戈登、山中伸彌 發現細胞可重編
〔編譯俞智敏/綜合斯德哥爾摩八日外電報導〕二○一二年諾貝爾醫學獎八日揭曉,日本科學家山中伸彌與英國科學家戈登(John Gurdon )因為發現特化的成體細胞可被重新編程為具有多功能的幹細胞(iPS),可能培育出替代組織來造福許多疾病患者的重大貢獻而共同獲獎。兩人將共享一百二十萬美元(約三千五百萬台幣)獎金。
斯德哥爾摩卡洛林斯卡學院的諾貝爾委員會表示,這兩位科學家因為發現成體細胞可變回多功能的原始幹細胞,改寫了世人對細胞與生物體發展的理解而獲獎。
戈登是在一九六二年首先發現成蛙的特化細胞,如皮膚或小腸細胞裡的DNA可用來製造出新的蝌蚪,這表示DNA仍有能力啟動身體所有細胞的形成。一九九七年其他科學家成功複製出桃莉羊,證明戈登當年在青蛙身上發現的程序,同樣適用於哺乳類動物。
成體細胞 可變回多功能幹細胞
逾四十年後,日本學者山中伸彌在二○○六年發現一種能把成體細胞轉回原始細胞的簡單方法,這些原始細胞又可能被引導生成為不同的成體細胞。這些原始細胞基本上與胚胎幹細胞相同,不過當時在研究中使用胚胎幹細胞引發必須先摧毀人類胚胎的道德爭議,山中的發現則提供無需摧毀人類胚胎就可取得原始細胞的辦法。
諾貝爾委員會表示,戈登與山中的發現顯示,特化細胞可在特定情況下逆轉細胞生長時鐘,這些發現同時也提供全球科學家新的研究工具,在許多醫學領域產生卓越成就。日本科學家上週才使用了山中的方法,成功將老鼠的皮膚細胞變為可以製造出小老鼠的卵細胞。
現年七十九歲的戈登曾為劍橋大學抹大拉學院教授,目前則是劍橋戈登研究所負責人。現年五十歲的山中伸彌則曾先後在舊金山的葛來史東研究所及日本的奈良先端科技大學工作,現為京都大學教授,他也是自一九八七年以來首位獲得諾貝爾醫學獎的日本科學家。
有助再生醫學 造福病患
戈登與山中曾於二○○九年同獲美國最有聲望的生物醫學獎「拉斯克獎」(Lasker Award)。諾貝爾醫學獎委員會委員紀埃拉表示,戈登與山中的研究在未來醫學發展上有「極大潛能」,包括替帕金森氏症研發新療法,及製造出可分泌胰島素的細胞等。
戈登在得知獲獎後接受瑞典公共電台電話訪問時表示,他對於諾貝爾委員會頒獎表揚這麼多年以前的研究,感到非常驚訝與感激,他也對能和山中一起獲獎感到榮幸。
山中伸彌則在得知自己是今年諾貝爾醫學獎共同得主後,在記者會上首先感謝國家大力支持,「我覺得是日本這個國家得了獎。」日本首相野田佳彥也致電向他祝賀。
〔自由時報記者黃以敬/台北報導〕英國劍橋大學學者戈登及日本京都大學教授山中伸彌,八日以細胞重編(re-program)研究獲得二○一二年諾貝爾醫學獎。陽明大學幹細胞研究中心主任李光申指出,戈登最早找出從細胞核複製出胚胎幹細胞的先導技術,二○○五年曾造訪台灣的山中伸彌,則是進一步找出將成年細胞再重編還原為胚胎幹細胞的方法,甚至研發出所謂「誘導性多功能幹細胞(induced pluripotent stem cells,iPS)/日譯為『萬能幹細胞』」,使得各類細胞複製都有了可能,寫下新里程碑。
在科學界被喻為「老頑童」的戈登,現年七十九歲,依然活力充沛。去年才在國際研討會上聆聽戈登演講的李光申指出,戈登的研究是透過細胞核表觀遺傳狀態改變重編,使細胞可複製表現出胚胎幹細胞的機轉,開啟由成體細胞取得胚胎幹細胞先例,使得大量複製羊或其他動物成為可能。
iPS複製 不必破壞胚胎細胞
