为脱发、帕金森、糖尿病患者带来福音，iPSC技术有多神奇？【星医疗】

“青春留不住，秀发也难留”，大批年轻人正在面临一大难题——脱发。

无论是洗头之后满地的长发，还是发际线以肉眼可见的速度呈M形向后撤退，脱发成为这代年轻人的困扰。据《中国脱发人群调查》报告显示，目前脱发的年龄正逐渐走低，中国30岁左右脱发群体发展最快，比上一代人提前了整整20年。

想要治疗脱发，植发成为患者的首选。然而在治疗过程中，患者还可能要面临毛囊成活率低、毛囊资源干涸以及移植费用高等一系列问题。就在即将崩溃之际，一种新的解决方案出现了——人造头皮生发。

近期《自然》杂志发表的一项研究成果表明，通过在体外诱导未分化人类干细胞分化成为类皮肤样结构，并经过4到5个月的培养后，就可以得到完整的“人造头皮”。目前，该成果已在小白鼠身上得以实现，在不久的将来，我们或许可以批量生产人造头皮，然后将其移植到头发稀疏甚至秃顶个体的头皮上。

一旦这种方法实现了临床转化，除了治疗脱发外，烧烫伤、心血管疾病、遗传病、视网膜病变、脑神经等患者也将迎来革命性的新疗法。

多能诱导干细胞为何如此神奇？又将如何治疗上述疑难杂症呢？

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诱导干细胞背后的密码

想要搞清楚诱导干细胞，我们还得先知道，什么是干细胞。

干细胞是人体中具有增殖和分化能力的一类多潜能细胞。在一定的条件下，该类细胞可以从单一细胞分化为多种不同细胞。它就像植物的末端，既能长成叶子，也能开出花朵。假如干细胞难以分化出新的细胞，那么像一些肢体受伤、器官病变、皮肤疤痕等人类疾病或损伤，也将无法恢复原状。

知道什么是干细胞后，我们再来看看干细胞是如何分类的。

根据分化能力的不同，干细胞可以分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。全能干细胞，比如受精卵，是干细胞的最高状态，它能最终发育成完整个体以及胚外组织；多能干细胞，如胚胎干细胞，是具有无限增殖和多向分化潜能的干细胞，可以分化成个体的所有器官和组织；单能干细胞，如造血干细胞、神经干细胞，仅具有分化为有限的几种密切相关的细胞类型。

人们通常认为，干细胞一旦分化，便再也无法恢复原有状态。但在2006年，日本京都大学教授山中伸弥教授打破了这个“自然铁律”。他把小鼠皮肤中的成纤维细胞成功诱导为类似胚胎干细胞的多能干细胞。这种诱导性多能干细胞（iPS）的问世，意味着人体内高度分化的细胞也可以“逆转”为多能干细胞，用于包括“人造头皮”、器官再生等领域的临床治疗，来补充天然干细胞来源的不足。这一重大发现也让山中伸弥获得2012年诺贝尔生理学或医学奖，其领导的京都大学iPS细胞研究所也在国际上享有崇高地位。

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治疗帕金森临床试验效果显著

技术上的突破会催生更广泛的应用。而全世界科学家都为之努力的诱导多能干细胞疗法，也为临床上的病人带来新的希望。

以帕金森症为例。帕金森症是一种慢性的退行性神经系统疾病，它的主要病理改变是脑部分泌多巴胺的神经细胞死亡。它会影响身体的运动系统，经常导致病人手脚颤抖、身体僵硬和行动迟缓等。根据帕金森氏症基金会的数据，全世界大约有1000万人患有此病。该基金会表示，此前可用的治疗方法只能表面上“改善疾病发生的症状，但无法减缓或停止疾病的恶化”。

然而近日，美国每日健康新闻报道了“帕金森患者接受首次干细胞治疗后病情好转”的案例。据报道，科学家通过诱导多能干细胞技术，将一位名为George·lopez的患者自身的皮肤细胞在体外培养产生了诱导性多能干细胞，随后将诱导多能干细胞分化成中脑多巴胺能前体细胞。经过检测后，患者特异性多巴胺能前体细胞具有黑质致密部神经元的表型特性，在人源化小鼠模型的实验中显示这些细胞缺乏免疫原性。

