将ALS患者皮肤细胞转化为运动神经元的新技术

理解和治疗ALS的新关键，以及迈向个性化再生医学的一步

NEW YORK (July 31, 2008) – Harvard and Columbia scientists have for the first time used a new technique to transform an ALS (amyotrophic lateral sclerosis, or Lou Gehrig’s disease) patient’s skin cells into motor neurons, a process that may be used in the future to create tailor-made cells to treat the debilitating disease. The research – led by Kevin Eggan, Ph.D. of the Harvard Stem Cell Institute and Chief Scientific Officer of the New York Stem Cell Foundation – will be published July 31 in the online version of the journal Science.

Motor neuron的图像Courtesy Dimos，Rodolfa等

Kevin Eggan，Ph.D.

克里斯亨德森，博士。这是第一次将来自缩短患者的皮肤细胞已被重新编程为干细胞状状态，然后哄骗展示所需的特定细胞类型，以了解和治疗疾病。虽然细胞更换疗法可能仍然是多年的，但新细胞将解决多年来已经阻碍了ALS研究的问题：无法在实验室中研究患者的运动神经元。

Als是由运动神经元的变性和死亡引起的，该神经细胞从脊髓向每个身体的肌肉传递神经脉冲。运动神经元的死亡导致这些肌肉的瘫痪，包括参与吞咽和呼吸的人，最终导致患者的死亡。The disease affects about 30,000 people in the United States.“Up until now, it’s been impossible to get access to the neurons affected by ALS and, although everyone was excited by the potential of the new technology, it was uncertain that we would be able to obtain them from patients’ skin cells,” says co-author Chris Henderson, Ph.D., professor of pathology, neurology and neuroscience, co-director of the Center for Motor Neuron Biology and Disease at Columbia, and senior scientific advisor of the Project A.L.S./ Jenifer Estess Laboratory for Stem Cell Research. “Our paper now shows that we can generate hundreds of millions of motor neurons that are genetically identical to a patient’s own neurons. This will be an immense help as we try to uncover the mechanisms behind this disease and screen for drugs that can prolong life.

使用一种新的技术通过将人成人皮肤细胞重新编程为类似胚胎茎（ES）细胞的细胞来创建电机神经元。用于制造这些细胞的技术 - 称为诱导的多能干（IPS）细胞 - 是日本和威斯康星州的研究人员在去年11月首次报道的领域的一个主要进展。这些研究使用来自健康成人的皮肤细胞，但它仍然是未知IPS细胞可以用慢性病患者的细胞产生，然后转化为神经元。在本文中，哥伦比亚哈佛大队队列使用ALS患者的皮肤细胞表明这是可能的。

Columbia clinician-researchers Wendy Chung, M.D., Ph.D., Herbert Irving Assistant Professor of Pediatrics in Medicine, and Hiroshi Mitsumoto, M.D., D.Sc., the Wesley J. Howe Professor of Neurology at Columbia, obtained skin cells from an 82-year-old ALS patient. In the Project A.L.S. laboratory, Columbia researchers Dr. Henderson and Hynek Wichterle, Ph.D., assistant professor of pathology and another senior scientific advisor of the Project A.L.S. laboratory, and colleagues cultured the cells and contributed expertise needed for identifying iPS cell-derived motor neurons. Finally, Harvard researchers, led by Dr. Eggan of the Harvard Stem Cell Institute, successfully used the new technique to reprogram the skin cells into iPS cells and differentiate them into motor neurons.

科学家最初希望使用“治疗性克隆”，其中从患者的DNA插入捐赠的蛋中以产生胚胎干细胞的DNA。然而，这种技术仍未在人类中取得成功，并且也受到捐赠的鸡蛋短缺的阻碍。

Henderson博士说，如果IPS技术在生产神经元和其他细胞进行神经元和其他细胞进行研究时，可能取代“治疗克隆”方法，但仍有许多关于IPS衍生神经元的问题。

“我们还不知道他们在ALS患者中的运动神经元有多么相似，”他说。“虽然细胞表现出典型的运动神经元的许多性质，但我们尚不知道它们是否会易于退化，这将使我们能够模仿培养皿中的疾病，因此筛选潜在的药物。”

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哥伦比亚和哈佛大学的研究人员已经合作，调查细胞，以确定它们与健康人的运动神经元不同的最终目标。

“项目A.L.S.“科学家之间的合作始终保持了解和治疗这种疾病的答案，”项目A.L.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.。“我们很高兴催化了哈佛哥伦比亚的合作，导致了这一发现。”

亨德森博士说:“这些细胞的治疗用途可能还有很长的路要走。”“目前iPS细胞存在安全问题，包括癌症风险。我们也不知道如何以一种有益的方式将细胞重新导入患病的成年人体内。在我们考虑使用这些细胞治疗疾病之前，所有这些障碍都需要首先克服，但我们可以立即开始评估它们，将其作为药物发现的工具。”

The Columbia and Harvard researchers were supported by the Harvard Stem Cell Institute (HSCI), Project A.L.S, the New York Stem Cell Foundation (NYSCF), the SMA Foundation, MDA Wings Over Wall Street, the Claire and Leonard Tow Charitable Foundation, the Spina, Drago and Bowen Families, and Ride for Life, and the Russell Berrie Foundation.

哥伦比亚的Naomi Berrie糖尿病中心的调查人员也与Eggan博士和其他人在哈佛干细胞研究所和纽约干细胞基础上合作，纽约干细胞基础上患有糖尿病患者的皮肤细胞的类似实验。纽约干细胞基金会首席执行官Susan L. Solomon说：“我们很高兴能够促进和支持真正重要的跨体制合作，例如哈佛大学和哥伦比亚的大量研究努力。”

哥伦比亚大学医学中心是埃莉诺和卢·格里克MDA/ALS中心的所在地，该中心每年照顾300多名ALS患者。运动神经元生物学与疾病中心与40多名科学家一起致力于揭开ALS和其他运动神经元疾病的病因。以及A.L.S./Jenifer Estess/干细胞研究实验室项目。近年来，CUMC的科学家们发现，肌萎缩性侧索硬化症患者的运动神经元可能因邻近细胞释放的毒素而退化;开发出将胚胎干细胞转化为运动神经元的方法;并揭示了运动神经元是如何成熟并找到到达目标肌肉的途径的(最近发表在本周《细胞》杂志上的一篇论文中，作者是霍华德休斯医学研究所神经科学、生物化学和分子生物物理学克莱尔·陶教授和研究员Thomas Jessell博士)。这一进展和目前的文章使哥伦比亚大学的科学家和他们的同事更接近他们的长期目标，即找到一种治疗这种可怕疾病的方法。2008年1月，哥伦比亚大学从纽约州帝国干细胞委员会(Empire State Stem Cell Board)获得了250万美元，该机构由纽约州立法机构创建，旨在支持干细胞研究。

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哥伦比亚大学医疗中心在医疗和健康科学教育和患者护理中提供了基础，临床前和临床研究的国际领导。医疗中心培训未来领导，包括许多医生，科学家，公共卫生专业人士，牙医和护士的专门工作，位于医学院，公共卫生学院，牙科医学院，护理学院，艺术与科学研究生院的生物医学部门，以及联合研究中心和机构。成立于1767年，哥伦比亚的医生和外科医生是该国的第一个授予M.D.学位的机构。在该国最具选择的医学院中，学校是纽约州最大的医学研究企业的所在地，是该国最大的医学研究企业。有关更多信息，请访问www.cumc.columbia.edu.。