日本和美國研究團隊分別宣布幹細胞研究的空前突破，利用「基因直接重組」技術，成功的把皮膚細胞轉變成人工幹細胞。其中日本團隊是用老鼠細胞，美國威斯康辛大學團隊則是用難度較高的人類細胞，讓率領美國團隊的華人女科學家俞君英一夕暴紅。

俞君英表示，這項研究目前能直接運用的，是提供藥廠做與遺傳相關試驗，如果成功，不但可以更有效對抗疾病，還可降低健康保健費用，但還有更多的研究仍待努力。

卅三歲的俞君英來自大陸浙江，一九九七年自北京大學生物系畢業，二○○三年取得賓州大學生命科學博士後開始在麥迪遜威斯康辛大學參加研究。她所加入的實驗室由湯姆森主持，湯姆森在一九九八年成為全世界第一位分離出幹細胞的科學家，被學界譽為「幹細胞始祖」。

俞君英說，她從二○○五年開始在湯姆森指導下展開這方面研究。俞君英團隊的論文在上月九日送出，「科學」期刊本月十四日就決定發表，可說是受到少有的重視。俞君英掛名第一作者，湯姆森教授為主要研究人員，團隊中還有多位華人。

另一個競爭對手來自日本京都大學教授山中伸彌的團隊，在上月九日送出論文到另一著名期刊「細胞」，也馬上被接受，十九日決定在網上發表。美日兩個幹細胞研究團隊，相互競爭，卻在不同的重要國際學刊同時發表，在科學界也是少見的事。

俞君英表示，他們開始研究時，並不知道有競爭對手在日本，兩組人先後發表初步研究結果後，才感受到競爭的壓力。她表示他們是利用人體細胞，日本團隊是利用老鼠細胞，人類細胞的培養周期較長，取得較難。

她們實驗所做的是利用病毒將四個基因運入人體皮膚細胞內，這些特定基因已知能啟動和關閉其他基因，但到底如何產生出類似胚胎幹細胞性能的細胞，其中機制依然成謎。美日兩個團隊都是使用四個基因進行「基因重組」，產生完全具有幹細胞功能的細胞。但其中兩個基因，美日兩隊有所不同。

「基因重組」簡單而言是使成熟細胞回復到類似胚胎細胞，類以「時光倒流」的返老還童。但科學家還不能進一步解釋為何「分子時鐘」會倒轉。

一般幹細胞研究的主要功用在研究胚胎發生過程、器官移植和遺傳相關疾病藥物篩選上。俞君英團隊達成的這項突破也代表巨大商機。

培育幹細胞不用毀胚胎 「重大里程碑」

【聯合報╱編譯朱小明／報導】 2007.11.22 03:47 am

日本和美國團隊以皮膚細胞培養出幹細胞，這項空前突破被科學家比喻為萊特兄弟的首次飛行。 幹細胞是醫學未來希望所寄，功能尚未分化的幹細胞被喻為萬用細胞，理論上能培育出人體兩百廿種細胞，但過去科學家要抽取人類幹細胞，幾乎一定要從胚胎抽取，因而引發摧毀胚胎的道德爭議，美國總統布希因此兩度否決用公款資助胚胎幹細胞研究的立法。 如今美日科學家發現了不必借用複製技術、不必製造人類胚胎，就能製造人類胚胎幹細胞的方法。兩組團隊的方法類似，都是用病毒攜帶四種新基因加入皮膚細胞，皮膚細胞經過基因重組，已成熟的細胞出現逆轉，回復到類似胚胎的未成熟狀態，這種經過「基因改編」的細胞可用來培育各種細胞。這個過程有如逆轉細胞的生物時鐘，使科學家擺脫了對胚胎幹細胞的依賴。 這種人工幹細胞和胚胎幹細胞類似，但不完全相同，科學家已用其培育出心臟、肌肉、腦組織，日本的研究經過十二天培養，細胞變成迷你心臟組織，並開始跳動。 領導美國麥迪遜威斯康辛大學研究團隊達成這項突破的華人科學家俞君英表示，這項技術其實很簡單，但其中機制還有待研究。她說：「現在大家都不十分清楚其間機制，但引入新基因後，細胞內的基因表現出現基本變化，改變了皮膚細胞的命運。」 俞君英指出：「這項技術讓人類更接近免於病痛的目標。」癌症、老人失智症、帕金森氏症、糖尿病、中風、關節炎、心臟病等疾病的治療可望加速進展，新技術不僅不必再培養胚胎，而且比目前的複製技術更簡單、更容易控制，未來可能達到和胚胎幹細胞相同的醫療效力，而且皮膚細胞容易取得，未來可讓醫療個人化，降低排斥的風險。 然而，這項新技術必須仰賴病毒攜帶基因，由於採用的病毒是逆轉濾過性病毒，研究人員尚不清楚病毒會否導致基因變異，而有致癌或其他副作用。未來必須設法在細胞分化的過程中去除所添加的基因，並找出為什麼美日兩個團隊使用的基因有兩個不相同，卻得到類似結果。 進行胚胎幹細胞研究的「先進細胞科技公司」首席科學家藍薩說，這項成就是重大的科學里程碑，在生物學界，有如萊特兄弟的首次飛行，但距離真正的航空還有一段距離，短期內還無法提供醫療效用。 俞君英則樂觀的表示：「未來也許還需要數年研究，但我們已找出導致基因重組的基因，可說最困難的部分已解決。」 【2007/11/22 聯合報】

