誰能想到培養造血幹細胞的關鍵，竟然是市售約100日圓的膠水

白血病是相當難纏的癌症，為了治療這種疾病，患者必須在化療及放療後移植造血幹細胞（HSCs），然而因為造血幹細胞在實驗室培養困難，像是幹細胞移植、基因治療的研究工作都受到嚴重阻礙，但斯坦福和東京大學研究人員可能已經破解培養的關鍵所在。說起來可能有點難以想像，但這項關鍵物品其實在生活中隨處可見：「膠水」。

在解釋「膠水」為何成為關鍵以前，我們先說明一下造血幹細胞的重要性。

造血幹細胞是骨髓中的稀有細胞，就像其他幹細胞一樣，它的「自我更新」（self-renewal）特質讓它可以分裂產生更多的造血幹細胞，而「多潛能」（Multipotent）特質則使它也可以分化為體內所有不同類型的血液和免疫細胞。

在治療應用上，人們很早就知道患有像是鐮狀紅血球貧血症（SCA）或白血病等免疫、血液疾病的患者，能夠通過移植健康造血幹細胞來治癒疾病，然而為了使治療發揮作用，患者必須先使用化療或放療殺死自身的造血幹細胞來消滅疾病，並為健康細胞在骨髓中的居所定居留出空間。

但化療和放療都具有一定的危險性，對於兒科患者尤其如此，他們可能在往後出現生長遲緩、不孕或繼發性癌症等副作用，而對於病情嚴重或老年患者來說，由於他們虛弱得無法忍受放療、化療療程，因此往往也無法接受移植。

長時間以來，研究人員一直在思考一種可能性，他們認為如果能夠一次移植大量健康造血幹細胞，將可以免去通過放療、化療移除現有細胞的需要，讓新來者直接進入並開始提供健康血液及免疫細胞。

然而這項理論很難測試，因為造血幹細胞難以大量分離，儘管多年來人們經能在實驗室中培養出人類造血幹細胞，但細胞卻無法做到自我更新，只是會分化成前體細胞（precursor cells）成為不同類型血液、免疫細胞的前身。

「膠水」派上用場的地方便在於此。過去研究人員使用的培養液0.5公升便要價數萬日圓，還幾乎難以讓細胞成功增生，但這次團隊在檢討培養液成分時，只使用成分之一的聚乙烯醇（PVA）卻順利培養成功，甚至後續使用市售的「Arabic Yamato」膠水也成功培養。

誰能想到，只需約100日圓的膠水便是培養造血幹細胞的答案。（Source：yamato官網）

在小鼠的實驗中，原始的50個細胞在28天內增加了約8,000倍，其中每35個細胞中就有1個仍具有「自我更新」特質，數量較原始樣本增加了200-900倍，可說是前所未有的擴張水平。

斯坦福大學遺傳學教授、論文高級作者Hiromitsu Nakauchi表示，這是他作為幹細胞研究員的人生目標之一，「50年來，世界各地的研究人員一直在尋找將這些細胞大量繁殖的方法，現在團隊已經確定了一系列條件，能將這些細胞的數量在短短一個月內擴大近900倍，相信這種方法可以改變人們看待造血幹細胞移植和基因療法的方式。」

這項研究特別的是，研究人員已經在小鼠實驗中證明有可能成功移植大量幹細胞到體內，而不須先消除受體自身的幹細胞群，如果這項技術也適用於人類，它將能協助有血液、免疫疾病的患者，免於面對移植前嚴格放療或化療方案可能帶來的危險。

Nakauchi透露，團隊還發現在培養過程中可以使用CRISPR技術來修正原始造血細胞中的任何遺傳缺陷，也就是說或許能夠使用患者自己的細胞來進行基因治療，團隊現在正在老鼠身上測試這種方法。研究已刊載於《自然》（Nature）期刊。

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