗。胚胎干细胞可以分化形成多巴胺能神经元,替换帕金森患者死亡的多巴胺能神经元,治疗帕金森病,但是存在伦理争论;而iPS细胞,是诱导成年细胞分化为类胚胎细胞状态,具有胚胎干细胞相同的功能而没有伦理争论。
据2017年5月31日的Nature News报道,中国启动了世界上第一个使用胚胎干细胞来治疗帕金森综合症的临床试验,主要针对两种疾病:帕金森综合症和黄斑变性。然而国际同行对此有不同声音。
引用:
1. Tetsuhiro Kikuchi, Asuka Morizane, Daisuke Doi, Hiroaki Magotani, Hirotaka Onoe, Takuya Hayashi, Hiroshi Mizuma, Sayuki Takara, Ryosuke Takahashi, Haruhisa Inoue, Satoshi Morita, Michio Yamamoto, Keisuke Okita, Masato Nakagawa, Malin Parmar Jun Takahashi. Human iPS cell-derived dopaminergic neurons function in a primate Parkinson’s disease model, Nature, 548, 592–596 (31 August 2017). doi:10.1038/nature23664.
2. Ewen Callaway. Reprogrammed cells relieve Parkinson's symptoms in trials, Nature, 30 August 2017. doi:10.1038/nature.2017.22531.
3. David Cyranoski. Trials of embryonic stem cells to launch in China. Nature, 2017 May 31. doi:10.1038/546015a.