中国医学科学院Cell子刊发表重编程新成果

细胞重编程最初是通过逆转录病毒将OSKM引入细胞，不过要将iPSC用于临床最好能够避开逆转录病毒。科学家们为此开发了多种iPS重编程方案，举例来说，在再生医学领域附加体型载体（episomal plasmid）更受青睐。

　　

生物通报道：干细胞能够分化成为机体内任何类型的细胞，既是研究人体早期发育的理想工具，也是细胞治疗的宝贵资源。胚胎干细胞很适合临床使用，但获得这些细胞会破坏胚胎，有很大的伦理争议。

2006年日本科学家山中伸弥开发了一个变通方案，用逆转录病毒将四个转录因子（OSKM）引入特化的成体细胞，再将其重编程为诱导多能干细胞（iPSC）。这些细胞在实验室中表现出与胚胎干细胞相当的能力，又避开了胚胎干细胞的伦理问题，在疾病模拟、药物筛选和细胞治疗中有着巨大的应用前景，被人们视为细胞疗法的新希望。山中伸弥也因为iPS技术赢得了2012年的诺贝尔生理/医学奖。

不过，要将iPSC真正用于临床最好能够避开逆转录病毒。科学家们为此开发了多种不依赖病毒的iPS重编程方案，举例来说，附加体型载体（episomal plasmid）在再生医学领域更受青睐。

中国医学科学院北京协和医学院的研究团队此前开发了一个附加体载体（episomal vector）系统，从成人外周血（PB）生成了无外源基因整合（integration-free）的诱导多能干细胞。现在他们对这一系统进行优化，将重编程效率提升了一百多倍。这项研究发表在五月五日的Stem Cell Reports杂志上，文章通讯作者是血液学研究所血液病医院的Xiao-Bing Zhang和程涛（Tao Cheng）教授。

研究人员发现，外周血重编程有两个关键的因素：（1）OCT4和SOX2需要关联起来等量表达；（2）用两个载体表达MYC和KLF4比用一个载体更好。研究显示，经过优化的附加体载体组合可以达到与仙台病毒相当的重编程效率，成本却比仙台病毒低很多。这一改良有助于推动附加体载体在外周血重编程中的广泛应用。

近年来，iPS重编程已经成为了比较成熟的技术。不过，这一技术的具体机制和临床应用还存在不少争议。举例来说，越来越多的研究者们相信，源自不同组织的多能干细胞对自己身世有一种“表观遗传学记忆”，这种记忆会显著影响诱导多能细胞（iPSC）的分化。不过Stem Cell Reports杂志上发表的一项最新研究对此提出了挑战。这项研究表明，来源于不同组织的iPSC对重编程同样敏感。（更多详细信息参见：iPS细胞究竟有没有前世记忆?）

iPS的安全问题也同样备受关注。iPSC分化而成的细胞到底会不会引起人体的免疫排斥呢？
为了明确自体hiPSC（人类iPSC）的免疫原性，徐洋教授领导研究团队构建了一个更有力的研究模型。他们在小鼠体内建立了功能性的人类免疫系统，并在这种人源化小鼠模型（Hu-mice）中分析了自体hiPSC衍生细胞的免疫原性。（更多详细信息参见：排斥or不排斥，iPS争议尘埃落定）

Nature Methods杂志在十周年之际推出了纪念特刊，点评了在过去十年中对生物学研究影响最深的十大技术，其中就包括细胞重编程。iPS技术鼻祖山中伸弥教授，在这个特刊中发表文章解读了细胞重编程的命运。山中伸弥教授因这一技术获得了2012年的诺贝尔生理/医学奖。（更多详细信息参见：诺奖得主山中伸弥：解读细胞重编程的命运）

作者简介：

程涛，男，北京协和医学院教授（血液内科学和干细胞/再生医学专业），博士生导师，常务副所院长，所院学术委员会主任，实验血液学国家重点实验室主任。1986年毕业于第二军医大学军医系本科，同年考取该校血液病专业研究生，1989年获得医学硕士学位。毕业后在该校附属长海医院完成普通内科和血液病临床专科训练。1993-1994年在美国Hipple癌症研究中心以及1994-1998年在美国哈佛医学院和麻省总医院作为访问学者完成研究训练，此后获得哈佛医学院内科系助理教授职位。2001年后在美国匹兹堡大学医学院放射肿瘤系逐步升至终聘教授，曾任匹兹堡大学癌症研究所干细胞生物学主任。作为项目负责人获美国国立卫生院(NIH)等基金组织多项课题（如RO1）长期资助，多年担任NIH项目评审专家。曾获美国血液学会青年学者奖和美国白血病与淋巴瘤协会学者奖。

程涛教授主要从事实验血液学及干细胞生物学方面的研究，尤其在造血干细胞细胞周期调控研究方面做出了一系列原创性工作。2007年以来，先后获得教育部“****”特聘教授、国家杰出青年基金、卫生部有突出贡献专家、美国中华医学基金会（CMB）杰出教授和中组部“****”国家特聘专家等多项荣誉。

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Enhanced Generation of Integration-free iPSCs from Human Adult Peripheral Blood Mononuclear Cells with an Optimal Combination of Episomal Vectors