經(jīng)過20多年的積累,基礎(chǔ)研究取得突破,技術(shù)應(yīng)用逐步拓展
干細(xì)胞技術(shù)治病前景可期
本報記者 吳月輝
最近,國際干細(xì)胞研究領(lǐng)域的重要突破接連不斷:利用iPS細(xì)胞(誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞)培育出了肝臟、膽管和胰臟3種迷你器官;鑒定出人類血液干細(xì)胞的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,激活后可以顯著提升血液干細(xì)胞在體外的自我更新能力;揭示了如何利用干細(xì)胞來培養(yǎng)成熟的胰島素生成細(xì)胞,找到了干細(xì)胞治療Ⅰ型糖尿病的新方法……這些新進(jìn)展為干細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實(shí)踐注入了新動力。
長期以來,臨床上很多疾病如糖尿病、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病和癌癥等,缺少明確高效的治愈方法,如何醫(yī)治這些發(fā)病率不斷增加的重大疾病,成為醫(yī)學(xué)界面臨的巨大挑戰(zhàn)。以干細(xì)胞技術(shù)為核心的再生醫(yī)學(xué)逐漸發(fā)展起來,并成功應(yīng)用于一些疾病的治療中,日益受到患者的青睞。
干細(xì)胞有超強(qiáng)的分化、更新和修復(fù)能力
專家介紹,最早的干細(xì)胞治療始于骨髓移植,早在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)開始了實(shí)驗性治療,到70年代,異體骨髓移植已經(jīng)在治療血液系統(tǒng)疾病中廣泛應(yīng)用。但由于配型不易、骨髓資源稀缺等原因,真正能夠得到救助的病人很少。80年代,出現(xiàn)了自體造血干細(xì)胞移植的研究,雖然其復(fù)發(fā)率較異體移植要高一點(diǎn),但不存在配型和骨髓來源問題,因此得到了廣泛的應(yīng)用。自體骨髓造血干細(xì)胞移植不僅可以用于治療白血病,還可以用于淋巴瘤和某些實(shí)體瘤的治療。
干細(xì)胞究竟具有何等超能力?專家指出,簡而言之,干細(xì)胞就是一類會“變”的細(xì)胞。
首先,它有自我更新能力,可以在動物胚胎和組織中一直分裂并保持原本的未分化狀態(tài);其次,它有分化的能力,也就是“變”的能力,在不同的培養(yǎng)條件下,它可以變成不同種類、具有不同功能的細(xì)胞;再者,它是一類在細(xì)胞發(fā)育過程中處于較原始階段的、尚未充分分化的、尚不成熟的細(xì)胞。
“以血細(xì)胞為例,如果把血細(xì)胞的產(chǎn)生比作一棵枝繁葉茂的大樹,那造血干細(xì)胞則是大樹的樹干,而其它紅細(xì)胞、白細(xì)胞等各種血細(xì)胞則是在樹干上生發(fā)出來的枝葉。”中科院院士、中科院動物研究所所長周琪說。
和造血干細(xì)胞類似,我們身體的各種組織器官中幾乎都蘊(yùn)含著干細(xì)胞,如神經(jīng)干細(xì)胞、胰島干細(xì)胞、生殖干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞等,這些干細(xì)胞因為只能向特定類型的細(xì)胞進(jìn)一步分化,被稱為成體干細(xì)胞。如果說成體干細(xì)胞好比大樹的樹干,那么大樹的樹根就是胚胎干細(xì)胞。
周琪解釋說:“胚胎干細(xì)胞可以保持無限的自我更新的特性,還能在一定的條件下分化為體內(nèi)的各種組織細(xì)胞類型,被認(rèn)為是最具臨床應(yīng)用價值的‘萬能細(xì)胞’。”
干細(xì)胞是個大家族,根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn),可做多種區(qū)分。比如,成體干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞是根據(jù)干細(xì)胞的來源進(jìn)行的分類。根據(jù)它的發(fā)育等級和分化能力,還可分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞。
中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院院長、研究員裴端卿說:“再生醫(yī)學(xué)就是以干細(xì)胞為‘種子’,利用其超強(qiáng)的分化、更新和修復(fù)能力,培育出新的器官組織等,替換被損傷的、自身病變或衰老的器官。”
在一些疾病的臨床治療中初見成效
