白血病是相当难缠的癌症，为了治疗这种疾病，患者必须在化疗及放疗后移植造血干细胞（HSCs），然而因为造血干细胞在实验室培养困难，像是干细胞移植、基因治疗的研究工作都受到严重阻碍，但史丹佛和东京大学研究人员可能已经破解培养的关键所在。说起来可能有点难以想像，但这项关键物品其实在生活中随处可见：“胶水”。
在解释“胶水”为何成为关键以前，我们先说明一下造血干细胞的重要性。
造血干细胞是骨髓中的稀有细胞，就像其他干细胞一样，它的“自我更新”（self-renewal）特质让它可以分裂产生更多的造血干细胞，而“多潜能”（Multipotent）特质则使它也可以分化为体内所有不同类型的血液和免疫细胞。
在治疗应用上，人们很早就知道患有像是镰状红血球贫血症（SCA）或白血病等免疫、血液疾病的患者，能够透过移植健康造血干细胞来治愈疾病，然而为了使治疗发挥作用，患者必须先使用化疗或放疗杀死自身的造血干细胞来消灭疾病，并为健康细胞在骨髓中的居所定居留出空间。
但化疗和放疗都具有一定的危险性，对于儿科患者尤其如此，他们可能在往后出现生长迟缓、不孕或继发性癌症等副作用，而对于病情严重或老年患者来说，由于他们虚弱得无法忍受放疗、化疗疗程，因此往往也无法接受移植。
长时间以来，研究人员一直在思考一种可能性，他们认为如果能够一次移植大量健康造血干细胞，将可以免去透过放疗、化疗移除现有细胞的需要，让新来者直接进入并开始提供健康血液及免疫细胞。
然而这项理论很难测试，因为造血干细胞难以大量分离，尽管多年来人们经能在实验室中培养出人类造血干细胞，但细胞却无法做到自我更新，只是会分化成前体细胞（precursor cells）成为不同类型血液、免疫细胞的前身。
“胶水”派上用场的地方便在于此。过去研究人员使用的培养液 0.5 升便要价数万日圆，还几乎难以让细胞成功增生，但这次团队在检讨培养液成分时，只使用成分之一的聚乙烯醇（PVA）却顺利培养成功，甚至后续使用市售的“Arabic Yamato”胶水也成功培养。
▲ 谁能想到，只需约 100 日圆的胶水便是培养造血干细胞的答案。（Source：yamato 官网）
在小鼠的实验中，原始的 50 个细胞在 28 天内增加了约 8,000 倍，其中每 35 个细胞中就有 1 个仍具有“自我更新”特质，数量较原始样本增加了 200-900 倍，可说是前所未有的扩张水平。
史丹佛大学遗传学教授、论文高级作者 Hiromitsu Nakauchi 表示，这是他做为干细胞研究员的人生目标之一，“50 年来，世界各地的研究人员一直在寻找将这些细胞大量繁殖的方法，现在团队已经确定了一系列条件，能将这些细胞的数量在短短一个月内扩大近 900 倍，相信这种方法可以改变人们看待造血干细胞移植和基因疗法的方式。”
这项研究特别的是，研究人员已经在小鼠实验中证明有可能成功移植大量干细胞到体内，而不须先消除受体自身的干细胞群，如果这项技术也适用于人类，它将能协助有血液、免疫疾病的患者，免于面对移植前严格放疗或化疗方案可能带来的危险。
Nakauchi 透露，团队还发现在培养过程中可以使用 CRISPR 技术来修正原始造血细胞中的任何遗传缺陷，也就是说或许能够使用患者自己的细胞来进行基因治疗，团队现在正在老鼠身上测试这种方法。研究已刊载于《自然》（Nature）期刊。
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（首图来源：shutterstock）
