山中伸弥最新PNAS文章发现iPS培养新方法

　　

生物通报道：来自日本京都大学，日本科学技术振兴机构（Japan Science and Technology Agency，简称JST）的研究人员发现了避免iPS细胞癌变的新培养方法，这对于iPS技术而言是一项重要突破。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》PNAS杂志上。

领导这一研究的是iPS技术的创始人之一日本京都大学的山中伸弥博士，其出生于日本大阪府，日本医学家，京都大学教授，大阪市立大学医学博士（1993年）。2008年获颁邵逸夫生命科学与医学奖。

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。

山中伸弥研究组之前曾培育出36种不同细胞来源的iPS细胞，接下来分别将这些重新编程的多能干细胞细胞诱导成神经细胞secondary neurospheres (SNS)，将这些神经细胞植入小鼠的大脑观察小鼠的致癌性。

研究人员发现不同来源的iPS在致癌性上有很大的差异。致癌性最低的是：胚胎干细胞和胚胎成纤维细胞来源的iPS细胞，仅有8%出现致癌性。而来自小鼠尾巴皮肤细胞的iPS细胞致癌性最高，达到83%。而如果iPS细胞来自成年小鼠的胃细胞，其体内没有出现肿瘤。

为了解决这个问题，在最新的这项研究中，研究人员发现在培育iPS细胞的时候，使用基因“L－Myc”代替基因“c－Myc”，可大幅降低iPS细胞癌变的风险，从而有效生成安全的iPS细胞。

研究人员发现基因“L－Myc”的结构与“c－Myc”非常相近。为了比较两种基因的功能，研究人员分别把这两种基因搭配其他3种基因一起植入实验鼠体细胞中，培育出iPS细胞。然后再令iPS细胞分化成生殖细胞，并培育出实验鼠。约两年后，用含“c－Myc”基因的iPS细胞培育的实验鼠有70%以上出现了肿瘤，而利用“L－Myc”基因的则几乎未发现肿瘤。

而且新方法培育iPS细胞的效率也比较高。与使用原先的培育方法相比，使用新方法可使实验鼠体细胞转化为iPS细胞的比例提高到4倍左右，人类体细胞转化为iPS细胞的比例提高到3倍左右。与只植入其他3种基因相比，使用新方法iPS细胞分化成实验鼠生殖细胞的比例约是前者的5倍。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Promotion of direct reprogramming by transformation-deficient Myc

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are generated from mouse and human fibroblasts by the introduction of three transcription factors: Oct3/4, Sox2, and Klf4. The proto-oncogene product c-Myc markedly promotes iPSC generation, but also increases tumor formation in iPSC-derived chimeric mice. We report that the promotion of iPSC generation by Myc is independent of its transformation property. We found that another Myc family member, L-Myc, as well as c-Myc mutants (W136E and dN2), all of which have little transformation activity, promoted human iPSC generation more efficiently and specifically compared with WT c-Myc. In mice, L-Myc promoted germline transmission, but not tumor formation, in the iPSC-derived chimeric mice. These data demonstrate that different functional moieties of the Myc proto-oncogene products are involved in the transformation and promotion of directed reprogramming.

作者简介：

山中伸弥（1962年－），出生于日本大阪府，日本医学家，京都大学教授，大阪市立大学医学博士（1993年）。2008年，获颁邵逸夫生命科学与医学奖。


简历
大阪教育大学附属高等学校天王寺校舍毕业
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）[1]
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

奖项及殊荣
2007年　Meyenburg Award（Meyenburg基金会 [Meyenburg Foundation]／德国癌症研究中心 [German Cancer Research Center, DKFZ]）（德国）
2008年　《时代》杂志“世界百大影响力人物”（The World's Most Influential People）（美国）
2008年　Robert-Koch-Preis（德国）
2008年　科学技术特别奖（日本）
2008年　邵逸夫生命科学与医学奖（香港）
2009年　拉斯克基础医学研究奖（美国）