财经车科技日报记者 张晔
取一块皮肤或一滴血，提取细胞，进行细胞“重编程”，改造成多能干细胞，再进一步培养分化，它就成为各种各样的身体细胞，例如心肌细胞、视网膜细胞等，最终有望培育出人体器官。
这不是天方夜谭，而是实实在在的科研进展。
近日，国家药监局药品审评中心官网显示，南京艾尔普再生医学科技有限公司自主研发的“人iPSC来源心肌细胞注射液”产品（HiCM-188）临床试验申请获得批准，拟用于治疗严重慢性缺血性心力衰竭。这是自2012年日本科学家因发现诱导多能干细胞获得诺贝尔生理学或医学奖以来，国内首款获批开展临床试验的诱导多能干细胞衍生心肌细胞治疗产品。
诱导性多能干细胞简称iPS细胞是近年来科学界争相研究的新宠。那么，它为何具有神奇的再生功能，与胚胎干细胞、间充质干细胞相比有什么不同，它将如何治疗严重心衰患者，诱导多能干细胞技术在临床研究中进展如何？科技日报记者走访了相关医疗、高校和企业的专家。
从体细胞到干细胞的神奇变化
说到诱导多能干细胞，就不得不提另外两种为人熟知的干细胞：胚胎干细胞和间充质干细胞。
人类受精卵首先会形成胚胎，然后胚胎发育，最后形成胎儿。而胚胎干细胞就是一种存在于胚胎中，可以分化发育成各种体细胞，进而形成各组织的特殊细胞，它具有全能分化性。
人们可能会有疑问，既然胚胎干细胞已经这么好了，为何iPS细胞的发现和研究又引起轰动呢？事实上，虽然胚胎干细胞很好，但是面临极大的伦理问题，因此近年来对其研究近乎停止。
另外，产妇生产后保留的胚盘组织或脐带血，含有间充质干细胞。目前，临床上间充质干细胞可以参与治疗的疾病领域越来越多，但间充质干细胞移植后存活时间较短且分化能力相对有限，因此其应用也存在一定限制。
2006年，日本京都大学山中伸弥教授团队利用体细胞“重编程”技术，将小鼠皮肤成纤维细胞成功改造成具备全能分化能力的诱导性多能干细胞。
iPS细胞只需要提取一些体细胞，就可以将其转化为与胚胎干细胞相似的多能细胞，所以不存在伦理问题。
得到iPS细胞后，再将其培养分化，获得所需的其他体细胞，最终将之用于修复身体的损坏组织。与此同时，利用患者自身细胞加工形成的iPS细胞，其培养出的组织或器官在重新移植到患者体内后将被认定为自体组织，能够避开免疫系统的攻击。
近年来，科学家还发展出化学诱导法，利用化学小分子，让体细胞重新变成了具有多能性的干细胞，进一步丰富了体细胞“重编程”的方法。
诱导多能干细胞如何治疗心衰
心力衰竭简称心衰，是各种心脏疾病发展的终末阶段，已成为危害人类健康的重要公共卫生问题。
数据显示，全球心衰患者数量为6430万，中国大于35岁人群中心衰患者数量高达1370万。目前，慢性心衰的总死亡率很高，多达一半的患者在心衰诊断后5年内死亡。
针对终末期心衰，心脏移植是最有效的治疗方式之一，但供体资源稀缺，难以满足巨大的患者需求。此外，心脏移植供体匹配条件和手术难度也较高，所有术后并发症均可严重影响患者术后的生存质量。在中国，近20%的患者接受心脏移植后存活时间不足3年。临床上迫切需要其他新型治疗手段，为心衰患者带来希望。
2020年5月，南京鼓楼医院王东进团队的一项临床治疗研究得到国际学术期刊《自然》报道，两名男性心衰患者成功接受了基于诱导多能干细胞衍生心肌细胞的治疗，并在随访一年后观察到良好的治疗效果。这是已知的全球首个iPS技术治疗心衰的临床应用。
“目前我们已入组了17位患者开展了相关临床研究，他们的术后回访都显示，心肌功能得到明显恢复。预计4月底完成全部20例入组。”王东进告诉记者，当首例患者因为心梗来到鼓楼医院时，左心室射血分数（EF）值只有30%，而正常人为50%—70%，即使开展心脏搭桥手术，也不能完全恢复坏死的心肌，“这就好比土地长期干涸就会盐碱化沙漠化，浇点水也不能根本改变，必须还要施点肥改变内部微生态。”王东进说。
因此，王东进与艾尔普再生医学公司合作，利用诱导多能干细胞治疗配合心脏搭桥手术对首例患者“标本兼治”：在进行心脏搭桥手术的同时，对缺血心肌中心和周围注射诱导多能干细胞分化的心肌细胞。
经过治疗，首例患者的EF值恢复到50%以上，而其他患者的EF值也均有不同程度的提升，“这说明不仅心脏血液供应恢复了，而且心肌功能也恢复到正常人的水平。”王东进说，通过影像检查和代谢实验发现，坏死心肌又有活性，并恢复了正常的代谢功能。
前景虽好但仍存技术难关
据悉，本次获得临床试验许可的“人iPSC来源心肌细胞注射液”的细胞来源为血液单个核细胞，而过去科学家大多选择皮肤、肠道或尿液为细胞来源。
“正常的血液是绝对无菌环境，这为后期的细胞生产提供了良好的基础，经过技术攻关，血液单个核细胞的重编程效率和稳定性也大大提高。”艾尔普再生医学创始人兼CEO王嘉显博士说。
王嘉显表示，艾尔普再生医学始终坚持“可负担性”创新，自2019年起自主研发建成细胞自动化智能量产平台，改变了过去干细胞产品以人工手动操作为主的模式，单产线年产量达到10万人量级，极大降低了成本，有望使细胞治疗产品能够惠及更多人群。
2021年10月，全自动化细胞产线与iPS细胞心衰治疗两项技术，成功入选国家“十三五”科技创新成就展。
王东进认为，人体许多器官可以修复或再生，比如肝脏、胃、骨骼等，但是包括心脏在内一些器官无法再生，干细胞以其促进组织再生或自我修复的强大功能为人类医疗带来了无限可能，未来诱导多能干细胞还有望介入早期心衰治疗。
iPS细胞问世后，再生医学取得突破性进展，人类解锁了理论上可以再造身体组织乃至器官的新技能。
南京医科大学靳建亮副教授认为，这项技术想要广泛使用，还要持续关注如下方面：第一，iPS细胞分化出来的体细胞在功能上与正常体细胞的一致性；第二，iPS细胞分化出来的体细胞注射到异体所面临的免疫排斥反应；第三，iPS细胞分化出来的体细胞的给药方式及方法创新；第四，人类的器官拥有极度复杂的结构组成和微环境，人工体外培养目前仅仅能够达到组织级别，想到达器官的水平仍有不少挑战。
