2006年，日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）团队利用逆转录病毒将4个转录因子转入成体细胞，进而实现了“生命时钟”的逆转，将其转变为诱导多能干细胞（induced pluripotent stemcells，iPSC）。

研究证实iPSC不会增加遗传突变发生的概率

2017年2月21日，美国国立人类基因组研究所（National Human Genome Research Institute）的科研人员基于全外显子组测序分析，证实iPSC的多数突变来自亲代成纤维细胞中的罕见遗传突变，并证实细胞重编程过程不会增加遗传突变发生的概率。

相关研究以iPSCs and fibroblast subclones from the same fibroblast population contain comparable levels of sequence variations为题发表在Proceedings of the National Academy of Sciences上。

（图片来源：doi: 10.1073/pnas.1616035114）

建立具有胚内和胚外发育潜能的新型多能干细胞

2017年4月6日，北京大学与美国Salk生物学研究所的科研人员利用小分子化合物组合，在国际上首次构建出一种具有全能性特征的新型多能干细胞——“潜能扩展的多能干细胞（extended pluripotent stem cells，EPScells）”，获得的细胞同时具有胚内和胚外组织发育的潜能。该研究既提供了胚胎研究的新工具，也为再生医学的发展奠定了基础。

相关研究以Derivation of Pluripotent Stem Cells with In Vivo Embryonic and Extraembryonic Potency为题发表在 Cell 上。

（图片来源：Cell, doi: 10.1016/j.cell.2017.02.005）

美国利用抗体将成体细胞重编程为多能干细胞

2017年9月11日，美国Scripps研究所的科研人员开发出一种利用抗体诱导成体细胞重编程为多能干细胞的新方法，科研人员筛选出能够取代重编程转录因子的四种抗体，通过将其作用于细胞表面的特异性抗原，模拟动物发育中的天然通道，成功将小鼠的成纤维细胞转变为iPSC，避免了转录因子引入的潜在风险。

相关研究以Replacing reprogramming factors with antibodies selected from combinatorial antibody libraries为题发表在Nature Biotechnology上。

（图片来源：Nature Biotechnology, doi: 10.1038/nbt.3963）

利用iPSC首次实现体外制造造血干细胞

2017年5月17日，美国哈佛医学院的科研人员首次利用7个转录因子，将成体细胞来源的iPSC转化为造血干细胞，其具有与天然造血干细胞“极其相似”的特性，该成果有望解决血液和骨髓供体不足的问题，对血液疾病的治疗具有重要意义。

相关研究以Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells为题发表在 Nature 上。

（图片来源：Nature, doi: 10.1038/nature22370）

利用iPSC成功控制猴子帕金森症状两年

2017年8月30日，日本京都大学的科研人员将人类iPSC来源的多巴胺能祖细胞移植到患帕金森病的食蟹猴体内，发现食蟹猴的帕金森病症状在两年内得到持续改善，且没有产生任何危险的副作用。

相关研究以Human iPS cell-derived dopaminergic neurons function in a primate Parkinson’s disease model为题发表在Nature上。

（图片来源：Nature, doi: 10.1038/nature23664）

iPS 技术用于开发癌症疫苗

斯坦福大学的研究者们发现通过给小鼠注射失活后的 iPSC 会引发强烈的抵抗乳腺癌、肺癌以及皮肤癌的免疫反应，这一处理还能够阻止小鼠体内肿瘤的复发。

在这项研究中，75只小鼠接种了辐射灭活的诱导多能性干细胞疫苗（ipsC vaccine）。四周之内，70%的小鼠在接种了乳腺癌细胞之后发生了排斥反应。而剩下30%的小鼠体内肿瘤的体积也明显缩小。相关现象同样在肺癌以及皮肤癌中得到了验证。

研究人员发现 iPSC 表面的大量抗原分子同样存在于癌症细胞表面。当小鼠接种iPSC之后，免疫系统会产生抵抗其表面分子抗原的免疫反应，但由于ipsC与癌细胞的相似性，小鼠同时会产生靶向癌细胞的免疫反应。

相关结果以Stem cell vaccine immunizes lab mice against multiple cancers为题发表在最近一期的 Cell Stem Cell  杂志上。

(图片来源：Kooreman and Kim et al./Cell Stem Cell)

iPSC技术将皮肤细胞转化为骨骼肌细胞

生物医学工程师们利用 iPS 技术成功地培育出了功能性的人源骨骼肌细胞。在这项研究中，研究者首先分离了成年人的分肌肉组织，例如皮肤或者血液，并且通过 iPS技术 将其转化为初生状态。iPSC 进一步在有Pax7 的刺激下培养，该分子能够释放信号将初生组织转化为肌肉组织。

作者发现在经历了2-4周的3D培养之后，肌肉细胞开始形成肌纤维，并且在外界刺激，例如电信号或化学信号，的作用下能够成功收缩。之后，他们还将这些新生成的肌纤维移植进入小鼠体内，结果表明这些细胞能够最终存活而且通过血管生成的方式与内部组织相连，并且行使至少三周的功能。

这些肌肉组织虽然并不能够达到天然肌肉组织的寿命，但研究者们认为其依然具有此前研究不可比拟的优势。作者认为这种新方法所展现的再生医学疗法将有助于未来人类疾病的治疗。

相关结果以Engineers grow functioning human muscle from skin cells为题发表在最近一期的 Nature Communications 杂志上。

日本启动全球首例 iPS 细胞心脏病临床研究

2018年5月16日，日本卫生部为 iPSC的临床应用再次打开绿灯，批准将其用iPSC分化获得的心肌细胞治疗心力衰竭的临床试验。这是继老年黄斑病性之后，iPSC再次进入临床试验阶段的第二个疾病项目。大阪大学心脏外科医生 Yoshiki Sawa 将带领团队承担此项临床试验。

在本次临床试验中，研究者将制备一个含有约 1 亿个心肌细胞的心肌膜，该膜厚约 0.1 毫米、长约 4 厘米，植入患者心肌中，主要通过这些细胞分泌蛋白质等物质来改善心脏功能。心肌膜优点是无需外来材料，自身细胞基质即可保持结构，形成微环境。

该试验将于2019年 3 月开始，先有 3 名患者接受治疗，而后将扩展到 10 人左右。如果试验成功，将开启“快速通道系统”，该临床技术就可以直接商业化。

参考资料：

[1] Kwon E M, Connelly J P, Hansen N F, et al. iPSCs and fibroblast subclones from the same fibroblast population contain comparable levels of sequence variations[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017,114(8): 1964-1969.

[2] Yang Y, Liu B, Xu J, et al. Derivation of pluripotent stem cells with in vivo embryonic and extraembryonic potency[J]. Cell, 2017, 169(2): 243-257.

[3] Blanchard J W, Xie J, El-Mecharrafie N, et al. Replacing reprogramming factors with antibodies selected from combinatorial antibody libraries[J]. Nature Biotechnology, 2017, 35(10): 960-968.

[4] Sugimura R, Jha D K, Han A, et al. Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells[J]. Nature, 2017, 545(7655): 432-438.

[5] Kikuchi T, Morizane A, Doi D, et al. Human iPS cell-derived dopaminergic neurons function in a primate Parkinson’s disease model[J]. Nature,2017, 548(7669): 592-596.

[6] Nigel G. Kooreman et al. Autologous ipsC-Based Vaccines Elicit Anti-tumor Responses In Vivo. Cell Stem Cell(2018)  

[7] Lingjun Rao et al, Engineering human pluripotent stem cells into a functional skeletal muscle tissue, Nature Communications (2018)