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幹細胞治療 走向“最後一公里”

  • 發佈時間:2014-12-15 08:56:12  來源:解放日報  作者:佚名  責任編輯:孔彬彬

  截至今年第三季度,在美國國立衛生研究院臨床試驗網站上,登記了4600多種幹細胞治病的技術方法,其中最主要的是造血幹細胞治療,而神經、心肌、皮膚、血管等疾病的幹細胞療法也能在網站上找到。

  據説,東日本大地震核泄漏發生後,所有核電站工作人員都被要求存儲一些自己的幹細胞,以防突發疫病時可使用幹細胞技術進行救治。

  事實上,中國在幹細胞領域的學術論文發表總量僅次於美國,居世界第二。無論國際國內,從理論、實驗到臨床,幹細胞治療正在走入“最後一公里”。

  8種新藥,中國尚無

  幹細胞,是“幹什麼都行的細胞”嗎?幹細胞確實也被稱為“萬能細胞”,而更恰當的解釋是它像“樹榦細胞”,能根據需要變為葉、花、果,分化為形形色色的細胞。在此意義上,幹細胞似乎可以視為細胞中擁有絕世功力的變形金剛—任何細胞出了毛病,它都能像生力軍那樣,救人于危難之間。

  然而,人體內的大部分幹細胞分化定型後,數量便大幅減少,或者説“集體沉默”。在胎兒或嬰兒體內,幹細胞比例最高、最為活躍,再生能力也最強。而長成之後的成體幹細胞,似乎就喪失了這種“本能”。只有如骨髓中的造血幹細胞等部分幹細胞,還能為自體或他人提供不同種類的再生細胞。

  有數據稱,出生時幹細胞數量在所有細胞中的比例為萬分之一,10歲時就只有十萬分之一,80歲時僅為兩百萬分之一。這也是人們存儲臍帶血幹細胞、胎盤幹細胞,以備不時之需的原因之一。

  據統計,目前全球獲批的幹細胞藥物還只有8種。其中美國3種,南韓3種,加拿大、澳大利亞各1種。

  中國在幹細胞技術領域一直和世界保持同步,在近十年間走在了世界前列。在國家科技部“十二五”專項規劃中,以幹細胞技術為核心的再生醫學,被稱為“繼藥物治療和手術治療之後的一個醫療革命”。在我國973、863等國家科技計劃中,都有幹細胞項目。包括上海在內,多地建有幹細胞工程中心、研究中心。

  但令不少幹細胞專家遺憾的是,儘管南韓在該領域的研究論文發表數和臨床試驗項目數遠低於中國,但已有3款幹細胞新藥面世;而出於政策、法規、標準等多方面的原因,國內卻還沒有一款獲批上市的幹細胞藥物。

  肝臟再生,主攻方向

  根據科學定義,幹細胞是一種具有自我更新及多向分化潛能的細胞群,也是維持人體細胞更新及組織器官損傷修復和再生的根本。

  如今,幹細胞與肝細胞正在建立一對最熱門的技術關係。作為肝病大國,中國幹細胞治療的一大主攻方向,正是肝。借助肝臟再生醫學中的相關幹細胞研究與關鍵技術,肝移植有望用人工肝來替代。

  記者獲悉,國內外多款生物人工肝裝置研發成功,進入臨床試驗階段,其中美國系統已進入臨床三期,而來自上海、南京等地科研人員也開始將生物人工肝用於病人初期治療,進行最後的攻堅戰。

  東方肝膽外科醫院、國家肝癌科學中心王紅陽院士在“東方科技論壇”上介紹,僅在中國,就有約3億人患有肝臟疾病,肝病惡性進展常常導致肝癌發生,每年全國約有38.3萬人死於肝癌,佔全球肝癌死亡病例數51%。除了肝臟移植,肝衰竭尚無其他有效治愈方法。近些年,國內外都在積極研發人工肝支援系統。

  中科院上海生科院生化與細胞所惠利健研究員介紹,生物人工肝含有人工培養的肝細胞,這些帶有功能的肝細胞,被裝填在生物反應器內,模擬了人體正常肝臟功能,代替受損肝臟的功能,不僅可以解毒,還能合成和代謝。就功能性肝細胞的來源而言,採用幹細胞技術手段産生功能肝細胞,成為科學家努力嘗試的方向。

  在這方面,我國科學家近期取得良好進展,特別是中科院研究人員在上海等地通過自主研發,誘導非肝臟來源的人體細胞,直接轉化、分化為功能肝細胞,快速獲得了大量具有成熟肝細胞功能的“iHep細胞”,為生物人工肝提供了優質的細胞來源。另一方面,生物反應器也是生物人工肝應用的核心部分,常見反應器有中空纖維膜式反應器和平板反應器。一些採用這兩種反應器的生物人工肝已進入臨床,特別是南京鼓樓醫院採用的平板生物反應器已初期治療約百名病人,取得不錯效果。

  細胞賦能,第二戰場

  一些科研人員比方説,“幹細胞中有個孫悟空”,就是“間充質幹細胞”。它擁有其他幹細胞所沒有的優點,那就是向損傷組織定向遷移、並根據具體環境來調節免疫反應的能力。

  研究表明,目前有130種既往藥物治療無效或療效很小的疾病,有望通過這種“間充質幹細胞”進行治療。在間充質幹細胞方面,我國相關研究論文以及登記臨床試驗項目數量位居世界第一。

  其中,中科院上海生科院/上海交大醫學院健康科學研究所的時玉舫研究團隊,近期就在 《自然免疫學》 國際學刊上提出了間充質幹細胞“免疫調節可塑性”的新理念。

  目前,眾多臨床前和臨床研究都聚焦于幹細胞如何分化出特定組織,比如肝臟細胞和肝臟組織,發揮其“細胞替代”功能。而研究人員發現,幹細胞對很多疾病的治療,如多發性硬化、心肌損傷等,並不依賴幹細胞的直接作用,僅運用幹細胞産生的細胞因子,就有治療作用。

  為此,時玉舫研究團隊提出幹細胞治療的另一種模式“細胞賦能”,即賦予其他“非幹細胞”一種分化再生能力。那些定位於受損組織的幹細胞,在炎症作用下,産生大量免疫抑制因子,下調炎症反應;同時分泌大量生長因子,促進組織記憶體在的前體細胞進行分化修復,並調控血管內皮細胞、基質細胞等參與損傷組織修復。

  如此“細胞賦能”作用,相當於開闢了幹細胞治療的“第二戰場”。比如在永不癒合的創傷—腫瘤治療中,間充質幹細胞可像一顆子彈,在腫瘤的發生生長過程中,定向向創傷炎症的腫瘤部位遷移。

  科學家將其作為攜帶抗腫瘤藥物的載體,就如在子彈上涂上毒素,實現針對性的更高效的腫瘤治療。比如重組干擾素可治療多種腫瘤,但由於這種臨床藥物的半衰期短、用量高、副作用嚴重,在臨床應用中受限。為解開這一瓶頸,科學家就利用間充質幹細胞的載體功能,使其攜帶並分泌重組干擾素,實現細胞因子的局部釋放和腫瘤的靶向治療。即使在腫瘤生長後注射,也可抑制腫瘤生長,為腫瘤患者帶來黎明。

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