開啟了幹細胞研究:山中伸彌生日│ 科學史上的今天:09/04

曾經,胚胎幹細胞是當代醫學最渴望的聖杯。因為胚胎幹細胞可以分化成人體各種細胞,而每年有許多人因為等不到器官移植而終身殘廢、甚至死亡,如果可以利用胚胎幹細胞培養出各種身體器官,就能嘉惠等候器官移植的病患。而且幹細胞本身的再生能力,也可用於治療許多棘手的疾病,可為許多不治之症帶來一道曙光。

當美國的湯姆森教授(James Thomson)於 1998 年,利用不孕症治療手術所剩餘的胚胎組織,成功培養出人類胚胎幹細胞株,大家莫不寄予高度期待。然而正因為需求殷切,不禁令人擔心是否會導致以各種不當手段取得人類胚胎的不道德行徑,而生命的定義問題更引來宗教界的嚴重關切,於是胚胎幹細胞的研究處處受限,進展遲緩。

沒想到就在大家認定此乃無解的困境時,「山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村」,日本的山中伸彌於 2006 年另闢蹊徑的研究,完全避開了這些爭議。

山中伸彌於 1987 年自醫學院畢業後,原本在大阪擔任整形外科醫師,但做了兩年後,終於認清自己的雙手實在不巧,不擅於動手術,於是決定再回去念書,改走研究路線。他於 1993 年取得醫學博士,隨即前往美國進行博士後研究,利用小鼠研究與血脂調節相關的基因。不料有一次進行基因轉殖實驗時,竟導致小鼠罹癌。當時正是美國研究胚胎幹細胞的盛潮,因此他決定利用小鼠的胚胎幹細胞研究基因與癌症的關係。

山中伸彌於 1996 年回國,沒想到日本對於研究胚胎的態度更加保守。就在他遍尋不著支持,無奈打算放棄研究之路,回頭當外科醫生之際,1998 年傳來湯姆森取得突破的消息再次鼓舞了他。恰巧這一年奈良大學也邀他成立一個小型實驗室,於是山中伸彌懷著雄心壯志重拾幹細胞的研究。

山中伸彌卻決定不採胚胎這個當時所知的唯一之路,竟反其道而行,試圖逆轉體細胞的時鐘,使之回復成幹細胞。這大膽的想法完全違背當時的科學認知,但 1997 年公布的複製羊桃莉,就是將成體的細胞核植入去核的卵細胞中,因此他認為這代表體細胞仍有可能回到胚胎幹細胞的狀態。

2006 年,他發現了四個轉錄因子可以將小鼠的皮膚纖維母細胞轉化為有多功能分化能力的幹細胞(稱為「誘導式多能性幹細胞」,簡稱 iPS ),消息一出,吸引各路人馬也紛紛投入研究。第二年他又培養出人體的 iPS 細胞,更令全世界為之沸騰。從此幹細胞可以用自體細胞培養,可以避免器官移植所引起的排斥問題,也排除了胚胎的道德爭議與宗教壓力,科學家終於可以全力投入幹細胞的研究。

山中伸彌因為開啟了幹細胞研究的新紀元,而於 2012 年獲頒諾貝爾生理或醫學獎。雖然 iPS 細胞還有變異為癌細胞的問題待克服,但我們可以預期將有諸多全新的療法因此誕生,為眾多絕症患者及其家人帶來希望。

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。


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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

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