轉載從: Tech News 科技新報
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，但史丹佛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。
造血幹細胞是骨髓的稀有細胞，就像其他幹細胞，它的「自我更新」（self-renewal）特質讓它可分裂產生更多造血幹細胞，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。
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，能夠透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定居留出空間。
但化療和放療都有一定的危險性，對小兒科患者尤其如此，他們可能之後出現生長遲緩、不孕或繼發性癌症等副作用；對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，他們認為如果能一次移植大量健康造血幹細胞，或可免去放療、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，儘管多年來人們能在實驗室培養出人類造血幹細胞，但細胞卻無法自我更新，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）
在小鼠的實驗，原始 50 個細胞在 28 天內增加約 8,000 倍，每 35 個細胞中就有 1 個仍有「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程度。
史丹佛大學遺傳學教授、論文高級作者 Hiromitsu Nakauchi 表示，這是他當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大量繁殖這些細胞的方法，現在團隊已確定一系列條件，能將這些細胞的數量在短短一個月擴大近 900 倍，相信這種方法能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，研究人員已在小鼠實驗證明有可能成功移植大量幹細胞到體內，不須先消除受體自身的幹細胞群。如果這項技術也適用人類，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，團隊還發現培養過程可使用 CRISPR 技術修正原始造血細胞的任何遺傳缺陷，也就是說或許能使用患者自己的細胞進行基因治療。團隊現正老鼠身上測試這種方法。研究已刊載於《自然》（Nature）期刊。
（首圖來源：shutterstock）