山中伸彌則是透過基因表觀研究,找出將成年細胞回復為胚胎狀態的方法,例如正常的人類皮膚細胞可經由基因表觀遺傳上的重新設定,而轉變成幹細胞,他甚至研究出可藉以複製各種細胞的「萬能幹細胞」,預計很快就會取代傳統胚胎幹細胞技術,儘管曾引發宗教界對複製人的爭議,但確實為細胞複製技術開拓新里程,也開啟了醫療技術新曙光。
相較於過去利用胚胎細胞複製的傳統技術,誘導性多功能幹細胞的優點是利用成體細胞分化複製,不必破壞胚胎細胞,而且是利用自體的成年細胞分化複製,因此不會有排斥問題。
來台與陽明大學交流
山中曾於○五年應陽明大學邀請來台演講,做學術交流,○六年八月才對外發表第一篇有關誘導性多功能幹細胞技術相關研究論文。李光申指出,山中的理論對國內幹細胞研究帶來不少啟發,例如陽明大學幹細胞中心今年四月即在國際權威期刊「肝臟學」發表研究報告,發現十二天內即可從「誘導性多功能幹細胞」分化產生成熟肝細胞,希望未來能製造出更多不同人體器官細胞。
但李光申也指出,儘管山中的幹細胞研究在動物及人類細胞試驗成功,但要實際應用於器官複製等臨床醫療,恐怕還有一段距離,因為藉由基因表達方式促使細胞重編複製過程中,基因突變可能不完全,可能產生致癌性等變化,若能進一步克服,人類醫療預計將可有革命性突破與發展。
〔編譯林翠儀/綜合報導〕日本新科諾貝爾醫學獎得主山中伸彌,以他充滿冒險的精神,不斷地在受挫的路途上闖出第二條道路。如果不是因為他的冒險犯難精神,山中現在可能只是一名平凡的整型醫生,而人類在幹細胞的研究上,可能還停留在扼殺胚胎的道德倫理、法律與科學的混戰中。
畢業於神戶大學醫學院的山中,起初的志願是成為整型外科醫生,因為他學習柔道並喜愛打橄欖球,學生時代經常因為骨折找整型外科醫生報到。不過他的朋友也爆料,其實真正的原因是他對美女有偏好。
醫術不佳改走研究路線
不過,山中的整型醫生之路走得並不平順,在醫院實習階段,別的醫生只要二十分鐘就能搞定的手術,他卻必須花兩個小時,「山中」的日文發音為「yamanaka」,但大家卻故意叫他「邪魔中(jamanaka)」,嘲笑他礙手礙腳。
2006年發現誘導性多功能幹細胞 iPS
這個挫折讓山中決定走上更適合自己個性的研究之路,一九九三年他前往美國進行博士後研究,進而接觸了幹細胞,當時科學家們正熱中於複製羊等胚胎幹細胞的研究,從受精卵中取出胚胎細胞,再從其中培養出胚胎幹細胞,但科學家們必須摧毀具有生命原形的胚胎,才能培養出胚胎幹細胞的舉措,引發了嚴重的道德爭議。
逆轉分化 基因重組成iPS
山中決定為這樣的道德困境找出解決之道,他回到日本著手研究iPS細胞(誘導性多功能幹細胞),但受限於日本封閉研究環境,讓他一度罹患憂鬱症,差點放棄研究工作回鍋當整型醫生。所幸新成立的奈良尖端科學技術大學院大學,提供他條件良好的研究環境,再加上一九九八年美國湯姆森(James A. Thomson)博士成功大量培養出神經、心臟、胰臟等的人類多功能幹細胞,讓他大受鼓舞。
終結胚胎幹細胞道德論戰
人體是由六十萬億個細胞所組成的生命體,如此多的細胞,根源全都是由一個受精卵分裂而來,這個過程叫做「分化」,正常來說是不可逆的,但山中將已分化成皮膚的細胞,透過基因重組成iPS細胞,亦即「時針倒轉」,使之回到分化前的狀態,因為這個劃時代的成就,而意外地結束了胚胎幹細胞所引起的道德論戰,為生命科學的研究找出第二條道路。