iPS細胞是通過對成熟體細胞“重新編程”培育出的干細胞，擁有與胚胎干細胞相似的分化潛力，能夠分化成多種組織和器官。但與胚胎干細胞相比，iPS細胞的獲得方法相對簡單，并且避開了一些倫理問題，因此有巨大的醫(yī)療價值。但日本京都大學iPS細胞研究所發(fā)現(xiàn)，iPS細胞可能存在癌變的問題，這或許會為iPS未來在醫(yī)療中的應用產(chǎn)生一定的阻礙。

日本京都大學iPS細胞研究所發(fā)現(xiàn)iPS細胞存在基因突變

2020年1月，在日本京都大學iPS細胞研究所向研究機構提供庫存的iPS細胞中發(fā)現(xiàn)了基因突變。迄今為止，在使用iPS細胞的再生醫(yī)學中，所有提供的iPS細胞都經(jīng)過了基因檢查，因此基本沒有患者被基因異常的細胞吞噬的可能性。

通常情況下，在iPS移植到患者體內(nèi)前，都會進行嚴格的測試，包括細胞的基因檢查，因此基本不可能出現(xiàn)基因突變的iPS細胞，但是在理論上來說，iPS細胞的突變是可能存在的。

經(jīng)過對iPS細胞的分析結果，研究人員已經(jīng)明確iPS細胞本身沒有異常，此次基因突變可能是細胞在轉移到研究機構的操作過程中發(fā)生的異常。經(jīng)研究人員分析后確認此次基因突變是核酸序列的異常。堿基序列是DNA或RNA分子的核苷酸序列，在基因表達過程中，堿基序列轉錄，然后翻譯成蛋白質(zhì)的氨基酸序列。此次iPS細胞的突變很可能導致該基因生成的蛋白質(zhì)不完整。

此次突變影響合成的蛋白質(zhì)是ARID1A，此前發(fā)表在《Science子刊》的研究中指出，ARID1A是人類癌癥中常見的突變之一，ARID1A在基因組的空間組織中發(fā)揮著作用;因此，它的缺失對整體的基因表達具有廣泛的影響。

▲圖源：advances.sciencemag.org

目前尚不確定此次iPS細胞的突變是否會因缺乏ARID1A而導致某些癌癥的出現(xiàn)，如女性特有的卵巢癌和亞洲人常見的胃癌。換句話說，由于ARID1A基因是抑制癌癥的基因，如果出現(xiàn)缺乏該基因的異常，細胞癌變的風險非常高。這也就意味著iPS細胞很可能會變成癌細胞。

日本慶應義塾大學通過PET圖像確認iPS細胞是否癌變

另外，關于癌細胞是否癌變的問題，日本慶應義塾大學的團隊開發(fā)出一種方法，通過正電子發(fā)射斷層成像(PET)圖像來確認移植至體內(nèi)的誘導多能干細胞(iPS細胞)是否發(fā)生了癌變。該研究已于2020年1月6日發(fā)表在美國《科學》雜志上。這種方法可以不損傷身體就確認iPS細胞的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)問題能盡早實施切除等對策，該方法被期待有助于實現(xiàn)更安全的再生醫(yī)療。

日本慶應大學的團隊認為，移植后的iPS細胞等干細胞沒有成長為目標組織，以未成熟的狀態(tài)不斷增加，會成為出現(xiàn)癌癥的原因之一。他們重點關注在未成熟的神經(jīng)干細胞和中樞神經(jīng)的癌細胞中增加的蛋白質(zhì)。在向老鼠投放與該蛋白質(zhì)上貼合的標識物質(zhì)后，通過PET觀察，成功鎖定了未成熟細胞聚集的有癌變隱憂的部分。

自從初次研究iPS細胞以來，研究人員就一直在擔憂iPS細胞發(fā)生癌變的風險，雖然目前iPS細胞的制作方法已經(jīng)十分標準，可以去除許多風險因素，消除了研究人員的擔心。但是由于細胞癌變的風險不止一個因素，任何人都無法確定iPS細胞是否還有癌變的可能性。

目前認為人工培養(yǎng)的環(huán)境和流程出現(xiàn)iPS細胞癌變的可能性較低，但是此次本京都大學iPS細胞研究所的發(fā)現(xiàn)證實iPS細胞仍然存在癌變的可能性，因此關于iPS為何會癌變的問題還需要未來進一步研究，以便iPS細胞更好的應用于再生醫(yī)療。

參考來源：

[1]iPS細胞がガン化する?京都大學で起きたiPS細胞の遺伝子異常に関して解説

https://stemcells.or.jp/iPS-genetic-abnormality/

[2]Shuai Wu et al. ARID1A spatially partitions interphase chromosomes" Science Advances (2019). DOI：10.1126/sciadv.aaw5294

https://advances.sciencemag.org/content/5/5/eaaw5294

[3]iPS細胞移植後の腫瘍化モニタリング技術を開発-PET検査で神経幹/前駆細胞の造腫瘍性変化を可視化-

https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/2020/1/7/28-66600/

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