科学家新视野－人─猴嵌合胚胎 研究的新里程与省思

基於伦理、法规或技术层面限制，该研究最大的困难在于科学家都无法直接在体内观察人─猴嵌合胚胎的发育过程。这时，胚胎在人造子宫生长或体外培养的技术平台就显得格外重要。该研究团队将人类干细胞导入猴胚胎后，可使其在体外培养至受精后19天，并得以每日观察胚胎发育的状态，推测人类细胞在人─猴胚胎中发育的方向。但由于体外培养系统的限制，培养至19天的人─猴胚胎存活率已极低；此与鼠胚在体外培养系统或人造子宫环境中的发育情形类似，主要乃因19天后之人─猴嵌合胚胎已无法借由扩散作用获取所需养分。

根据本研究室与前人在建立胚胎体外培养系统的研究显示，目前在未经母体子宫内生长情况下，动物胚胎仅能在体外系统发育至着床前后的阶段；而经母体子宫生长数日后取出的胚胎亦仅能在体外培养至器官生成初期。主要的原因在于，体外系统仍无法真正取代胎盘等胚外组织以及母体与胚胎之间的循环系统，这也正是未来科学家在进行此类相关研究的主要挑战之一。

尽管如此，此一跨国研究乃为人─猴嵌合胚胎初步发育成功之首例，将有助于解析人类胚胎发育与异种细胞嵌合过程的机制，未来可望应用于与人类发育相关的遗传疾病之研究，以及利用新兴的分子与胚胎生物技术产制人类器官可能性。

在发育生物学的研究领域中，大多以果蝇、线虫或斑马鱼等数量庞大的物种较占优势；以哺乳类为题材时也多以啮齿类为模式动物。其他大型家畜，尤其是灵长类动物的资源弥足珍贵。然而，国内目前仍缺乏非人灵长类动物的来源，导致许多胚胎研究难以直接自灵长类的角度切入，此将延后相关的研究成果应用到人类方面的时程。

再以本研究室为例，虽然已能建立胚胎体外培养系统，并积极发展以基因编辑的方法产制肾脏之技术。然而，当未来成功在小鼠体内产制出非小鼠本身的肾脏时，也无法立即应用于产制人类肾脏，而需更进一步了解含人类干细胞与他物种（例如灵长类等）胚胎之间的交互作用，此包括不同发育来源的相容性、发育时程的调控，以及如何提升嵌合效率等课题。

总之，虽然高品质与高分化能力的多能性干细胞，是人─猴胚胎于体外成功发育的关键之一，但是充分的动物资源，如灵长类动物的族群，更是决定了研究成果的高度与其应用效率；也唯有如此，才可望拉近国内在此研究领域应用于临床阶段的距离，亦有助于未来相关研究应用于干细胞治疗、人造子宫与人造器官等项目之潜力。