第 366 期

研究發展
本院幹細胞研究團隊發表世界第一個以2個基因將臍帶血管內皮細胞轉為iPS之研究
NHRI researchers discover endogenous KLF4 expression in human fetal endothelial cells allows for reprogramming to pluripotency with just OCT3/4 and SOX2

本院細胞及系統醫學研究所顏伶汝副研究員的合作團隊，繼2005年與日本東京大學及荷蘭萊登大學不約而同領先全球建立胎盤幹細胞培育分化技術後，今年再度與本院該所林秀芳副研究員及台大婦產部嚴孟祿醫師合作，發表國內第一篇目前在國際幹細胞領域研究如火如荼的誘導式多功能幹細胞iPS（induced Pluripotent Stem Cells）最新研究成果，讓我國在此一層出不窮的研究舞台占有一席之地，論文已於8月6日刊登在心血管領域頂尖的雜誌ATVB網站上。

本院在伍焜玉院長的帶領下，於2009年成立細胞及系統醫學研究所，並領導研究團隊參加行政院科顧組的幹細胞旗艦計畫，主導訊息傳導分子對於幹細胞存活生長及調節分化之重要性研究，至今有多項傑出研究成果，期望以這些幹細胞的基礎研究，落實轉譯醫學的運用，達到真正嘉惠於臨床醫學的目標。本研究即為此旗艦計畫之一。

幹細胞是未充分分化，具有自我更新和分化潛能的細胞。是人體內可以轉化為各種器官和組織的細胞，具有極高的生物醫學價值。目前科學界公認最具分化能力的幹細胞是胚胎幹細胞，但是在取得的過程必須破壞胚胎，具有倫理與法律的爭議，所以在應用上仍有相當限制。由於成年動物體內也有一些幹細胞，稱為成體幹細胞，不會涉及倫理問題，科學界乃積極朝此方向發展。

2006及2007年，日本和美國科學家分別宣佈發現將普通皮膚細胞轉化為幹細胞的方法，由於此種幹細胞的功能與胚胎幹細胞相差無幾，被稱為誘導多功能幹細胞，簡稱iPS細胞。這一發現被評為21世紀截至目前最大的科學進展。隨後世界各國科學家爭相投入，希望獲得有利的競爭優勢。

根據日本京都大學山中伸彌教授的研究，誘導式多功能幹細胞係利用送入OCT4、SOX2、c-MYC及KLF4等4個基因，把皮膚的纖維母細胞誘導成與胚胎幹細胞非常相似的幹細胞。但是在後續的研究中證實這4個基因中，c-MYC及KLF4具有使細胞癌化的能力，因此在臨床的應用上有相當的疑慮。

本院顏伶汝副研究員的研究團隊以對新生胎盤幹細胞的卓越研究，而嘗試利用胎兒臍帶血管裡的人類臍靜脈內皮細胞HUVEC，突破地發現僅需要利用2個非致癌性的基因OCT4及SOX2，就可以將HUVEC內皮細胞轉變成誘導式多功能幹細胞，不需要加入可能產生癌症疑慮的c-MYC及KLF4基因。

此一研究可以成功地僅送入兩個非致癌性的基因OCT4及SOX2的關鍵，在於研究團隊發現新生兒臍帶血管的HUVEC內皮細胞本身即有豐富的KLF4基因表現，而c-MYC及KLF4基因所扮演的功能相似，皆扮演著啟動分化的作用，因此可以不需再置入這2個基因。

由於HUVEC內皮細胞取自新生兒的臍帶，具有取得容易的優點，不需自病患身體抽取，避免許多取得的技術問題；同時也沒有胚胎幹細胞的倫理問題，對於促進誘導多功能幹細胞的臨床應用將有相當助益。而能成功地避免掉有致癌疑慮的基因，對成體幹細胞在臨床的應用也是相當大的突破。這項研究發現是國人在此一領域第一個傑出的成就，讓我國在誘導式多功能幹細胞的研究領域，得以與國際的幹細胞研究同步並行，有效開啟我國幹細胞研究的國際能見度。
《文/圖：秘書室賴瑨萱》