iPS细胞在日本,年内开始心脏疾患临床试验

生命科学 2018年05月02日

日本iPS细胞再生医疗正在快速发展!

2018年3月9日,世界上首个采用人工诱导多功能干细胞(iPS细胞)育成的“心肌片”治疗重症心力衰竭的临床研究计划书,已经正式通过大阪大学特定认定再生医疗委员会的审查,提交厚生劳动省申请临床试验,预计上半年开始实施[1];4月21日,日本《读卖新闻》又报道,庆应大学注射iPS细胞由来“心肌细胞团”治疗重症心脏病的临床研究计划书也已经提交校内医院实验审查委员会和医学部伦理委员会审查,之后将递交日本厚生劳动省,有望在年内启动实验[2]。

两大学皆用京都大学山中伸弥(Shinya Yamanaka)教授提供的iPS细胞作为原始材料。iPS细胞培养品用于移植手术时,和常规供体移植相比,不易引起身体的排异反应。虽然从患者自体获得肌细胞也可以避免移植排异反应,但是原代细胞体外培养至少需要数月,无法满足临床急救要求。iPS细胞用于再生医疗成功避开了现场采集的服务半径问题和机体排异反应问题,便于后期实现再生医疗的标准化、普适化和产品化。山中伸弥2003年在奈良先端科学技术大学院大学开发出iPS细胞,2007年一手组建京都大学iPS细胞研究所,2012年荣获诺贝尔医学/生理学奖[3]。

大阪大学研究团队的实验由心血管外科教授泽芳树(Yoshiki Sawa)主导,计划先将iPS细胞分化成的心肌细胞培养成直径数厘米、厚约0.1毫米的“心肌片”,移植帖付到3名缺血性心脏病患者的心脏上,观察其安全性和有效性(图1)。

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图1 大阪大学心肌片临床研究计划图示(图片出自大阪大学官网)

庆应大学则由心内科教授福田惠一(Keiichi Fukuda)带队,计划将iPS细胞转化来的心肌细胞培养成直径约0.2毫米的细胞团,然后注射移植到3名扩张型心肌病与充血性心肌病(Dilated Cardiomyopathy, DCM)患者的心脏内(每人约移植5000万个细胞),之后观察随访1年验证安全性和疗效(图2)。

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图2 庆应大学心肌细胞团临床计划图示(图片出自《读卖新闻》)

信州⼤学心内科教授柴祐司(Yuji Shiba)介绍说,因为此前的动物实验已初见疗效,所以针对患者的临床试验值得期待。移植后是否不会导致心律不齐,被植入的细胞能否长期维持生理机能等仍有待观察。

《客观日本》于2017年曾多次报道了日本心脏再生医疗领域研究团队在动物实验中取得的成绩。2017年9月,由庆应大学特任助教岩宮貴紘(Takahiro Iwamiya)创办的再生医疗Metcela Inc.,利用成纤维细胞VCF (VCAM-1 Positive Cardiac Fibroblasts)治疗心力衰竭和心肌梗死在大鼠动物实验中获得显著疗效[4];同年11月,由京都大学、大阪大学和法国巴黎高等师范学院组成的研究团队成功制作出了心肌细胞组织,移植到心肌梗死小鼠体内后如期改善了小鼠心脏功能衰弱症状[5];12月,庆应大学通过仙台病毒(Sendai virus,SeV)逆转录病毒载体将3个心肌诱导基因(Gata4, Mef2c and Tbx5,GMT)导入心肌梗死小鼠心脏中,梗塞部位的成纤维细胞直接地转化成了心肌细胞,成功地改善了心脏机能[6]。

文/客观日本编辑部
图/原新闻稿

延伸阅读:
1 大阪大学申请使用iPS细胞制作的心肌细胞进行临床研究[网址]
2 iPS心筋 注入治療…慶大チームが臨床計画[网址]
3 探访京都大学iPS细胞研究所(下)--山中伸弥教授访谈录—李海[网址]
4 日本细胞治疗新星Metcela会是下一个Kite吗?[网址]
5 京都大学副教授刘莉等中日研究者成功制作出心肌细胞组织——有望治疗心肌梗塞[网址]
6 庆应大学成功实现小鼠体内心肌再生——心脏再生将成现实[网址]

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