器官移植能夠挽救生命,然而全球正面臨嚴重的捐贈者短缺問題,與等待移植的患者人數相比,可提供的器官數量遠遠不足。面對此一困境,研究人員開始嘗試運用iPS細胞製作器官的立體組織,也就是所謂的「類器官」(Organoid)。本文將從站在此研究最前線並推動該領域發展的武部貴則教授之研究出發,探討其未來的可能性。
突破器官移植瓶頸的嘗試
對於因重病或事故導致器官功能衰退的人而言,器官移植是延續生命最有效的手段。然而,根據日本器官移植網絡(JOTN)的資料,日本約有1萬6000名患者等待移植,但可供移植的器官嚴重不足,每年實際接受移植者僅約500至600人。等待期不斷拉長,期間不幸離世的人也不在少數。
而有望從根本改變這項醫療現況的,便是利用 iPS細胞製作器官部分組織的「類器官(迷你器官)」研究。
所謂iPS細胞,是指在皮膚或血液等人體細胞中加入少數基因,使其回到初始狀態,即讓細胞回到具備分化為各種細胞能力的狀態。在適當的培養條件下誘導其分化,多種細胞會自行組織,形成具有器官構造的小型立體組織,也就是「類器官」。
用iPS細胞製作立體器官
2013年,自橫濱市立大學醫學部畢業僅兩年、研究資歷尚淺的武部貴則,成功運用iPS 細胞結合肝細胞、血管細胞與間葉系細胞,製作出相當於肝臟發育初期的類器官「肝芽」。
將大小僅約4毫米的「肝芽」移植到肝衰竭的老鼠體內後,組織會自行發展出血管網並具備部分肝臟功能,大幅提升了老鼠的存活率。這項成果證明,由 iPS 細胞製成的組織能在體內發揮功能,研究發表於英國科學期刊《Nature》後,引起全球高度關注。
對此,武部教授表示:「這項成果具有兩項重要意義:第一,我們提出了思考器官再生的新角度,並非只有單一細胞,而是多種細胞之間構成的更複雜機制才可能是關鍵。第二,我們製作的『肝芽』,相當於胎兒體內極早期形成的肝臟組織。也就是說,若將這類尚未成熟的組織移植到體內,便具備治療的可能性,提出這個想法即是研究的一大重點。」

