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8月16日，2024未来科学大奖揭晓。北京大学教授、昌平实验室领衔科学家邓宏魁因开创了利用化学方法将体细胞重编程为多能干细胞，改变细胞命运和状态方面的杰出工作而获得“生命科学奖”。 未来科学大奖单项奖金为100万美元。其他奖项还包括“物质科学奖”以及“数学与计算机科学奖”。 邓宏魁的开创性工作发表于2022年的《自然》杂志上，他的团队在国际上首次报道了人体细胞化学重编程的工作，成功地应用化学小分子诱导人的体细胞去定向分化，并获得人多能干细胞（CiPSC），为多种疾病的治疗带来希望。 CiPSC在细胞治疗、药物筛选、疾病模型方面具有巨大的应用潜力，同时也是再生医学领域最为关键的“种子细胞”。
长久以来，发育过程中细胞命运决定被认为是单向不可逆的，然而细胞重编程技术的建立打破了这一固有认知，并开启了干细胞和再生医学研究的新时代。 上世纪60年代，英国发育生物学家John Gurdon通过“核移植”细胞重编程技术，证明了发育过程的可逆性。2006年，日本科学家山中伸弥建立了诱导多能干细胞（iPS）技术，采用转基因过表达转录因子的方法，将体细胞重编程至类似胚胎干细胞的多能状态。 同济大学附属东方医院朱鸿明研究员对第一财经记者表示：“iPSC不但提供了疾病治疗的种子来源，同时也是研究生物发育与再生机制的重要工具。日本山中伸弥教授正是凭借iPSC技术获得了诺奖。过往诱导iPSC常采用病毒载体的方法，相比之下邓宏魁教授的化学小分子重编程方法具有多项优势，对于干细胞基础研究和未来的临床应用起到很大的推动作用。” 朱鸿明表示，除了基因组非整合性等优点，小分子更容易进行标准化的处理，尤其是在体内重编程方面，有望实现体内的多次干预。“从药物开发方面来看潜力较大，且具有自主知识产权，是把科研论文写在祖国大地的生动体现。”他说道。 他同时强调，和很多前沿生物技术一样，多能干细胞技术要最终转化并应用到临床上，还需要一个过程，期待更多的资金和政策支持，早日造福临床患者。 邓宏魁团队已经在Ⅰ型糖尿病的治疗方面取得进展。去年，北京大学干细胞中心与天津市第一中心医院成功完成国际首例I型糖尿病受试者化学重编程诱导多潜能干细胞（CiPSC）分化的胰岛样细胞移植手术。首名受试者是一位病史长达11年的I型糖尿病患者，在移植后当天患者即可恢复正常活动，并且胰岛细胞存活良好。团队表示，他们的科研目标是建立一个将来能真正应用、效果更好、全新的治疗方案。 目前，化学重编程诱导人多能干细胞已被广泛应用于干细胞与再生医学研究，例如在体外将成纤维细胞转分化为神经元、心肌细胞和肝脏细胞等，为体内组织器官原位再生提供了新的手段，还可以实现原代肝脏细胞、造血干细胞和肠道类器官等功能细胞在体外的长期维持。 展望未来，化学重编程有望为实现组织器官再生和对抗衰老等重大问题提供新的解决方案。已有动物研究发现，在体细胞重编程至多能性状态的过程中，衰老相关的表观遗传标记会被擦除，表明未来有望将来自老年个体的体细胞重编程为多能干细胞，从而逆转衰老相关的表观遗传标记的可能性。 邓宏魁表示，衰老研究是他很感兴趣的一个领域，衰老相关问题和开发针对多种衰老相关疾病的新疗法非常重要。他透露，近期与合作团队共同开发了一种基于增加溶酶体β-半乳糖苷酶活性选择性地清除衰老细胞的前药策略，这为开发抗衰老干预措施提供了新思路。 |
