​肝癌，又被稱為原發性肝癌，全球範圍内，肝癌發病率居惡性腫瘤發病的第五位，死亡率居第三位。如果能有對癌症的發生和生長階段進行解析的“新肝癌模型”，則有望極大地促進治療研究的發展。

日前，日本岡山大學研究團隊，利用分泌多種炎症性物質的人肝癌細胞株培養上清液，培養了小鼠的iPS細胞，并将iPS細胞誘導為癌症幹細胞，然後将癌症幹細胞移植到裸鼠的肝髒中，成功制作了肝癌模型。這一系列研究成果顯示，無需像以往那樣實施基因突變和插入缺失等操作，就可在器官中人為形成特定癌症（腫瘤），這是全球首次在肝癌中取得成功。

相關研究成果以“A Novel Model of Liver Cancer Stem Cells Developed from Induced Pluripotent Stem Cells”為題，發表在《英國癌症雜志》（British Journal of Cancer）上。該研究由日本岡山大學研究生院健康系統綜合科學研究科、納米生物系統分子設計學研究室的妹尾昌治教授與Said M Afify博士組成的研究團隊完成。

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妹尾昌治教授和Said M Afify博士

肝癌是一種發病率和緻死率雙高的腫瘤類型，多年來在全球流行病學統計中呈上升趨勢。2008年，全球有70萬人死于肝癌，僅次于造成140萬人死亡的肺癌和74萬人死亡的胃癌，是第三大緻死癌症。單從日本來看，2017年肝癌的死亡率位居第五，僅次于肺癌、大腸癌、胃癌和胰腺癌。對于這種高死亡率的肝癌，如果有能對癌症的發生和生長階段進行解析的“新肝癌模型”，則有望極大地促進治療研究的發展。

妹尾教授的研究團隊2012年全球首次利用小鼠iPS細胞成功制作了癌症幹細胞，為癌症研究開辟了新局面。此前通過利用iPS細胞人工培養性質各異的癌症幹細胞，成功制備了多種癌症幹細胞，此外還以該技術為基礎，持續積累了關于癌症特性的新發現。

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IPS細胞

誘導性多能幹細胞（iPS幹細胞），是通過對成熟體細胞“重新編程”培育出的幹細胞，擁有與胚胎幹細胞相似的分化潛力，它能在極少量的皮膚碎片或血液中制造出來。

誘導性多能幹細胞最初是日本幹細胞科學家山中伸彌（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒載體将四個轉錄因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的組合轉入分化的體細胞中，使其重編程而得到的類似胚胎幹細胞和胚胎APSC多能細胞的一種細胞類型。随後世界各地不同科學家陸續發現其它方法同樣也可以制造這種細胞。2012年10月8日，山中伸彌因此獲得諾貝爾醫學獎。

在妹尾教授的研究團隊裡，埃及留學生Afify博士在2016——2019年的3年裡一直緻力于肝癌研究。但培養具備器官特征的癌症幹細胞并不容易。本次研究篩選了分泌多種炎症性因子的人肝癌細胞株，通過添加其培養上清，在類似于慢性炎症的環境中培養了小鼠iPS細胞，然後将增加的細胞移植到免疫缺陷小鼠的肝髒中，成功形成了惡性腫瘤。

提取該腫瘤細胞進行培養，可以發現肝癌幹細胞的多種特征性基因表達，另外還确認，将該細胞移植到肝髒中，能反複形成肝癌。尤其是在該實驗中還觀察到了肺轉移，将來利用該模型進行轉移研究也有望取得具體的成果。

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在分泌炎症性物質的癌細胞影響下，iPS細胞轉化為肝癌幹細胞​

此次的研究成果表明，将癌症幹細胞移植到正常組織中形成的腫瘤會表達肝癌特征性标志物并顯示肝癌的形态，可以制作肝癌病理模型。

肝細胞癌，與其他癌症相比不容易出現症狀，非常難以診斷，死亡率也比較高。此次的研究成果将進一步推進目前的癌症研究和治療研究，作為新的研究模型，有望搞清楚從出現癌症幹細胞到形成肝癌的分子機制做出巨大貢獻。

幹細胞的種類非常多，但是具有最強大分化能力，能分化成多種組織和器官的，要屬胚胎幹細胞。不過胚胎幹細胞具有生命倫理争議，被許多國家禁用。專家認為，iPS細胞的獲得方法相對簡單，并且避開了一些倫理問題，因此有巨大的醫療價值。​

目前iPS治療是非常熱門的幹細胞種類，包括了眼角膜移植、帕金森氏症、黃斑部退化、心髒疾病、脊髓疾病、輸血性疾病、關節炎、第一型糖尿病以及白血病等9 種疾病，在未來幾年就有機會使用iPS幹細胞在臨床治療。​

日本用iPS細胞技術成功為血液病患者完成輸血治療​

近日，日本京都大學宣布，該校的研究小組運用iPS細胞（誘導性多能幹細胞）技術，成功分化出血小闆并完成了輸血治療。據了解，這是曆史上頭次利用iPS細胞技術進行輸血的相關研究。

患有再生障礙性貧血的患者，由于血小闆較常人減少，經常會出現出血的症狀，也很容易得傳染病。如果患者病情嚴重，則需要通過輸血的方式來補充患者體内的血小闆，但會有個别患者因為特殊免疫類型的關系，出現排異反應導緻不能輸血治療。

本次試驗的研究對象，就是這些免疫類型特殊的再生障礙性貧血患者。從去年5月到今年1月，研究人員共為患者進行了3次輸血。

為了避免患者出現排異反應，研究人員将患者自身的外周血單核細胞培育成iPS細胞，并進一步将其誘導分化為血小闆，為患者輸血。

為了盡可能避免出現副作用和排異反應，三次輸血過程中，輸血量采用梯度遞增的形式。經過長達1年的觀察，研究人員确定了該技術的安全性和有效性。

患者在接受輸血後，未出現嚴重的副作用，因此研究人員認為輸血是成功的。

iPS細胞制備的血小闆輸血臨床研究示意圖

負責輸血的高折晃史教授表示：“患者在輸血後沒有出現嚴重副作用，過程很順利。今後，我們的主要工作目标是，在确認了該技術安全有效的基礎上，盡快投入到實際應用，為患者提供新的治療方法。”此前在2018年9月，日本厚生勞動省就已經批準該技術開展臨床研究。

​日本團隊用iPS細胞再生心肌

心肌細胞對心髒跳動能力有關，然而，當出現心肌梗塞的時候，很難再出現新的健康心肌，心髒隻會形成疤痕，所以心肌一旦受損，後果會很嚴重。日前，日本大阪大學一個研究小組宣布，已成功為心髒功能不全患者移植了心肌薄膜，而該薄膜正是利用iPS細胞培養出來的。簡單來說，未來有重度心肌梗塞甚至心衰竭的病人，不用仰賴人工心髒或是等不到的器官捐贈，用幹細胞就可以救回心髒。

研究小組稱，這種方法還屬于世界首次，他們将追蹤觀察這一療法的安全性和有效性，計劃今後再為10名患者進行移植手術。

除了常見的心肌梗塞、心瓣膜脫垂等心髒疾病，例如治療主動脈瓣膜狹窄或有望透過幹細胞的方式治療。專家表示，如果心髒的細胞分化能力異常，就可能導緻細胞走向「鈣化」，進而導緻狹窄。

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