干细胞

关于干细胞

我们的身体以无数的细胞构成。这些细胞各不相同，根据身体的组织和脏器分为很多种类，各类细胞都有其独特的功能。

我们人类的生命以很小一个单独的受精卵为起始，随时间慢慢变多变大，成长为成熟的个体。

这个过程是受精卵增殖过程中所含干细胞分裂・分化（＊注１）成构成各种组织和脏器的细胞所达成的结果。

受精卵增殖初期所含的干细胞又叫做「胚胎干细胞（ES细胞）」，具有可分化成任何细胞的全能性。具有和它相似性质的，以遗传子导入技术人工合成的干细胞就是大名鼎鼎的「iPS细胞」。

＊注1　分化
变化和成熟为拥有特定功能细胞的过程。分化后的细胞与干细胞不同，分裂能力降低，且无法再转变为其他类型的细胞。

干细胞的作用

细胞的寿命是有限的。构成成熟组织和脏器的细胞也会因为老化，生病等承受损伤，进而死亡。

老化细胞不断死亡的同时，为了维持身体的机能，就需要依靠干细胞来不断的补充新的细胞。干细胞存在于身体的特定部位，以自身的分裂・分化补充需要的新细胞。比如皮肤干细胞就在表皮最底部的地方和毛孔中，在肠道则藏于肠道粘膜的褶皱中，血液细胞（白血球和红血球等）则源自存在于骨髓中的造血干细胞。在成熟个体中，像这样存在于不同场所的「组织干细胞」只能分化成特定的细胞种类。

间充质干细胞是什么？

在关于各种“组织干细胞”特性的研究过程中，我们发现成熟个体内也存在与胚胎干细胞类似的、具有可分化成多种细胞的高分化能力的干细胞。它们被称为“间充质干细胞”，首先于1960年代在骨髓中被发现，随后在2000年代被发现同样存在于脂肪组织中。间充质干细胞不仅具有非常高的细胞分裂增殖能力（增殖能），还具有可以分化为包括神经、肌肉、脂肪、骨骼等在内的多种细胞类型的能力（多分化能）。

间充质干细胞、ES细胞和iPS细胞的区别

与ES细胞和iPS细胞能够从一个细胞生成所有组织和器官相比，间充质干细胞的增殖能力和分化能力就相对的不那么强盛。然而，ES细胞只能从早期胚胎的一部分（称为内部细胞团）中获取，因此为了获得ES细胞，就需要牺牲整个受精卵。尽管通常会使用体外受精过程中产生的多余受精卵，但这一过程仍不可避免地面临伦理问题。此外，iPS细胞虽然不依赖于受精卵，而是由一般的身体细胞生成，但其过程需要通过基因导入技术进行操作，在移植后存在形成肿瘤的风险，使用时必须特别注意安全性。
而可以从骨髓或脂肪中提取的间充质干细胞由于不存在这些问题，近年来作为一种更易利用的干细胞，得到了广泛的研究和临床应用。

使用干细胞的再生医疗

干细胞治疗一种是直接移植到需要的部位，另一种是在试管中将干细胞分化为目标器官后再进行移植。对下肢血流不畅的闭塞性动脉硬化症患者，将干细胞注射到小腿肌肉内，以促进血管新生的再生医疗就属于前者。将可以分化为表皮细胞的干细胞培养成片状后，贴附在严重烧伤部位的再生医疗则是后者。

日本在2014年已经完善了与再生医疗相关的法律制度（*注2），使得再生医疗得以更加广泛地开展。目前，除了闭塞性动脉硬化症和烧伤的治疗外，干细胞再生医疗还被应用于脑梗塞、脊髓损伤、心肌梗塞、肝硬化、变形性关节炎等各种疾病的治疗方法被广泛采用。

再生医疗狭义上是通过人工方式再生已丧失的组织或器官的技术。广义上则包括恢复功能下降的组织或器官功能的治疗。各种再生医疗中最受期待的是使用干细胞的治疗方法。干细胞不仅具有自我分化为特定组织的能力，还能够分泌生长因子和细胞因子等，促进周围组织的再生，并引导再生所需的新血管生成。

＊注2
2014年11月，日本颁布了新的《再生医疗等安全性保障相关法律》（再生医疗安全性保障法），取代了旧《药事法》并制定了关于“再生医疗等产品”的监管法律——《确保药品、医疗器械等质量、有效性及安全性的相关法律》（药品医疗器械等法）

应用于再生医疗的间充质干细胞

再生医疗中使用的干细胞有多种类型，如前所述，间充质干细胞可以从骨髓和皮下脂肪中提取，因其在安全性和伦理方面的问题较少，相较于ES细胞和iPS细胞更容易在临床中应用，因此被广泛应用于再生医疗中。截止到2024年，根据相关法令向厚生劳动大臣申报的再生医疗项目中，ES细胞和iPS细胞以外的干细胞相关项目已超过1000例，其中使用间充质干细胞的占900例以上（*注3）。
此外，在“治疗”类别的再生医疗计划中，只2023年，使用间充质干细胞等非ES和iPS细胞进行治疗的患者人数已超过2万人（*注4）。这些再生医疗项目通常采用的方式是从患者自身提取少量脂肪组织，培养其中所含的间充质干细胞，并将其以细胞的形式投放到所需部位。
研究表明，间充质干细胞进入体内后有促进组织再生、改善供血系统、抑制炎症并调节免疫系统的作用。
＊注3　根据厚生劳动省官网发布的“再生医疗提供计划‘治疗’区分的注册信息公开”（截至2024年8月8日）。
＊注4　根据厚生劳动省厚生科学审议会（再生医疗等评价部会）官网发布的“基于《确保再生医疗等安全性的法律》第21条第2项规定的再生医疗提供情况定期报告的总结概要”（2024年7月19日）。

间充质干细胞再生医疗的未来

変针对变形性关节炎、皮肤的老化（如斑点和细小皱纹），通常通过局部注射进行治疗；而对于脑梗塞后遗症、肝功能障碍、特应性皮炎等疾病，则通过点滴静脉回输进行治疗。这些治疗方法与现有的药物和手术相比，仍然是较新的技术，但其安全性和有效性已得到逐步验证。
今后，使用间充质干细胞的再生医疗预计也将继续呈增长趋势，并逐渐成熟为一种更为普遍的治疗方法。