「奇美拉」（chimera），在希臘神話中是頭噴火的幻獸，有著獅子的頭，蛇頭的尾巴，身體中間則長出山羊的頭。後來則泛指異種生物的嵌合體，常在各種作品中出現，著名的有哈利波特「獅面龍尾羊」、鋼之鍊金術師「妮娜」、獵人「嵌合蟻」等。
圖、阿雷佐的奇美拉（Chimera di Arezzo）銅像，有著獅子的頭，蛇頭的尾巴，身體中間則長出山羊的頭。取自維基百科
在自然界中，同種嵌合其實不算少見，尤其在昆蟲、甲殼類等，常可見雌雄嵌合體，此時一個個體可能會有半邊，或者部分是由不同性別的細胞所組成。在較高等的鳥類、哺乳動物也有同種嵌合的報告，在個體出現有著不同的基因的細胞，鑲嵌在各個器官中。至於異種嵌合，則是以人工方式製造出生物的嵌合體。
科學家已在嚙齒類動物中成功製造出異種嵌合，大小鼠嵌合體 [1]（大鼠細胞嵌入小鼠個體）與小大鼠嵌合體（小鼠細胞嵌入大鼠個體），並觀察到這種嵌合體的壽命和一般正常個體無異。接續此成功，最近美國加州沙克生物學研究所的團隊所嘗試的「人豬嵌合體」[2]，更是受到各方矚目。為何要做出人豬嵌合體？科學家的想法很簡單，若能在豬體中做出人類細胞構成的器官，將會是最好的器官移植來源，也能成為臨床藥物的測試目標或疾病模型。
這個團隊希望在牛、羊、豬等有蹄類中嵌入人類細胞，初步實驗使用牛和豬的囊胚，得出人類細胞和牛囊胚較為相合。但後續選用豬做實驗，原因是人工生殖技術來說，效率和技術難度較為方便。實驗設計上，科學家首先將人類細胞以不同培養液培養出三種分化程度不等的 iPSC，注入豬囊胚，再將囊胚植入豬的子宮，21-28 天時將胚胎取出分析。在注入的 1466 個囊胚中，只有 186 個長成胚胎。結果發現，人類細胞比例越多的胚胎，生長遲緩的比例也比較高。另外，注入的人類 iPSC 中，以分化程度中等者，胚胎生長遲緩的比例最低。
圖、人豬嵌合體的實驗流程，四種不同分化程度的人類誘導性多能幹細胞（hiPSCs）被注入豬囊胚中，植入豬子宮，在3-4周時將胚胎取出分析。圖片來源：https://goo.gl/tX9Xkk
純就實驗結果來看，人豬嵌合體的相合度不比大小鼠嵌合體高，且人類的細胞會妨礙嵌合體的正常生長。目前看來，要成功製造可供使用的嵌合體還有著許多問題待克服，但這個團隊信誓旦旦地踏出了第一步，並取得了可觀的成果。或許在不久的未來，「奇美拉」將不會只是神話傳說，屆時人類的醫療肯定會有莫大的改變。
參考資料：
- Kobayashi, T., Yamaguchi, T., Hamanaka, S., Kato-Itoh, M., Yamazaki, Y., Ibata, M., … Nakauchi, H. (2010). Generation of Rat Pancreas in Mouse by Interspecific Blastocyst Injection of Pluripotent Stem Cells. Cell, 142(5), 787-799. doi:10.1016/j.cell.2010.07.039
- Wu, J., Platero-Luengo, A., Sakurai, M., Sugawara, A., Gil, M. A., Yamauchi, T., … Belmonte, J. C. I. (2017). Interspecies Chimerism with Mammalian Pluripotent Stem Cells. Cell, 168(3), 473–486.e15. http://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036
撰文│紀威佑
