不同于正常細(xì)胞，癌細(xì)胞會(huì)不受控制地增殖，從而導(dǎo)致其擴(kuò)散至整個(gè)身體。這種不規(guī)則的增殖往往是由于突變的基因。最近，日本京都大學(xué)iPS細(xì)胞研究與應(yīng)用中心（CIRA）的Yasuhiro Yamada教授，對(duì)于骨腫瘤相關(guān)基因尤其感興趣。他說：“我們的一個(gè)項(xiàng)目是EWS-FLI1基因。”這個(gè)癌基因被認(rèn)為是十分必要的，但不足以導(dǎo)致幾種骨腫瘤，這表明它必須與其他突變共同起作用，才會(huì)導(dǎo)致癌癥。

iPS細(xì)胞技術(shù)，給癌癥研究人員提供了一種工具來重編程細(xì)胞，從而使研究人員能夠?qū)崟r(shí)觀察癌癥的發(fā)展。Yasuhiro Yamada教授說：“我們可以修改iPS細(xì)胞的基因，然后使它們分化，以評(píng)估突變的重要性。大多數(shù)肉瘤（或癌細(xì)胞）可耐受重編程。”幸運(yùn)的是，在實(shí)驗(yàn)室里，他發(fā)現(xiàn)了一些不耐受重編程的肉瘤。

為了確定與EWS-FLI1合作的其他基因突變，他的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了孤注一擲的實(shí)驗(yàn)。他們?cè)?span lang="EN-US">胚胎干細(xì)胞中插入了EWS-FLI1基因，并將這些細(xì)胞插入到其他正常的小鼠體內(nèi)。細(xì)胞的一個(gè)重要特點(diǎn)是，EWS-FLI1基因不表達(dá)，除非用一種抗生素激活，但小鼠未能發(fā)展出腫瘤。Yamada解釋說：“這證明，其他的基因突變是非常必要的。”然而，當(dāng)向隨機(jī)突變中添加EWS-FLI1基因時(shí)，當(dāng)EWS-FLI1基因被激活時(shí)，小鼠生長(zhǎng)出與骨肉瘤（一種骨腫瘤）一致的腫瘤。然后，研究人員試圖將腫瘤細(xì)胞重編程為iPS細(xì)胞（肉瘤iPS細(xì)胞），在兩個(gè)例子中都是成功的。

肉瘤iPS的獲得，可讓科學(xué)家們觀察到額外的突變對(duì)細(xì)胞分化有何影響。在肉瘤iPS細(xì)胞中——其中EWS-FLI1基因沒有被激活，沒有腫瘤形成但發(fā)現(xiàn)了異常的分化。Yamada說：“成骨細(xì)胞（繼續(xù)產(chǎn)生骨細(xì)胞）不能正常發(fā)育。”當(dāng)EWS-FLI1基因被激活時(shí)，細(xì)胞繼續(xù)形成腫瘤。Yamada推測(cè)，未知突變影響著成骨細(xì)胞的分化，正是這一機(jī)制使得EWS-FLI1基因具有致癌性。因此他提出，肉瘤iPS細(xì)胞可能對(duì)于藥物發(fā)現(xiàn)是很有價(jià)值的，因?yàn)榧m正分化的化合物，可以防止骨腫瘤形成——即使在EWS-FLI1基因表達(dá)的情況下。他說：“該平臺(tái)將有助于尋找小化合物用于治療。”這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表于最近的《Stem Cell Reports》雜志。

iPS技術(shù)能夠通過重編程令成體細(xì)胞重新獲得多能性，iPS細(xì)胞理論上可以分化成為任何類型的細(xì)胞，在疾病研究、藥物篩選和細(xì)胞治療中有很大的應(yīng)用前景。今年2月份，諾獎(jiǎng)得主山中伸彌二月十七日在Nature Reviews Molecular Cell Biology雜志上發(fā)表文章，全面回顧了iPS重編程的發(fā)展歷程。另外，來自美國斯克里普斯研究所（TSRI）和J. Craig Venter研究所（JCVI）的科學(xué)家證明，制備多潛能干細(xì)胞供臨床使用的行為，不太可能將致癌基因突變傳遞給患者。這項(xiàng)研究發(fā)表于《Nature Communications》雜志上，是在快速發(fā)展的干細(xì)胞治療領(lǐng)域中評(píng)估患者安全的重要一步。