关键点

* 建立了大规模的iPS细胞培养体系。

* 成功从259名指定难病患者体内建立了1,532株iPS细胞株。

* 建立的iPS细胞株已存入理化学研究所生物资源研究中心的iPS细胞库，期待推动相关疾病研究。

1. 摘要

京都大学iPS细胞研究所（CiRA）临床应用研究部门的斋藤润教授等人，为推动罕见疾病的iPS细胞研究，建立了大规模的患者招募系统与iPS细胞培养体系，并成功从259名指定难病患者体内培育出1,532株iPS细胞株。

罕见疾病由于患者人数较少，研究及治疗较为困难。而利用iPS细胞进行疾病建模，正成为研究罕见疾病的新方法。日本政府指定的“指定难病”与iPS细胞技术的结合，能够形成高价值的研究资源。

本研究目标是从指定难病患者体内培养iPS细胞并存入细胞库，最终成功获得1,532株iPS细胞。未来，这些细胞将作为重要研究资源，推动罕见疾病的病理解析及治疗方法的开发。

研究成果已于2023年9月8日在线发表在日本炎症・再生医学会国际学术期刊《Inflammation and Regeneration》。

2. 研究背景

由于罕见疾病患者数量有限，适当的治疗方法难以提供。这主要是由于研究不足，导致准确的诊断方法和治疗策略迟迟无法确立。据统计，全球罕见疾病已超过7,000种，因此，国际合作成为该领域研究的关键。目前已有多个数据库（如Orphanet、OMIM）及国际合作组织（如IRDiRC、IRUD）致力于推进罕见疾病研究。

iPS细胞在罕见疾病研究中的应用备受关注。由于iPS细胞保留了患者的基因信息，它们特别适用于研究以遗传性疾病为主的罕见病。此外，iPS细胞技术的进步使得研究人员可以进行复杂器官建模和细胞分化研究。然而，当前用于研究的罕见疾病iPS细胞种类仍然有限，因此有必要进一步扩充iPS细胞的种类，并存入细胞库，以便为更广泛的罕见疾病研究提供资源。

在日本，某些罕见疾病被认定为“指定难病”，符合特定的诊断标准，但尚无特效治疗方法。因此，这些疾病特别适用于iPS细胞研究。本研究基于这一背景，致力于建立指定难病患者来源的iPS细胞库，以支持未来的研究。

构建特定疾病的iPS细胞资源——有助于罕见疑难病的病理解析及治疗方法开发

本研究制定了一套完整的流程，包括患者招募、研究说明、知情同意、血液采集、iPS细胞培养以及细胞库寄存（见图1）。

患者招募与样本收集

患者招募工作由**国立医院机构（总部：东京目黑区）与湘南镰仓综合医院（神奈川县镰仓市）**协助进行，共有30家医疗机构参与。最终，共有259名指定难病患者参与本研究，涉及139种疾病。

疾病类别 iPS细胞株数

本研究最终从259名患者的血液样本中，成功培养出1,532株iPS细胞。所有细胞均采用无基因整合的外源环状DNA（episomal vector）方法进行重编程，培养成功率达100%。

iPS细胞特性分析

* 增殖能力：细胞的平均倍增时间为29.67±8.38小时，未观察到年龄对倍增时间的影响，但男性细胞株的增殖速度略低于女性。

* 未分化基因表达：所有细胞均表达多能性干细胞基因OCT3/4 和 NANOG，但表达水平因个体不同有所差异，且女性细胞株的表达水平普遍高于男性（见图3）。

* 遗传稳定性：97.8%的细胞株来源于T/B细胞以外的血细胞，大多数细胞（96.3%）不携带可检测的外源DNA残留。

最终，这些iPS细胞被存入**理化学研究所生物资源研究中心（理研BRC）**的iPS细胞库，以供全球研究人员使用。

4. 研究总结与展望

本研究成功建立了覆盖多个罕见疾病领域的iPS细胞库，并将细胞资源存入理研BRC，以支持今后的疾病研究。未来，通过利用iPS细胞捐献者的临床信息，可以实现系统化的病史数据收集，并建立患者长期随访机制。

研究结果表明，iPS细胞技术有助于疾病的表型与分子机制研究，并推动个性化医疗的发展。此外，本研究发现的性别差异（如女性iPS细胞的多能性基因表达水平较高），为未来深入研究细胞生物学机制提供了新线索。

未来研究方向

* 持续扩展iPS细胞库，涵盖更多罕见疾病。

* 深入研究iPS细胞的性别差异及其对细胞功能的影响。

* 结合临床数据，推进个性化医疗与新型治疗策略的开发。

最终，iPS细胞技术将成为罕见疾病研究与个体化治疗的重要基石，为改善患者生活质量作出贡献。