项目名称：非整合人诱导性多能干细胞（iPS）及相关技术用于β地中海贫血治疗的研究
首席科学家：潘光锦中国科学院广州生物医药与健康研究院
起止年限：至20168
依托部门：中国科学院
f一、关键科学问题及研究内容
1、安全高效，具有临床实用性的非整合iPS新技术的优化及建立。
安全高效获得非病毒非整合iPSC的新技术建立综合的诱导系统获得非病毒非整合的iPSC：利用mRNA及microRNA诱导体细胞获得iPSC，筛选能够加速iPSC重编程的小分子化合物及蛋白；筛选高效的iPSC诱导培养液。在此基础上，建立综合的诱导系统获得非病毒非整合的iPSC。iPSC的鉴定：核型、基因表达、体外分化能力、体内多能性检测等多方面检测iPSC是否符合干细胞的标准；分子水平检测外源基因的插入；测序分析iPSC的基因组稳定性。建立非病毒非整合小鼠ESC样的人类iPSC（ESClikeiPSC）筛选能够稳定培养ESClikeiPSC的培养环境：通过传统的病毒诱导获得小鼠ESC样的人类iPSC（ESClikeiPSC）；筛选小分子化合物稳定培养ESClikeiPSC；筛选mRNA及microRNA支持ESClikeiPSC的自我更新；建立非病毒非整合ESClikeiPSC：开发诱导获得ESClikeiPSC的诱导系统；在全基因组表达、小RNA表达等方面比较两种不同的iPSC的差异。
2、利用体外受精胚胎建立多株正常人及地贫病人的ES细胞系。
对比地贫iPS及ES，评价iPS多能性，安全性等应用指标。
建立非整合β地中海贫血病人iPS细胞库，约含各突变类型β地中海贫血iPS细胞株50～100株。
优化和完善建立人胚胎干细胞的技术体系，并在此基础上建立地贫胚胎干细胞库。本研究拟对现有的胚胎干细胞培养技术进行改进：利用不同发育阶段的IVF废弃的胚胎（从桑椹胚到孵出的晚期囊胚）分离的人ESC细胞进行均一性研究，寻找最优化的细胞分离时间；通过对人源性的饲养层细胞及无饲养层培养体系进行优化，建立安全、稳定的人胚胎干细胞系技术平台。并在此基础上，建立不同突变类型β地中海贫血人胚胎干细胞株10株以上。
非整合β地中海贫血病人iPS细胞与地贫胚胎干细胞比较性研究。对比研究地贫ES及iPS，建立其表观遗传和基因表达的数据库。利用基因芯片及高通量DNA
f测序技术，对比检测地贫iPS与ES在SNP，DNA甲基化DNAmethylatio
，组蛋白修饰Histo
eModificatio
，外显子序列Exo
Seque
ci
g等方面的差异。全面评价iPS在全能性，表观遗传学，基因组完整性，相关功能性细胞分化的能力等，明确造血分化用iPS的全能性，安全性等应用标准。
3、研究修复地贫iPS的突变基因。探讨和评价经基因修复等操作
后iPS的基因组及表观遗传的稳定性，多r