再生医疗中ips细胞和间叶系干细胞的含义及区别

再生医疗

所谓再生医疗,是指针对组织·脏器的缺损及功能不全,通过干细胞使其恢复机能的医学疗法。干细胞可以分为多能干细胞和成体干细胞,前者的代表是ips细胞,后者的代表是间叶系干细胞(MSC)。

说起再生医疗,就会想到由ips细胞培育出脏器并移植的方法。但是,此方法实还需要较长时间方能实现实际临床应用。将干细胞直接回输到体内的细胞治疗是目前已经实际临床应用的再生医疗。事实上,使用间叶系干细胞促进脏器再生的临床治疗已经开始了。

下述详细阐明再生医疗中ips细胞和间叶系干细胞的含义及区别。

IPS细胞

1．ips细胞是诞生于日本的干细胞

ips细胞在再生医疗中赫赫有名。又因2012年京都大学的山中伸弥教授凭借ips细胞获得诺贝尔奖而备受瞩目。

2．ips细胞具有“多分化能力”

干细胞中,有已经决定了分化成为哪种细胞的干细胞(前驱细胞)和能够分化成为所有细胞的ips细胞。

具体来说,血液的前驱细胞是分化为构成血液的细胞,神经的前驱细胞则是分化为构成神经的细胞,这样只能分化成为某一系统的细胞就是前驱细胞。而另一方面,ips细胞可以分化为构成人体的心脏、脑、皮肤等所有的细胞。这就是为什么将ips细胞称为多能干细胞的原因。

3．ips细胞的过人之处

ips细胞划时代的意义在于,可以通过自己的皮肤、血液、牙龈、牙齿等生成。

在发现ips细胞之前,ES细胞作为多功能干细胞广为人知。但是,由于制作这个细胞需要破坏可以分化成婴儿的受精卵,因此存在伦理方面的问题。

ips细胞是通过在体细胞中导入被称为“山中四因子”的4种基因制造而成,因此不会出现像ES细胞那样的伦理问题。据此,也大大扩展了再生医疗的可能性。

4．ips细胞的问题点

虽然ips细胞可以在没有伦理问题的情况下轻松制造出多能干细胞,但也存在风险。如果由ips细胞生成的脏器中含有未分化的ips细胞的话,那么未分化的ips细胞就会癌化。为了治疗而移植的脏器因ips细胞产生肿瘤的话,治疗的效果也会下降。并且,制作ips细胞需要花费1年以上的时间,其费用也较高昂,这也是目前所面临的问题。

间叶系干细胞(MSC)

1．间叶系干细胞是身体自身含有的一种干细胞

间叶系干细胞是存在于人体中的一种干细胞,也被称作MSC。

间叶系干细胞存在于骨髓、脂肪、皮肤等全身各处。并且,根据存在的部位不同,间叶系干细胞的性质也有少许差异。

本来间叶系干细胞被定义为可以分化成脂肪、骨头、软骨的细胞,但其实间叶系干细胞也可以分化成其他的组织细胞,如肝细胞、神经细胞等。

2． ips细胞和MSC(间叶系干细胞)的区别

MSC和ips细胞的区别在于,MSC具备免疫调节功能。如果移植了由自身之外的人体ips细胞制作而成的脏器的话,会出现排斥反应。另一方面,MSC拥有免疫调节能力,因此即使进行移植也不会出现排斥反应。

3．MSC(间叶系干细胞)治疗已经开始了临床应用

引自厚生劳动省主页“中央社会保险医疗协议会 总会(第313届)议事决定”

与还在研究中的ips细胞治疗相比,使用间叶系干细胞的治疗已经实用化,因此基于这一点来说使用间叶系干细胞的治疗领先一步。实际上,异体骨髓间充质干细胞药物Temcell,用于治疗骨髓移植后的移植片抗宿主病,也被纳入日本医保范围之内。最近的实例就是于2018年12月使用源自骨髓的间叶系干细胞(Stomick注)治疗脊髓损伤已经开始了临床使用,具体来说就是采集患者自体骨髓液中的间叶系干细胞进行培养,再回输到体内,促进脊髓神经再生。