二○○七年諾貝爾醫學獎，頒給美國猶他大學卡沛奇、英國卡地夫大學伊凡斯及美國北卡大學史密斯博士，肯定三位學者，利用胚胎幹細胞，於老鼠體內發現導入專一基因改變的準則，成功地研發基因剔除技術，建立動物研究模式，使科學界能進一步了解，特定基因在生物發育及人類致病機制中所扮演的角色；也提供生技製藥公司，探討藥物對某特定基因改變動物的影響，有利研發新藥及療程，以對抗高血壓、動脈粥狀硬化、癌症及遺傳等疾病。

六十至七十年代，科學家發現畸胎癌細胞，含有多種如皮膚、肌肉及頭髮等組織的特徵，有別於一般僅含一種組織的癌細胞；這特性和胚胎幹細胞（簡稱ＥＳ細胞）相當類似，間接肯定ＥＳ細胞的存在。三十年前，研究人員對ＥＳ細胞的分離培養，並不清楚。

七十年代伊氏專心於尋找ＥＳ細胞，並和同事考夫曼博士發現，延緩胚胎植入子宮的步驟，將使胚胎累積更多的細胞以供研究。一九八○年代，兩位於體外培養早期胚胎，並從中找出和ＥＳ類似的細胞，伊氏經多年的努力，終於找到ＥＳ細胞，並能分化成其他細胞，且能於體外長期培養。這結果發表於一九八一年的「自然」雜誌。

三十年前，研究人員僅能期望藉著「隨意嵌入」的方式，加入片斷的ＤＮＡ於染色體上，並無法專一地將原來的基因改變或刪除。同一時期卡氏及史氏，則利用「同源基因重組」技術，意即若插入的ＤＮＡ排列順序和目標基因有相同片斷時，彼此將進行互換，進而將目標基因替換。一九八二年，卡氏證明哺乳類細胞中，也具進行此重組的能力。然而當時大部份的學者，均不表樂觀。

史氏發明一耗力費時卻相當敏感的方式，能找出含一段ＤＮＡ嵌入染色體正確位置上的細胞。一九八五年，史氏從四千四百個細胞中，逐一分門別類，成功地在人類第十一對染色體珠蛋白基因預期的位置上，找到嵌入的ＤＮＡ，證明有可能專一地改變染色體上的基因。

卡氏則採取另一策略，以增加篩選的成功率。一般而言，ＤＮＡ隨意嵌入染色體的頻率是同質性基因重組的一千倍。卡氏設計一簡單且有系統的模式篩檢。此方式不僅能找到發生同源基因重組的細胞，並能同時排除嵌入錯誤位置的細胞。經由「正及負」雙重選擇，篩選成功機率大增。更重要的，幾乎所有的基因，皆適用此法予以剔除。此結果並發表於「自然」雜誌，為基因剔除技術，建立一落實的里程碑。

卡氏及史氏更進一步將此技術，應用於ＥＳ細胞上，將特定的基因剔除後，送入代理孕鼠上，再觀察胚胎發育成老鼠個體後的結果，對分子遺傳學上乃一大貢獻。一九八九年，有四組研究團隊，分別發表基因剔除老鼠的結果。

一九八九年迄今，已產生數千多個不同基因剔除的老鼠。人類和老鼠基因排列順序幾乎有百分之九十五相同，研究該特定基因對老鼠的影響，也間接協助科學家了解該基因和人類生長發育及致病機制的關係，更進一步也提供研發製造新藥資訊。人類基因解碼後，兩萬五千多個基因，未來也將藉此技術以了解基因在動物個體的表現及功能。

總而言之，三位學者承先啟後不屈不撓，研究領域彼此環環相扣相輔相成，終為二十一世紀醫學研究領域中打開另一片天空，榮獲諾貝爾獎乃實至名歸。