什麼是iPS細胞？它具有怎樣的潛力？

製造iPS細胞（誘導多能幹細胞）的方法，是京都大學山中伸彌教授在2006年發現的一項革命性的技術。

江藤副所長介紹說：「細胞是組成我們身體的基本單位，在各個組織和臟器中發揮著特定的功能。比如，皮膚細胞保護身體不受外界有害物質侵害，心肌細胞讓心臟跳動以將血液送往全身。這些功能一旦確定，幾乎就不可能再變成其他類型的細胞。細胞被確定下功能的這種現象叫做『分化』。」

山中伸彌教授（京都大學iPS細胞研究所提供）

包括人類在內的多細胞生物都是一個受精卵透過不斷「分化」，創造出大腦、心臟、肺、肌肉、骨骼等各種器官的。細胞核中包含的身體設計圖就是DNA。DNA在細胞分化時，只使用相應功能所需要的部分，這時，其他的可能性就會被鎖閉。

江藤副所長表示：「iPS細胞的本質就是一種讓已經分化的普通細胞再次回歸到『可以變成任何組織器官的狀態』的技術。具體來說，透過在皮膚和血液等細胞中導入特定轉錄因數（Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc等），進行重程式設計操作，使其具有『多能性』，進而可以像受精卵那樣變成心肌和神經等各種細胞。」

iPS細胞還有一大特點是具有「增殖能力」。普通的細胞完成分化後，分裂次數是有限的，不會無限增多。比如，皮膚細胞會在一定時間內死亡，替換為新的細胞。相對於此，iPS細胞具有自我複製能力，在合適的條件下可以無限分裂。因此，它已經被用作組織修復和再生醫療的材料。發現iPS細胞的山中教授因推翻分化的不可逆性，找到了將成熟細胞恢復到初始狀態的方法，而被授予了2012年的諾貝爾生理學或醫學獎。

在發現iPS細胞以前，曾被用於再生醫療研究的是ES細胞（胚胎幹細胞）。ES細胞是從受精卵的早期胚胎中分離出來的一種細胞，1981年和1998年分別成功分離出了小老鼠和人的ES細胞。

江藤副所長說：「ES細胞也有多能性和增殖性，曾被寄望用於再生醫療，但使用受精卵的做法被指存在倫理問題。而iPS細胞由患者自身的體細胞改造而成，無需使用受精卵，且具有移植時排異反應較少的優點，因而受到了全球廣泛關注。」

iPS細胞在再生醫療領域成果豐碩

關於研究的現狀，江藤副所長說道：「得益於政府強有力的支持，日本在再生醫療領域一直領先世界。目前，透過iPS細胞製造視網膜、心臟、血小板、免疫細胞等8個主要研究項目都在穩步推進。這些項目比歐美和中國等醫療發達地區還要領先數年。」

其中最突出的是曾任理化學研究所項目負責人，後來創立醫療新創企業Vision Care（神戶）並擔任社長的高橋政代的研究。高橋長期致力於培養iPS細胞製作視網膜細胞片，用以治療老年性黃斑變性和視網膜色素變性等眼部疾病。

江藤副所長表示：「高橋政代女士是全球視網膜再生領域的領軍人物。目前，經過臨床研究，正在申請納入『先進醫療』範疇，申請成功後，即使尚未獲批納入健保，也可以在患者承擔部分費用的情況下提供治療。通常情況下，企業開展臨床試驗從啟動到實際投入診療應用需要花費很長時間，所以高橋女士試圖透過採用先進醫療機制，儘早為患者送去福音。高橋女士的丈夫、CiRA的高橋淳所長也在帕金森氏病治療方面取得了具有劃時代意義的成果。目前已經完成針對7名患者的醫師主導臨床試驗，正在爭取早日用於治療。」

在心臟領域，大阪大學的澤芳樹教授使用iPS細胞製成全球第一塊心肌細胞片，實施了心臟病重症患者的心臟貼片手術。另一方面，慶應義塾大學的福田惠一教授已經驗證了將源自iPS細胞的心肌細胞塑造成球狀「心肌球」進行移植這種治療方法的安全性和有效性。

