慢性肾病可通过 iPS 技术进行。在小鼠中确认了功效,力争在几年内进行临床试验
将人类诱导多能干细胞(iPS细胞)产生的肾脏形成细胞移植到患有慢性肾病(CKD)的小鼠体内,可以抑制肾功能的下降。据估计,日本约有2000万CKD患者,当疾病进展至终末期肾衰竭时,需要进行人工透析或肾移植。研究小组的目标是在确认性后几年内开始临床试验。
京都大学 iPS 细胞研究所的 Kenji Osafune 教授和讲师 Toshikazu Araoka 领导的研究小组迄今为止通过将 iPS 细胞移植到再现急性肾损伤状态的小鼠体内,证实了由 iPS 细胞产生的肾祖细胞(肾单位祖细胞)的效果。此后,他继续进行CKD的研究,并成功创建了CKD模型小鼠。经过一到六个月的时间,这些小鼠逐渐出现纤维化,这表明肾功能下降。
然而,为了将构成肾脏基础的iPS细胞用于人类,需要有效地增加肾脏祖细胞,使其每人产生约10亿个细胞。因此,面临的挑战是产生大量高质量的肾祖细胞,并有望产生效果。
研究小组开发了一种创建细胞聚集体的新方法,将每孔约20,000个细胞放入有近100个孔的平板中,并添加特殊的培养基(CFY培养基)。使用这种方法,细胞可以增大到原来大小的100倍以上,而且所得的细胞据说质量很高。
基于这些结果,Osafune 教授和他的同事将大量肾祖细胞移植到覆盖 CKD 小鼠肾脏的膜(肾囊)下。结果显示,移植后 3 天的血尿素氮 (BUN) 和血清肌酐水平等较高值可抑制表明肾功能下降的值的增加。另外,纤维化的状态并未进展。
实验小鼠肾脏。未进行 iPS 细胞来源的肾祖细胞移植的小鼠的肾组织(中)显示出晚期纤维化。
研究小组认为,移植细胞分泌的蛋白质(VEGF-A)促进血管生成,从而减轻肾脏损伤。研究小组表示,CKD是一种慢性疾病,肾功能持续衰退,很难完全,随着病情的发展,会导致终末期肾衰竭,如果不进行人工透析或肾移植就无法维持生命。因此,人们对利用iPS细胞实现再生医学抱有很高的期望。该研究论文发表在国际科学期刊《科学转化医学》上。
目前正在研究使用 iPS 细胞的再生医学在各个医学领域的实际应用。京都大学 iPS 细胞研究所名誉所长山中伸弥 (Shinya Yamanaka) 教授于 2007 年开发出一种生成人类 iPS 细胞的技术,引起了人们的关注。它们的独特之处在于可以转化为各种类型的细胞,其主要目的是再生因疾病或损伤而丧失功能的组织和器官。
自2014年RIKEN等机构首次将其移植到视网膜疾病年龄相关性黄斑变性患者体内以来,iPS细胞研究所以及大阪大学和庆应义塾大学一直在开展帕金森病、心力衰竭、脊髓损伤等多种疾病的临床试验和临床应用研究。
其中,iPS细胞研究所于4月17日公布了一项临床试验的结果,该试验将iPS(iPS衍生的多巴胺能神经祖细胞)产生的神经元移植到帕金森病患者的大脑中。 6 名患者中有 4 名的运动功能得到改善,表明该疗法是有效的。