4．MSC(间叶系干细胞)的种类

现在用于治疗的间叶系干细胞大多是来源于骨髓液中提取的骨髓,这是因为最早发现的间叶系干细胞是来源于骨髓,随着研究的深入,才发现可以从各种脏器中采集到间叶系干细胞。而且,研究人员还发现了因采集器官不同,间叶系干细胞的性质也不一样。

最近备受瞩目的是来源于脂肪的间叶系干细胞,与来源于骨髓的间叶系干细胞相比,来源于脂肪的间叶系干细胞具有更好的脏器修复功能和免疫调整功能。

5．来源于脂肪的MSC(间叶系干细胞)

来源于脂肪的间叶系干细胞是指从脂肪组织中采集的间叶系干细胞。源自脂肪的间叶系干细胞比源自骨髓的间叶系干细胞具备更多的优点。

1．含量多

源自骨髓的间叶系干细胞在骨髓中的细胞内只占0．01%,而脂肪组织中所含的源自脂肪的间叶系干细胞的数量是源自骨髓的间叶系干细胞的500倍。源自骨髓的间叶系干细胞的采集量有限,而源自脂肪的间叶系干细胞可以从全身的脂肪组织中大量采集。

2．各种因子的生成量多

源自脂肪的间叶系干细胞比源自骨髓的间叶系干细胞生成的因子数量更多,例如对脏器修复发挥作用的HGF(肝细胞增殖因子)和VEGF(血管内皮增生因子)等成长因子(再生促进因子)。

3．免疫抑制功能强

与源自骨髓的间叶系干细胞相比,源自脂肪的间叶系干细胞的免疫抑制能力更高(3)。动物实验表明,源自脂肪的间叶系干细胞可以在极大程度上改善肾炎(4)。

4．促进高龄者的MSC(间叶系干细胞)增殖

随着年龄的增加间叶系干细胞的数量也在减少。年龄的增加对其的影响不仅仅在于数量,有报告显示源自骨髓的间叶系干细胞的增殖速度也会随着年龄的增加而下降。与此相较,源自脂肪的间叶系干细胞在高龄者的的脂肪组织亦可采集到的,也可以毫无问题的增殖。

5．采集时对患者造成的身体负担较少

采集源自骨髓的间叶系干细胞会使用全麻,因此采集时会给患者带来很大的身体负担。与此相较,因为脂肪组织接近于身体表面,所以采集源自脂肪的间叶系干细胞时,对患者的负担也就较少。

低血清培养法

源自脂肪的间叶系干细胞其功能性优于源自骨髓的间叶系干细胞,如果采用低血清培养法的话,就可以制造出具备更高的再生促进能力和免疫抑制功能的源自脂肪的间叶系干细胞。

使用低血清培养法的话,1g脂肪组织在4周内生成的间叶系干细胞的数量,足够临床使用10次(常规用量)。

针对较难治疗的肾小球肾炎以及其他几种疾病,与源自骨髓的间叶系干细胞和常规方法制成的源自脂肪的间叶系干细胞相比,使用低血清培养法制作的间叶系干细胞(LASC)具有更好的治疗效果。

基于灵活运用此细胞的特性,现在正在推进其面向临床应用。

结束语

与使用IPS细胞的治疗相比,使用间叶系干细胞的治疗在临床使用上更领先一步。使用间叶系干细胞的治疗已经运用于脏器障碍的疾病、已有的免疫抑制药无法控制的难治性炎症性疾病等方面。此治疗法是利用了间叶系干细胞的内脏器官再生能力和免疫控制能力的特性。

MSC(间叶系干细胞)已经在某些疾病中被临床应用,对各种疾病中的治疗效果也备受期待。

因此使用低血清培养法生成的间叶系干细胞LASC,其功能更强,对于今后的再生医疗来说是具备无限可能的细胞。

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