12．日本iPS细胞研究如何领先世界

2018年11月9日，日本京都大学医学部附属医院举行记者会，宣布已经成功地使用iPS细胞，对一名患有帕金森疾病的男性进行了治疗，目前效果良好。这是世界上首例使用iPS细胞治疗帕金森病的手术。

大家知道，帕金森是天下一大难病，它是一种神经系统变性疾病，主要病理改变是脑部分泌多巴胺的神经细胞死亡，临床表现为手脚颤抖、身体僵硬、行动迟缓，虽然不会立即危及生命，但是严重的话，会让人失去基本的生活能力。各国的医学专家们都在采用各种方法攻克这一难病，但是至今没有找到很好的根治途径，药物治疗的效果也是十分有限。

京都大学的医学专家们介绍说，患者是一名50多岁的男性，被移植的是由他人iPS细胞培养的多巴胺神经祖细胞。在约3小时的移植手术中，医生向这名患者脑部两侧注入了约240万个多巴胺神经祖细胞，以修补生成多巴胺的神经细胞。目前，患者恢复情况良好。

不过医学专家们说，手术效果和安全性还需要长期的观察，观察期为两年。按照计划，这次获得日本政府批准实施的临床移植手术试验，还将对另外7名帕金森病患者进行同样的治疗。

为什么京都大学的医学专家认为iPS细胞可以治疗帕金森病呢？因为在过去几年，他们对患有帕金森病的8只猴子进行了iPS细胞治疗，结果显示，不仅这些猴子的手足颤抖状况得到改善，经过最长两年时间的观察，也没有出现可能癌变的肿瘤。因此，京都大学的医学专家们确认了iPS细胞治疗帕金森病的有效性和安全性。

有必要跟大家解释一下，什么是iPS细胞。

专业的医学解读是：iPS细胞的标准名称，叫“人工多功能性干细胞”，这种多能干细胞，是指体细胞在导入多能遗传基因，以及其他诱导因子的作用下进行基因的重新编排，从而得到拥有与胚胎干细胞相似的分化潜力的干细胞。

这些医学概念听起来有点玄乎，不好理解。我们说得白一点，就是iPS细胞也属于干细胞的一种，但是属于高级版，因为通过基因的重新编排，这种细胞具有跟你生下来时带有的胚胎干细胞相似的分化潜能，并能产生出一种诱导性，可以进行定向的干细胞治疗。理论上来说，使用iPS细胞可以再造人体器官，补充、修复人体受损器官和组织。譬如说，你的肾脏坏了，你可以使用自身细胞培植出来的iPS细胞再造一个肾脏换上去，而不需要等着别人捐给你。比如，你发现自己脸上有了皱纹，那就用iPS细胞修复自己的肌肤，让60岁的老太太变成18岁的小姑娘。

我突然担心，有一天，日本的化妆品公司会因为iPS细胞修复技术的广泛应用，而没有了生意。

发现这一基因重新编排机制的科学家，就是京都大学的教授山中伸弥，他因为这一重大发现而获得了2012年的诺贝尔医学奖。他在接到获奖通知电话时，正在家里修洗衣机。

在日本，京都大学的综合排名仅次于东京大学，位居第二。日本人喜欢说这么一句话：关东有“东大”，关西有“京大”，这“京大”指的就是京都大学。

日本18年间获得18个诺贝尔奖，其中医学奖和化学奖的获得者，大多数是从京都大学毕业，或者在京都大学工作过。因此，京都大学成为日本未来医学研究的核心基地，也是全世界最为瞩目的尖端医学研究高地。

帕金森病的iPS细胞治疗，就是京都大学的医学专家们实施的。

这不是日本第一次使用iPS细胞治疗疾病。早在2014年，一名70岁的日本女患者成为全世界第一例接受iPS细胞移植手术的“幸运儿”。日本理化研究所的研究小组在当年9月，利用能发育成多种细胞的iPS细胞制成视网膜细胞，并成功地移植到一名渗出型老年黄斑变性女患者的右眼中。这是世界首例利用自身的iPS细胞完成的移植手术。

2017年2月，大阪大学与京都大学、理化学研究所、神户中央市民医院4家机构联合实施了一次使用他人的iPS细胞转换为视网膜细胞的手术，使5名患有黄斑变性眼疾的病人重见了光明。

京都大学iPS细胞研究所还与武田制药等日本医药公司合作，在2015年用iPS细胞制成的肾脏细胞，成功治愈了急性肾功能不全这一重大疾病。目前，医学专家们正在做进一步的研究，希望让肾透析成为历史。

2018年9月，日本科学家们做了一件听起来非常科幻的事情——他们成功地在人类血液中制造出了未成熟的卵细胞。京都大学教授齐藤通纪的研究团队称这项工作是iPS细胞研究的一个新突破。因为这一突破可能意味着未来某一天婴儿可以在实验室里诞生，而这一切只要有婴儿亲属的身体组织或血液就可能实现。

