化学诱导细胞转分化——离再生医学更进一步

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上海交通大学医学院附属瑞金医院、上海血液学研究所程林博士专注研究造血干细胞重编程以及细胞转分化在组织再生和疾病发生中的作用：

创新性地建立了小分子化合物组合诱导体细胞转分化为靶细胞的技术体系，该工作率先立足于纯化合物诱导细胞命运转变的研究前沿，为细胞治疗提供了全新的种子细胞和治疗方案；发现恶性胶质瘤干细胞通过转分化为周细胞，维持血管功能和促进肿瘤生长，该研究不但提供了肿瘤抗血管生成治疗的新靶标，而且揭示了肿瘤干细胞的可塑性和全新生物学特性。

近来，程林博士团队在Frontiers ofMedicine发表综述Chemicaltransdifferentiation: closer to regenerative medicine，得到诸多同道关注。编辑部特别邀请程林博士为这篇文章撰写导读，以便读者对这一领域有便捷的了解。

化学诱导细胞转分化——离再生医学更进一步

程林

了解干细胞与再生领域，尤其是细胞命运转变方向的研究前沿，为细胞治疗的进一步临床转化开辟了新的研究方向。

细胞转分化是指一种类型的体细胞直接转变为另一种类型的体细胞，与传统的细胞重编程方法——先诱导多能性干细胞的产生，再分化为功能性细胞——相比，这一方法具有更大的优越性。因此，该方法将在再生医学领域发挥至关重要的作用。然而，传统诱导细胞转分化的方法主要依赖于病毒介导的外源基因表达，从而不可避免地伴随着临床应用时的安全性问题。为了解决这一问题，越来越多的研究人员聚焦于小分子化合物介导的细胞转分化研究，避开传统诱导方案中的诸多不足。在本篇综述中，我们简要回顾了细胞转分化的发展历史，并总结了当前小分子化合物促进细胞命运转变的研究进展。尤其重要的是，我们着重分析了纯小分子化合物组合替代外源基因，诱导细胞转分化产生的多个前沿性研究结果，这些研究进一步推动了细胞治疗向临床应用的转化。

基于以上研究，我们进一步提出了两个关键的科学问题，同时也可能是该领域的深入研究方向：

（1）化合物诱导细胞转分化的分子机制尚待进一步深入研究；

（2）寻找到有效的小分子药物组合，诱导体内条件下的原位细胞转分化，从而达到组织损伤后再生目的，将是再生领域重中之重的方向之一。

文章信息：

Chemicaltransdifferentiation: closer to regenerative medicine

Aining Xu, LinCheng

State KeyLaboratory of Medical Genomics, Shanghai Institute of Hematology, RuijinHospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine,Shanghai 200025, China

Cell transdifferentiation, which directly switches one type ofdifferentiated cells into another cell type, is more advantageous than cellreprogramming to generate pluripotent cells and differentiate them intofunctional cells. This process is crucial in regenerative medicine. However,the cell-converting strategies, which mainly depend on the virus-mediatedexpression of exogenous genes, have clinical safety concerns. Small moleculeswith compelling advantages are a potential alternative in manipulating cellfate conversion. In this review, we briefly retrospect the nature of celltransdifferentiation and summarize the current developments in the research ofsmall molecules in promoting cell conversion. Particularly, we focus on thecomplete chemical compound-induced cell transdifferentiation, which is closerto the clinical translation in cell therapy. Despite these achievements, themechanisms underpinning chemical transdifferentiation remain largely unknown.More importantly, identifying drugs that induce resident cell conversion invivo to repair damaged tissue remains to be the end-goal in currentregenerative medicine.

Cite this article:  

Aining Xu, Lin Cheng. Chemical transdifferentiation: closer toregenerative medicine. Front. Med., 2016, 10(2): 152-165.

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