随后，这些细胞被分两次间隔6个月植入到这名帕金森患者体内，移植部位分别为左半球和右半球的壳核，同时病人未接受免疫抑制治疗。正电子发射断层扫描显示，移植物稳定存活在病人体内。

经过移植治疗18-24个月后，这名患者的帕金森临床症状趋于稳定。患者的主治医生表示，“干细胞移植治疗已经两年了，病人没有发生严重的副作用事件。帕金森临床症状目前趋于稳定，甚至有所好转。”

上述手术于2017年1月通过了FDA的审批，FDA也给这项只有一个病人的特殊手术开启了绿灯审批。目前来看，该案例证明干细胞移植治疗具有可行性和安全性，也给予帕金森患者很大的鼓舞。然而就广泛推广而言，这一治疗方法仍需漫长探索。

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临床治疗应用前景广阔

由于能够避免移植物对宿主引起的免疫性疾病，诱导多能干细胞除了临床应用于帕金森症状外，还在组织工程学、再生医学、细胞替代治疗及药物研发领域有着广阔的应用前景。

2008年，东京大学教授Keisuke Tateishi等人利用诱导多能干细胞技术产生了能分泌胰岛素的细胞。这证明诱导多能干细胞有分化为胰岛β细胞的能力。将这种细胞移植到患者体内，为I型糖尿病的治疗提供了一种可能的途径。对于全球近三亿糖尿病患者来说，诱导多能干细胞技术或将为它们找到彻底根治疾病的解决方案。

此外，在神经修复方面，有研究人员表示可利用诱导多能干细胞来修复受损耳蜗神经元。他们观察了利用诱导多能干细胞技术培养出的耳蜗神经细胞存活情况，并进行体内试验，发现移植7天后的神经元基因竟然开始表达。这一研究也正式表明，诱导多能干细胞可作为一种再生资源来修复和移植受损的耳蜗神经。

而在烧烫伤、心血管疾病、遗传病、视网膜病变、脑神经等疾病治疗方面，诱导多能干细胞技术也可发挥巨大作用，但目前相关技术仍未成熟，有待科研人员进一步探索。

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市场潜力巨大，相关企业将迎来“春天”

为了早日实现诱导多能干细胞技术的临床转化，部分发达国家积极开展临床试验。

目前，日本是推动iPSC技术临床应用最积极的国家，已开展针对多种疾病（如年龄相关性黄斑变性、脊髓损伤、帕金森病、再生障碍性贫血等）的临床试验，治疗心脏病的人体研究也在推进中；美国紧随其后，NIH（美国国立卫生研究院）启动了美国首例用患者来源的干细胞疗法取代视网膜中死亡细胞的临床试验。

而在国内，中国科学院广州生物医药与健康研究院王金勇课题组及合作团队于2019年首次鉴定出诱导多能干细胞高效产生T细胞种子细胞（T cell Precursors）的关键转录因子组合Runx1和Hoxa9，为再生T细胞临床转化研究提供了新的技术借鉴。

与此同时，一些相关企业在资本的助力下，正积极探索将技术优势转化为商业产品来造福患者。

南京艾尔普再生医学公司是国内首家利用iPSC技术进行心肌、神经、肝脏等组织器官再生应用的生物科技公司，曾获联想之星天使轮及PreA轮投资，目前主要是将人体血液中的单核细胞重编程为iPSC细胞并进一步分化成心肌细胞。依托此核心技术，艾尔普再生医学致力于建设国家级生物样本库与细胞制备中心，引领细胞治疗的前沿方向，促进再生医学的临床转化，解决目前临床无法治疗的退行性及功能损伤性疾病，重塑人体健康。

据前瞻产业研究院预计，中国干细胞医疗产业前景广阔。到2024年，市场规模将超过1300亿元。未来随着监管政策的明确以及相关药品的获批上市，我国干细胞产业的市场潜力将进一步迸发。而诱导多能干细胞作为干细胞产业中的重要一环，也将迎来属于它的“春天”。

本文来源：联想控股微空间

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