利用多能性干細胞自體移植有望治療色素脫失性疾病

　　黑素細胞（Melanocyte）的數量減少或功能缺失將引起色素脫失性疾病，如白癜風等【1】。由于影響美觀，患者易產生抑郁、焦慮等不良情緒，導致生活質量下降，嚴重者可伴發精神心理疾病，影響學習、工作和社交等社會性功能。黑素細胞自體移植是治療白癜風的有效方法之一【2】，但通常較難獲取足夠數量、保持較高增殖活性并適合移植的黑素細胞。日本諾貝爾獎獲得者山中伸彌教授發明的誘導多能性干細胞（即iPS細胞)具有無限增殖潛能和多向分化能力，在再生醫學的移植治療領域具有廣闊的應用前景，然而多能性干細胞誘導分化而來的黑素細胞在體內的組織再構建能力和安全性問題此前尚未獲得有效驗證。

　　2019年時4月9日，江蘇大學鄭允文課題組、李遇梅課題組聯合中國科學院上海生命科學研究院惠利健課題組在Cell Reports上發表文章Therapeutic potential of patient iPSC-derived iMelanocytes in autologous transplantation，利用白癜風患者皮膚細胞生成誘導多能性干細胞并擴增誘導分化為黑素細胞，在移植入裸鼠體內后重建的毛囊組織中長期維持其正常功能。

　　本研究利用白癜風患者色素脫失部位的皮膚細胞生成自體iPS細胞，通過高效獨特的三維誘導分化培養技術獲得了大量具有高增殖能力和體內整合功能的黑素細胞。轉錄組測序分析表明，與正常黑素細胞相比，患者iPS由來的誘導黑素細胞可能涉及白癜風發病機制相關的多個信號通路。

　　為了驗證這些細胞在體內移植后的功能維持，研究人員借助免疫缺陷鼠的毛囊重構模型，證實了iPS細胞由來的黑素干細胞和成熟黑素細胞可以分別整合至小鼠毛囊的隆凸部和毛球部，同時將黑素顆粒正常傳遞并生成黑色毛囊，其整合效率高于普通成熟黑素細胞。而這些整合部位為人類黑素干細胞和成熟黑素細胞的正常生理性分布區域。此外，iPS細胞由來黑素細胞在小鼠體內移植后的存活及功能維持可達7周以上，而在長達2個多月的觀察期間，無致瘤性表現。

　　此項研究不僅首次揭示了iPS細胞由來的誘導黑素細胞在體內的長期功能性維持狀況，也為今后個體化細胞移植治療提供可靠的細胞源和治療策略。此項成果的成功推廣和積極臨床轉化，可為黑素脫失疾患帶來革命性的治療手段。更進一步，有關色素脫失的發病機制極其復雜，有遺傳背景、氧化應激、藥物反應等，本研究為將來揭示色素脫失的發病機制提供了非常好的研究模型，同時也為研究其他難治性疾患提供了可鑒之處。

　　據悉，江蘇大學醫學院博士研究生劉莉萍為本研究的第一作者，江蘇大學再生醫學研究院鄭允文博士、江蘇大學附屬醫院皮膚科李遇梅博士、中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所惠利健博士共同通訊作者。

　　參考文獻

　　1. Ezzedine, K., Eleftheriadou, V., Whitton, M., and van Geel, N. (2015). Vitiligo. Lancet 386, 74–84.

　　2. Mulekar, S.V., and Isedeh, P. (2013). Surgical interventions for vitiligo: an evidence-based review. Br. J. Dermatol. 169 (Suppl 3), 57–66.