JMT日本医疗——东京大学与大阪大学、不经由iPS在体内快速再生手足与皮肤

点击量：103   日期：2022-11-11 10:02    编辑：JMT日本医疗

东京大学和大阪大学正在挑战因事故等原因失去的手足的再生。该方法并非在试管中培养肢体，而是使用“直接重编程（DR）”技术促进在人体内部的再生。通过灵活应用在新型冠状病毒疫苗中广泛使用的信使RNA（mRNA）技术，在防止再生细胞癌变的问题上也开始迎来了曙光。

该项研究已被纳入2021年政府大型科研项目“登月型研发事业”。项目成员由东京大学医学部、工学部、大阪大学工学部的研究人员组成，担任项目总监的东京大学栗田昌和讲师干劲十足地表示：“我们的目标是在2040年达到临床应用的水平，2050年在一定程度上普及这种治疗方法。”

再生医疗技术较为人熟知的是使用能分化为神经、肌肉等各种组织细胞的多能干细胞（万能细胞）的方法。例如，京都大学的山中伸弥教授开发的iPS细胞就是通过在皮肤等成纤维细胞的细胞中导入特定基因制作而成的。与此相对，DR是一种不通过万能细胞而将成纤维细胞等细胞直接转化为目标细胞的方法。

与iPS细胞在培养上耗费时间和成本相比，DR可以降低成本。此外，栗田讲师指出“DR更适合用于生成再生手足”。将试管培养的细胞移植到体内时，形状越复杂的组织血流越不通畅，越难以生成。采用DR可以像蜥蜴的尾巴那样在体内再生组织。

DR的研究从1990年代开始，主要围绕以皮肤细胞转化成肌肉细胞的技术展开。随着2006年山中教授发表iPS细胞的相关论文，把将细胞根据目的转化的基因搜索方法应用于DR的研究开始推广。在日本，相关研究以筑波大学和九州大学等为主进行。

栗田讲师原本的专业研究是“褥疮”，这是因长期卧床不起的患者背部和腰部长期受压而导致的皮肤循环障碍。为了快速治愈通常需要经过数月治疗的褥疮，他开始研究DR。褥疮愈合一般是从伤口边缘逐渐再生皮肤细胞， DR则可以在整个创伤表面同时全面再生皮肤细胞，所以能够加速愈合。

通过历时15年的研究，栗田讲师从86种候选基因中发现了4种能够再生皮肤的基因组合。在小鼠实验中，即使在伤口周围安装圆筒阻碍自然治愈的条件下，伤口仍能在2周后愈合。栗田讲师又花费3年时间，成功再现了皮肤所具备的功能。通过发现能够使细胞回到接近胎儿的状态，具有高度再生能力状态的基因组合，再生出了滋润皮肤的“脂腺”和生长毛发的“毛囊”。

应用这种组织胎儿化研究，栗田讲师从2021年开始挑战小鼠的前后肢再生实验。目前已经确认到可以通过DR从缺损面生长出骨骼和软骨。今后将寻找能够同时再生肌肉和神经的基因组合。

为防癌方法带来光明

栗田讲师等人推进的DR研究，在疫情防控方面被广泛应用的技术意外地起到了推进作用。

尽管动物实验已经获得成功，但皮肤再生治疗仍未能够投入实用的原因之一是副作用方面的担忧。该技术中使用病毒载体分子携带细胞转化基因。这种载体虽然能够用于各种基因治疗，但仍有极个别的情况会出现细胞遗传信息被改写导致癌变的风险。栗田讲师表示：“有人指出这种皮肤再生方法带来的风险与获益不相匹配。”

作为代替病毒载体分子候选的便是mRNA。由于导入的是转录基因的RNA（核糖核酸）而非基因本身，所以可以避免癌变的担心。

新冠疫情发生之前，几乎没有能够设计与生产mRNA的设备以供研究，研究人员也很难确保高额的研究委托费用。在新冠防治中，伴随着mRNA疫苗开发的推进，mRNA的设计生产设备在制药业界迅速普及。由此将mRNA应用于DR研究也有了眉目。

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