江藤副所長也在推進全新醫療方法的研發工作。他說：「我們的團隊正在致力於研究如何大量生產血液成分中在止血方面具有重要作用的血小板細胞。2021年已經開展臨床研究，向一些難以找到捐血者的稀有血型人士輸入了由他們自體細胞製成的iPS細胞血小板。基於這項研究的成果，我們預定將在2027年啟動生產新型血小板製劑的臨床試驗。」

iPS細胞還為癌症治療事業帶來了巨大的進步。隸屬於CiRA的金子新教授正在致力於將源自iPS細胞的免疫細胞（T細胞和NK細胞）用作攻擊癌細胞「武器」的研究。比如，使用iPS細胞，在T細胞中導入能特異識別癌細胞的「CAR」基因，便可以大量生成強大的「CAR-T細胞」。採用這項技術，可以製造通用於多個患者的標準化細胞製劑，而無需對患者逐一施行訂製。

iPS細胞儲備庫提高研究效率

要實現這種再生醫療的商業化利用，高效推進研究是必不可缺的要素。CiRA構建的「iPS細胞儲備庫」機制發揮了重大作用。

如果採用「自體培養」方式，透過患者自體細胞製造iPS細胞，需要花費數月時間。「iPS細胞儲備庫」機制，是提前從健康捐獻者身上採集細胞來製造iPS細胞，進行儲備，並將它們提供給研究人員或醫療機構。

江藤副所長表示：「透過利用這一通用儲備庫，可以高效、迅速地推進研究工作。這種儲備庫的起初設計便覆蓋了日本人主要的HLA分型（決定免疫回應性的基因分型），具有可以降低移植排異反應風險的優點。2020年4月，CiRA將這一儲備庫移交給公益財團法人京都大學iPS細胞研究財團，財團在理事長山中伸彌教授主導下，作為研究機構與產業界的橋樑，加強再生醫療推廣普及的基礎。」

iPS細胞研究財團製造並提供臨床和研究用的iPS細胞（公益財團法人京都大學iPS細胞研究財團提供）

海外的iPS研究正在猛追

長期以來，日本的iPS細胞研究一直領先於世界，但江藤副所長稱「歐美和中國正在猛追」，表現出強烈的危機感。

「歐美曾在基於ES細胞的再生醫療方面領先一步，但看到日本iPS細胞商用化事業不斷進展之後，迅速轉變了方向。尤其是美國，新創企業開始向研究機構銷售符合GMP（藥品生產品質管制規範）的iPS細胞，商業化發展不斷加速。比如，美國Fate Therapeutics Inc公司開發出基於iPS細胞的免疫細胞療法，正在推進臨床試驗。美國國內針對新創企業的民間投資十分活躍，一家企業籌集到數千萬美元的情況也並不罕見。中國是國家主導的大規模研究投資，2023年已經公佈了利用iPS細胞實現心肌再生的成果，發展速度迅猛。長此以往，日本極有可能失去優勢。」

日本這方面的研究依賴政府預算的傾向較強，針對包含2024年iPS細胞在內的再生、細胞醫療、基因治療項目的預算大約只有200億日圓。研究人員的流動性和產學研合作的靈活性也不及歐美。日本要想保持優勢，需要實施包括靈活運用民間資金、加強國際聯合研究、調整專利戰略等措施在內的根本性的改革。

未來iPS細胞研究的關鍵是支持者和捐款

江藤副所長表示，光靠優秀的研究人員和研究資金，無法達到成功。他說：「制定專利戰略的智慧財產權專家、宣傳研究成果的公關負責人、管理尖端設備的維護技術人員、負責收集捐款等工作的資金籌集人——只有這些專業人士攜起手來，研究項目才能結出果實。然而，日本的大學體系難以以正職員工的雇用形式確保這些人才齊全，只能依賴於捐款。」

這樣的現實情況，正是山中教授透過馬拉松活動等方式募集捐款的背景原因。

為了廣泛呼籲支持「iPS細胞研究基金」，山中伸彌教授從2012年開始參加全國各地的馬拉松大賽。2025年在別府大分每日馬拉松賽中以3小時20分32秒刷新自己的最好成績（2018年的大阪馬拉松賽，共同Images）

江藤副所長表示說：「日本在政府支持下發展到了今天的地步，為了將iPS細胞相關科學轉化為醫療產業，並提升至足以向其他國家輸出的水準，國民的理解和積極支持不可或缺。本人將擔負起作為研究人員透徹闡釋成果的責任，和大家一同創造未來。」

iPS細胞研究蘊藏著透過再生醫療和創藥為人類健康帶來福祉的巨大潛力。但日本要想保持在這個領域的領先地位，除了研究資金外，還需要整個社會的支援。我們每一個人的關注和確實行動，將是邁向新階段的關鍵。

採訪、撰文：大越裕（Team Pascal）
協助編輯：株式會社POWER NEWS

標題圖片：京都大學iPS細胞研究所副所長江藤浩之（CiRA）提供