開啟新醫(yī)學(xué)革命 聚焦靈長類干細(xì)胞研究

肖延勝 王永梅

作為能夠自我更新和多向分化潛能的細(xì)胞群體，干細(xì)胞可以分化成多種類型的細(xì)胞，從而構(gòu)成機(jī)體的各種組織和器官。這不僅可以很好地修復(fù)人體重要的組織器官損傷，而且還可以為治愈心血管疾病、代謝性疾病等多種重要疾病提供有效的途徑。以干細(xì)胞治療為主要核心的再生醫(yī)學(xué)，已經(jīng)成為藥物治療和手術(shù)治療活動(dòng)又一種全新的疾病治療途徑，備受醫(yī)學(xué)界的關(guān)注。

昆明理工大學(xué)靈長類轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院李天晴教授，與實(shí)驗(yàn)室人員通過長期的科學(xué)研究，首次在世界上分離了能夠產(chǎn)生嵌合體猴的naive（原始態(tài)）猴子多能干細(xì)胞，為體內(nèi)構(gòu)建靈長類的組織器官提供了重要的技術(shù)，使我國的靈長類干細(xì)胞多能性研究處于國際領(lǐng)先水平。因?yàn)樵陟`長類多能干細(xì)胞方面取得的巨大成就，2015年李天晴被中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)干細(xì)胞生物學(xué)分會(huì)授予“干細(xì)胞青年研究員獎(jiǎng)”。

目標(biāo)明確 堅(jiān)持研究

2002年，李天晴畢業(yè)于西南大學(xué)（原西南農(nóng)業(yè)大學(xué)），同年進(jìn)入中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所，開始了他的科研生涯。2006年開始，他先后在美國斯托爾斯醫(yī)學(xué)研究所、云南省靈長類生物醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、昆明理工大學(xué)靈長類轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心，從事科學(xué)研究。

在科研中，李天晴發(fā)現(xiàn)，多能干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中應(yīng)用前景十分美好，因?yàn)樗軌蚍只癁闄C(jī)體的所有細(xì)胞類型。而要使干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中得到應(yīng)用，就要建立具有嵌合能力以及生殖嵌合能力的靈長類naive干細(xì)胞系，李天晴和實(shí)驗(yàn)室人員為此對naive的分子機(jī)制以及利用naive的多能干細(xì)胞建立體內(nèi)再生功能組織器官進(jìn)行了深入的探討，搭建了用于器官移植的技術(shù)平臺(tái)。

要使干細(xì)胞在臨床醫(yī)學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用，還需要進(jìn)行干細(xì)胞的規(guī)?；囵B(yǎng)。經(jīng)過一番艱辛的努力，李天晴和實(shí)驗(yàn)室人員不僅建立了人和猴子的多能干細(xì)胞的三維懸浮培養(yǎng)體系，而且建立了神經(jīng)干細(xì)胞的單細(xì)胞長期穩(wěn)定培養(yǎng)體系，并據(jù)此開發(fā)了簡單的、條件限定的干細(xì)胞培養(yǎng)體系。

為了使干細(xì)胞應(yīng)用于人類重大疾病的治療，李天晴利用靈長類動(dòng)物開展了臨床前的研究。同時(shí)，他還以神經(jīng)系統(tǒng)為代表，建立了神經(jīng)的非人靈長類疾病動(dòng)物模型，進(jìn)行了干細(xì)胞移植的安全性、有效性的長期評(píng)價(jià)，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞在體內(nèi)的再生，推動(dòng)干細(xì)胞走向臨床實(shí)踐，從而使基礎(chǔ)研究走向臨床治療。

善于發(fā)現(xiàn) 努力創(chuàng)新

在美國斯托爾斯醫(yī)學(xué)研究所從事科研時(shí)，李天晴一直從事視網(wǎng)膜干細(xì)胞的研究，并首次在國際上發(fā)現(xiàn)成年動(dòng)物的視網(wǎng)膜里存在能夠分化為七種不同的視網(wǎng)膜細(xì)胞的干細(xì)胞，移植到視網(wǎng)膜色素炎和夜盲癥的疾病動(dòng)物的視網(wǎng)膜上的高純度的視網(wǎng)膜感光細(xì)胞，能夠整合到視網(wǎng)膜，分化為視網(wǎng)膜細(xì)胞，恢復(fù)對光的感應(yīng)效果。這一重大的發(fā)現(xiàn)，具有極大的轉(zhuǎn)化價(jià)值，引起了國際科研界的關(guān)注。

從2002年開始，李天晴長期從事靈長類干細(xì)胞的研究。2012年回國后，他致力于以干細(xì)胞為核心的再生醫(yī)學(xué)研究。再生醫(yī)學(xué)是一場新的醫(yī)學(xué)革命，是繼藥物治療、手術(shù)治療后的全新的疾病治療途徑。當(dāng)時(shí)，大多數(shù)類型的干細(xì)胞，缺乏必要的安全性和有效性。

