開啟新醫學革命 聚焦靈長類干細胞研究

肖延勝 王永梅

作為能夠自我更新和多向分化潛能的細胞群體，干細胞可以分化成多種類型的細胞，從而構成機體的各種組織和器官。這不僅可以很好地修復人體重要的組織器官損傷，而且還可以為治愈心血管疾病、代謝性疾病等多種重要疾病提供有效的途徑。以干細胞治療為主要核心的再生醫學，已經成為藥物治療和手術治療活動又一種全新的疾病治療途徑，備受醫學界的關注。

昆明理工大學靈長類轉化醫學研究院李天晴教授，與實驗室人員通過長期的科學研究，首次在世界上分離了能夠產生嵌合體猴的naive（原始態）猴子多能干細胞，為體內構建靈長類的組織器官提供了重要的技術，使我國的靈長類干細胞多能性研究處于國際領先水平。因為在靈長類多能干細胞方面取得的巨大成就，2015年李天晴被中國細胞生物學學會干細胞生物學分會授予“干細胞青年研究員獎”。

目標明確 堅持研究

2002年，李天晴畢業于西南大學（原西南農業大學），同年進入中國科學院昆明動物研究所，開始了他的科研生涯。2006年開始，他先后在美國斯托爾斯醫學研究所、云南省靈長類生物醫學重點實驗室、昆明理工大學靈長類轉化醫學研究中心，從事科學研究。

在科研中，李天晴發現，多能干細胞在再生醫學中應用前景十分美好，因為它能夠分化為機體的所有細胞類型。而要使干細胞在再生醫學中得到應用，就要建立具有嵌合能力以及生殖嵌合能力的靈長類naive干細胞系，李天晴和實驗室人員為此對naive的分子機制以及利用naive的多能干細胞建立體內再生功能組織器官進行了深入的探討，搭建了用于器官移植的技術平臺。

要使干細胞在臨床醫學中得到廣泛的應用，還需要進行干細胞的規模化培養。經過一番艱辛的努力，李天晴和實驗室人員不僅建立了人和猴子的多能干細胞的三維懸浮培養體系，而且建立了神經干細胞的單細胞長期穩定培養體系，并據此開發了簡單的、條件限定的干細胞培養體系。

為了使干細胞應用于人類重大疾病的治療，李天晴利用靈長類動物開展了臨床前的研究。同時，他還以神經系統為代表，建立了神經的非人靈長類疾病動物模型，進行了干細胞移植的安全性、有效性的長期評價，促進神經細胞在體內的再生，推動干細胞走向臨床實踐，從而使基礎研究走向臨床治療。

善于發現 努力創新

在美國斯托爾斯醫學研究所從事科研時，李天晴一直從事視網膜干細胞的研究，并首次在國際上發現成年動物的視網膜里存在能夠分化為七種不同的視網膜細胞的干細胞，移植到視網膜色素炎和夜盲癥的疾病動物的視網膜上的高純度的視網膜感光細胞，能夠整合到視網膜，分化為視網膜細胞，恢復對光的感應效果。這一重大的發現，具有極大的轉化價值，引起了國際科研界的關注。

從2002年開始，李天晴長期從事靈長類干細胞的研究。2012年回國后，他致力于以干細胞為核心的再生醫學研究。再生醫學是一場新的醫學革命，是繼藥物治療、手術治療后的全新的疾病治療途徑。當時，大多數類型的干細胞，缺乏必要的安全性和有效性。

在科研中，李天晴發現，采用與人類非常近似的動物模型和優質的干細胞質量是安全性和有效性評價的關鍵。因為靈長類動物（猴）在解剖、生理、遺傳方面，特別是在神經系統結構與功能上如認知、情緒和社會行為等方面與人類有著高度的相似性，因此，猴被認為是多種人類神經系統類疾病最合適的實驗動物模型。又因為猴多能干細胞（PSCs）與人PSCs高度相似，因此，利用靈長類疾病動物模型，能夠建立干細胞治療神經疾病的技術標準和規范，促進干細胞在體內的安全性和有效性，這也是干細胞臨床轉化的關鍵。

當時，李天晴進行研究，面臨著如何獲得原始態的靈長類多能干細胞，在體內、外實現功能組織器官的再生；如何實現干細胞的規模化和均質培養，滿足臨床的需求；如何將PSCs定向分化為高純度特定的、安全的功能細胞等臨床轉化的四大問題。

雖然困難重重，但是李天晴依然頑強地組建了自己的科研團隊，聚焦“靈長類干細胞與組織再生”，開展了系列研究，并取得了可喜的成就。他的科研成果榮獲2015年云南省十大科技進展，被中國干細胞協會授予“干細胞青年研究員獎”。

勇于承擔 取得碩果

李天晴帶領的研究團隊，首次在世界上分離了原始態的靈長類干細胞，并證明這些細胞能夠產生嵌合體猴，這在世界上尚屬首次。

李天晴設計的簡單的三維懸浮培養體系，利用小分子物質將人和猴多能干細胞在三維懸浮條件下規模化地分化為心肌球，解決了心臟器官再生需要的大量的供體細胞。

此外，李天晴和團隊人員開發的全新的、簡單的、成分限定的、強大的培養體系，可以穩定地培養猴子和人ESCs（胚胎干細胞）和iPSCs（誘導多能干細胞）來源的神經上皮干細胞（NESCs），并可實現規模化培養，為干細胞治療和研究提供足夠的標準化細胞。利用這套單細胞系統，李天晴和團隊人員還模擬了早期神經管的發育，為研究相關的疾病提供了良好的細胞平臺。

在長期的科研中，李天晴勇于承擔，他作為課題負責人和骨干承擔了超級973項目“細胞多能性和人類重大疾病的猴模型研究”、國家科技支撐項目“靈長類動物人類重大疾病模型的研究與示范”、自然科學基金“誘導多能干細胞來源的神經干細胞在猴腦中的安全性和功能研究”、“多能干細胞規模化生產以及對心肌梗死的安全性和有效性臨床前評估”、云南省重大基礎研究“運用非人靈長類動物進行脊髓損傷的在體膠質細胞轉化研究”、“獼猴間充質干細胞和肝前體細胞體外誘導分化為肝細胞和體內替代治療肝損傷模型的建立”等多個項目的研究，取得了令人矚目的科研成果。

李天晴在學術上也取得了非凡的成就。他發表代表性論文十余篇，發明專利有《一種用于懸浮培養多能干細胞的傳代方法》（專利號：201310048507.X），國際專利《一種建立神經上皮干細胞的培養基、方法及其應用》（申請號：PCT/CN2014/074029），國內專利《多能干細胞體外定向分化為心肌細胞的方法》（申請號 2014104900786）。

雖然收獲了無數令人艷羨的成果，開啟了我國的新醫學革命，但是勤奮不止勇往直前努力拼搏的李天晴，依然豪邁地行進在科研的道路上，著眼于干細胞治療為主要核心的再生醫學，不斷地探索著科研的奧秘，追求著科研的真諦，開啟著科研智慧之門，為我國的科研事業貢獻著自己的力量，奉獻著無悔的青春。