京都大学的研究小组在这之前，已经利用干细胞研制出了老鼠的卵细胞和精子。不过眼下这种方法制成的卵子还不太成熟，它们无法受精。研究小组表示，这为婴儿的出生打开了一扇门，让他们通过用在世或已故亲属的遗传物质诞生在这个世界上。这项研究将为那些不孕不育的夫妇或同性伴侣提供一种拥有自己DNA的孩子的新方法。

接下来，研究人员将开始研究如何制作出具备受精能力的卵子。

东京大学也不甘示弱，他们的研究小组把iPS细胞制成的数万个胰岛密封到极细的小管中，再植入3只患有糖尿病的小猴子体内。结果几天后，3只猴子的血糖降至正常值，而且直到20天后仍然保持正常。研究小组计划5年后开始为糖尿病患者进行临床移植试验。

对iPS细胞进行研究的，不只是京都大学和东京大学，几乎日本全国主要的大学都在从事这一方面的研究，而且日本各大医药公司也积极参与，日本的目标，是成为世界再生医疗大国。

那么，除了以上这些研究成果之外，日本在iPS细胞研究中，还取得了哪些最新的成果？

首先是大阪大学的研究团队利用iPS细胞制作的肝细胞进行移植，成功改善了患有肝脏疾病小鼠的症状，有望应用于肝硬化等肝脏疾病的再生医疗。

庆应大学心内科教授福田惠一研究团队将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，然后将约1000个细胞团注射到扩张型心肌病与充血性心肌病患者的心脏内，以期达到治愈的目的。这一团队已经将临床研究计划书递交给了日本厚生劳动省审批。

另外，庆应大学的神谷和作副教授带领的研究团队，成功用iPS诱导分化出内耳间隙形成细胞，将可以治疗遗传性耳聋。

京都大学江藤浩之教授的研究团队在2018年9月，已经向厚生劳动省递交了基于iPS细胞的血小板对再生障碍性贫血病人进行临床试验计划的申请。厚生劳动省再生医疗等评价委员会正式批准了该临床研究计划。这也是继顽固眼疾、心脏病和帕金森之后，日本iPS细胞研究又成功踏进了第四大临床实用领域。

目前，日本医学界还在关注以横滨市立大学为主的一个研究团队在研究培植人工再造肝脏、肾脏、胰脏、肺、心脏等器官。这一研究的核心人物，是年仅31岁的年轻教授武部贵则。他在2018年2月，还兼任了东京医科齿科大学教授，成为这两所学校历史上最年轻的教授。参与这一项革命性技术研究的，还有日本几所医学研究所和医药公司，正在成为日本产学研合作的重大工程。

我们还注意到一个中日两国合作的新动向。

慢性肾功能衰竭的患者，在数月或者数十年间肾的机能会渐渐衰退，最终必须完全依赖人工透析或者肾移植来维续生命。与老龄化和糖尿病相伴，全世界肾衰竭病人也在不断增加。但由于捐献的肾源捉襟见肘，绝大部分肾功能衰竭患者只能依赖透析。透析相关医疗费用大概一年500万日元（约30万元人民币）以上，日本目前约有33万人正在接受透析治疗。全世界因为付不起高昂透析费而只能坐以待毙的肾衰竭患者超过200万人。

日本慈惠医科大学横尾隆教授带领的研究团队通过药物诱导，使用iPS细胞成功实现了大鼠与小鼠间的肾脏再生。有消息说，中国药监当局对这一项技术的临床研究展示出积极开放的态度。横尾教授称，如果这一临床研究最先在中国获得批准，将会首先得到中国临床试验的相关数据。基于这些数据分析，再在日本实施临床试验也是一种选择。2018年中国能够批准该临床试验的话，则一两年内日本跟进开展该临床研究的可能性极大。

但是，我们注意到，再生医疗关联技术涉及领域广泛，试剂、细胞培养和分离装置、生成工艺等，想在短时间内实施起来也不那么简单。虽然京都大学iPS细胞研究所所长山中伸弥教授持有iPS细胞发明的基本专利，但是从血液中制取iPS细胞的重要技术之一的专利则由一家美国公司先行获得，就是后来被富士胶片收归旗下的CDI公司。2016年，富士胶片将该技术在日本的专利权也纳入囊中。为此，京都大学iPS细胞研究所向政府监管部门递交了异议申辩书。

高品质细胞的高效制备是iPS细胞产业应用的关键所在。如果所有应用者都首先要向富士胶片支付奇高的巨额专利授权费，那么必然对iPS细胞产业孵化造成不可承受之重。鉴于此，山中教授希望压缩富士胶片的授权费。尽早将日本技术推向医疗应用是日本学界和产业界双方的共同心愿。异议申辩的最终结果迟迟未出，双方都意识到如此僵持下去不是办法，所以在庭外进行了谈判。2018年6月，双方达成了协议：不管异议申辩书的审理结果如何，都会通力合作。

iPS细胞产业化之路本来就崎岖不平，在关键时刻，日本研究者、专利拥有者以及设备制造者，还是采取了抱团求发展的方式，一起为人类最终攻克各种大病难病贡献力量。我们相信，iPS细胞的研究在未来几年内一定能够获得突破性进展，日本在这一领域已经走在了世界的前列，我们中国也在努力之中。世界各国如果能够开展通力合作的话，人类将会变得更加健康长寿。