經(jīng)過20多年的積累,目前我國干細(xì)胞研究取得很大成就,并逐步在應(yīng)用領(lǐng)域拓展開來。近年來,我國出臺了一系列干細(xì)胞制劑和臨床研究的管理制度和規(guī)范,備案了一批干細(xì)胞臨床機(jī)構(gòu)和臨床研究項目。截至今年3月,已有4批35個干細(xì)胞臨床研究項目經(jīng)國家衛(wèi)健委和藥監(jiān)局備案。
其中,利用干細(xì)胞開展脊髓損傷修復(fù)已初見成效。在中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所,戴建武研究團(tuán)隊研制出基于膠原蛋白的神經(jīng)再生支架,結(jié)合間充質(zhì)干細(xì)胞植入病人脊髓后,能夠引導(dǎo)脊髓再生。目前,參與臨床試驗的陳舊性完全性脊髓損傷患者70例,50%以上的患者出現(xiàn)植物神經(jīng)功能或感覺平面改善;參與臨床試驗的急性完全性脊髓損傷患者近20例,建立了更為嚴(yán)格的急性脊髓損傷判定標(biāo)準(zhǔn),部分患者有明顯的運(yùn)動功能改善。
戴建武團(tuán)隊還利用膠原生物材料結(jié)合自體骨髓干細(xì)胞,修復(fù)不孕患者瘢痕化的子宮壁,成功引導(dǎo)子宮內(nèi)膜再生,共計入組200余例,截至2019年8月,已誕生56位健康嬰兒。
“干細(xì)胞移植治療、基于干細(xì)胞的藥物篩選和疾病發(fā)病機(jī)制的進(jìn)一步探討和研究,將推動再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展,在臨床上形成全新的治療手段或‘藥物’,對治療依靠現(xiàn)有手段無法根治的疾病,提高人類的生活質(zhì)量和延長人類壽命具有重大意義。”周琪說。
做好原創(chuàng)研究,讓干細(xì)胞技術(shù)造福人類
受訪專家表示,雖然我國再生醫(yī)學(xué)研究及產(chǎn)品轉(zhuǎn)化取得長足進(jìn)展,但發(fā)展中仍有一些問題值得注意。
“比如,干細(xì)胞產(chǎn)品的政策監(jiān)管應(yīng)該與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相匹配,干細(xì)胞的制備、臨床研究及轉(zhuǎn)化需建立科學(xué)合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系等,這些問題都需要政府監(jiān)管部門與科研、臨床工作者共同解決。”戴建武說。
干細(xì)胞還存在被濫用于昂貴的美容和不規(guī)范臨床醫(yī)療的隱患。“以營利為目的、治療效果不明的干細(xì)胞臨床應(yīng)用大量開展,導(dǎo)致了‘干細(xì)胞亂象’,給科學(xué)和市場發(fā)展帶來不良影響。”周琪說。
專家表示,只有借鑒藥品研發(fā)的路徑管理,才能避免“干細(xì)胞亂象”,讓好技術(shù)真正造福人類。
周琪指出,當(dāng)前,我國干細(xì)胞研究進(jìn)步較快,論文數(shù)量、影響因子等主要指標(biāo)進(jìn)入世界前列,但應(yīng)當(dāng)清醒地看到,真正引領(lǐng)性的工作較少。“從理念到前期理論基礎(chǔ)、核心技術(shù)的創(chuàng)新,主要是發(fā)達(dá)國家的科學(xué)家做出來的,我們必須追求自己的源頭創(chuàng)新。”
為了進(jìn)一步提升原始創(chuàng)新能力,加強(qiáng)中國干細(xì)胞領(lǐng)域科研的實(shí)力,中科院在“干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)”戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項的基礎(chǔ)上,啟動“器官重建與制造”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項,圍繞體外、原位和異體再生等新技術(shù)和理論開展科學(xué)探索。
裴端卿表示,可以肯定的是,按照當(dāng)前的發(fā)展趨勢,iPS細(xì)胞技術(shù)仍然是干細(xì)胞技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn),因為該方法能理性化改變細(xì)胞命運(yùn),進(jìn)一步優(yōu)化和創(chuàng)新的空間較大。
專家指出,作為一項革命性的全新技術(shù),干細(xì)胞的研究和臨床試驗不會一帆風(fēng)順,但從國內(nèi)外已取得的進(jìn)展看,用干細(xì)胞技術(shù)來幫助治療人類重大疾病,前景可期。
《 人民日報 》( 2019年12月09日 19 版)
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