在科研中，李天晴發(fā)現(xiàn)，采用與人類非常近似的動(dòng)物模型和優(yōu)質(zhì)的干細(xì)胞質(zhì)量是安全性和有效性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。因?yàn)殪`長類動(dòng)物（猴）在解剖、生理、遺傳方面，特別是在神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能上如認(rèn)知、情緒和社會(huì)行為等方面與人類有著高度的相似性，因此，猴被認(rèn)為是多種人類神經(jīng)系統(tǒng)類疾病最合適的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。又因?yàn)楹锒嗄芨杉?xì)胞（PSCs）與人PSCs高度相似，因此，利用靈長類疾病動(dòng)物模型，能夠建立干細(xì)胞治療神經(jīng)疾病的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，促進(jìn)干細(xì)胞在體內(nèi)的安全性和有效性，這也是干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。

當(dāng)時(shí)，李天晴進(jìn)行研究，面臨著如何獲得原始態(tài)的靈長類多能干細(xì)胞，在體內(nèi)、外實(shí)現(xiàn)功能組織器官的再生；如何實(shí)現(xiàn)干細(xì)胞的規(guī)?；途|(zhì)培養(yǎng)，滿足臨床的需求；如何將PSCs定向分化為高純度特定的、安全的功能細(xì)胞等臨床轉(zhuǎn)化的四大問題。

雖然困難重重，但是李天晴依然頑強(qiáng)地組建了自己的科研團(tuán)隊(duì)，聚焦“靈長類干細(xì)胞與組織再生”，開展了系列研究，并取得了可喜的成就。他的科研成果榮獲2015年云南省十大科技進(jìn)展，被中國干細(xì)胞協(xié)會(huì)授予“干細(xì)胞青年研究員獎(jiǎng)”。

勇于承擔(dān) 取得碩果

李天晴帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，首次在世界上分離了原始態(tài)的靈長類干細(xì)胞，并證明這些細(xì)胞能夠產(chǎn)生嵌合體猴，這在世界上尚屬首次。

李天晴設(shè)計(jì)的簡單的三維懸浮培養(yǎng)體系，利用小分子物質(zhì)將人和猴多能干細(xì)胞在三維懸浮條件下規(guī)?；胤只癁樾募∏颍鉀Q了心臟器官再生需要的大量的供體細(xì)胞。

此外，李天晴和團(tuán)隊(duì)人員開發(fā)的全新的、簡單的、成分限定的、強(qiáng)大的培養(yǎng)體系，可以穩(wěn)定地培養(yǎng)猴子和人ESCs（胚胎干細(xì)胞）和iPSCs（誘導(dǎo)多能干細(xì)胞）來源的神經(jīng)上皮干細(xì)胞（NESCs），并可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化培養(yǎng)，為干細(xì)胞治療和研究提供足夠的標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)胞。利用這套單細(xì)胞系統(tǒng)，李天晴和團(tuán)隊(duì)人員還模擬了早期神經(jīng)管的發(fā)育，為研究相關(guān)的疾病提供了良好的細(xì)胞平臺(tái)。

在長期的科研中，李天晴勇于承擔(dān)，他作為課題負(fù)責(zé)人和骨干承擔(dān)了超級(jí)973項(xiàng)目“細(xì)胞多能性和人類重大疾病的猴模型研究”、國家科技支撐項(xiàng)目“靈長類動(dòng)物人類重大疾病模型的研究與示范”、自然科學(xué)基金“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源的神經(jīng)干細(xì)胞在猴腦中的安全性和功能研究”、“多能干細(xì)胞規(guī)模化生產(chǎn)以及對心肌梗死的安全性和有效性臨床前評(píng)估”、云南省重大基礎(chǔ)研究“運(yùn)用非人靈長類動(dòng)物進(jìn)行脊髓損傷的在體膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化研究”、“獼猴間充質(zhì)干細(xì)胞和肝前體細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化為肝細(xì)胞和體內(nèi)替代治療肝損傷模型的建立”等多個(gè)項(xiàng)目的研究，取得了令人矚目的科研成果。

李天晴在學(xué)術(shù)上也取得了非凡的成就。他發(fā)表代表性論文十余篇，發(fā)明專利有《一種用于懸浮培養(yǎng)多能干細(xì)胞的傳代方法》（專利號(hào)：201310048507.X），國際專利《一種建立神經(jīng)上皮干細(xì)胞的培養(yǎng)基、方法及其應(yīng)用》（申請?zhí)枺篜CT/CN2014/074029），國內(nèi)專利《多能干細(xì)胞體外定向分化為心肌細(xì)胞的方法》（申請?zhí)?2014104900786）。

雖然收獲了無數(shù)令人艷羨的成果，開啟了我國的新醫(yī)學(xué)革命，但是勤奮不止勇往直前努力拼搏的李天晴，依然豪邁地行進(jìn)在科研的道路上，著眼于干細(xì)胞治療為主要核心的再生醫(yī)學(xué)，不斷地探索著科研的奧秘，追求著科研的真諦，開啟著科研智慧之門，為我國的科研事業(yè)貢獻(xiàn)著自己的力量，奉獻(xiàn)著無悔的青春。