發(fā)布日期：2018-10-29
干細(xì)胞研究已經(jīng)成為科學(xué)研究熱點(diǎn)之一
“慢病”或能根治 未來(lái)5~10年，身體組織和器官“再生”將逐步實(shí)現(xiàn)
自我更新、高度繁殖、多向分化……因種種“再生”特性被醫(yī)學(xué)界譽(yù)為“生命之源”的干細(xì)胞，對(duì)心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等疾病具有不可預(yù)估的應(yīng)用前景，已成為國(guó)內(nèi)外生命科學(xué)研究的一大熱點(diǎn)。去年，全國(guó)規(guī)模最大的省級(jí)區(qū)域細(xì)胞制備中心正式落戶廣州，位于廣州國(guó)際生物島的賽萊拉干細(xì)胞研究院獲批成為其試點(diǎn)單位。目前，全國(guó)共有102家通過(guò)備案的干細(xì)胞臨床研究機(jī)構(gòu)，廣東省以13家的數(shù)量位列全國(guó)第一，其中11家位于廣州。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，隨著近年來(lái)國(guó)家政策的不斷推進(jìn)，干細(xì)胞行業(yè)將會(huì)迎來(lái)高速增長(zhǎng)期，在未來(lái)5~10年間，身體組織和器官“再生”將會(huì)逐步成為現(xiàn)實(shí)，并像智能手機(jī)改變大眾生活方式一樣，在醫(yī)學(xué)界掀起一場(chǎng)創(chuàng)新浪潮。
廣州團(tuán)隊(duì)破技術(shù)瓶頸 致力“萬(wàn)用細(xì)胞”培養(yǎng)制備
身著實(shí)驗(yàn)服往來(lái)的科研人員，試管里的各色制劑，煙霧繚繞的冷凍箱，多線交雜的化學(xué)儀器……這仿佛令人置身于科幻電影的場(chǎng)景，實(shí)際上是廣州賽萊拉研究院實(shí)驗(yàn)室的日常場(chǎng)景。而貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)室流程的“主角”，就是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)熱點(diǎn)“干細(xì)胞”。
“干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制更新和多向分化潛能的原始細(xì)胞群體，一方面它能夠自我繁殖產(chǎn)生新的干細(xì)胞，另一方面能夠分化成其他細(xì)胞，并對(duì)損傷的機(jī)體進(jìn)行修復(fù)。其存在于機(jī)體中諸如胎盤(pán)、臍帶血、骨髓等各種組織器官中，所以有人將其比喻為‘生命之源’。”南方醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院副院長(zhǎng)張群如此解釋這個(gè)有點(diǎn)“抽象”的名詞。
當(dāng)前，干細(xì)胞在國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)界雖只能算“一屆萌新”，但仍有一些技術(shù)已經(jīng)步入了成熟階段。“在廣東乃至全國(guó)，利用間充質(zhì)干細(xì)胞治療疾病是目前發(fā)展得最為成熟的干細(xì)胞技術(shù)之一。”中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員鄭輝向記者介紹。“間充質(zhì)干細(xì)胞”是一種專能干細(xì)胞，來(lái)源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層，在特定的誘導(dǎo)條件下幾乎能分化成為人體所有的組織細(xì)胞，被譽(yù)為人體的“萬(wàn)用細(xì)胞”。但它也有弱點(diǎn)：由于成體中的間充質(zhì)干細(xì)胞的含量會(huì)隨年齡的增長(zhǎng)而降低，其增殖和分化能力也會(huì)逐步下降，因此必須進(jìn)行體外大規(guī)模擴(kuò)增培養(yǎng)才能滿足臨床治療的需要。而成熟的間充質(zhì)干細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)方法，曾經(jīng)是一項(xiàng)難以突破的技術(shù)瓶頸。
如何突破這一瓶頸？記者從賽萊拉干細(xì)胞研究院了解到，他們經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，最終初步建立起間充質(zhì)細(xì)胞的體外自動(dòng)化、規(guī)模化培養(yǎng)體系。這一培養(yǎng)模式能實(shí)現(xiàn)5L的放大培養(yǎng)，克服干細(xì)胞在體外進(jìn)行擴(kuò)增培養(yǎng)時(shí)對(duì)胎牛血清的依賴，促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)增效率?？梢哉f(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)了我國(guó)在干細(xì)胞自動(dòng)化培養(yǎng)領(lǐng)域上的空白。
與此同時(shí)，賽萊拉干細(xì)胞研究院在2013年就發(fā)力在間充質(zhì)干細(xì)胞的制備技術(shù)上。在當(dāng)時(shí)缺少指導(dǎo)原則和管理方法的情況下，賽萊拉干細(xì)胞研究院院長(zhǎng)、中國(guó)科協(xié)委員陳海佳就試圖“冒險(xiǎn)”對(duì)干細(xì)胞制備進(jìn)行一系列探索，組建起以美國(guó)斯坦福大學(xué)博士后葛嘯虎為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的科研團(tuán)隊(duì)。在干細(xì)胞制備的摸索中，葛嘯虎不惜抽取自身脂肪組織，用于干細(xì)胞的分離、培養(yǎng)及檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)工作。同時(shí)，他和陳海佳多次往返京粵，與首都的專業(yè)人士共同討論并確定干細(xì)胞的檢測(cè)方法和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，最終形成臨床級(jí)干細(xì)胞檢定系統(tǒng)。“按照此檢定系統(tǒng)，我們當(dāng)前已完成了5000多例樣本來(lái)源的篩選工作，其中有300多例樣本符合檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，可用于制備200萬(wàn)份以上的臨床級(jí)干細(xì)胞制品。”研究院副院長(zhǎng)、省干細(xì)胞臨床研究專家委員會(huì)專家葛嘯虎表示。
目前，該團(tuán)隊(duì)研制出的臨床級(jí)間充質(zhì)干細(xì)胞制備產(chǎn)品已取得了中國(guó)食品藥品檢定研究院合格檢測(cè)報(bào)告，可用于臨床治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病及心臟疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。
干細(xì)胞療法優(yōu)勢(shì)明顯 或能攻克“慢病”
隨著世界范圍內(nèi)人口結(jié)構(gòu)老齡化進(jìn)程加快，慢性疾病已成為一個(gè)全球性難題。心腦血管疾病、慢性呼吸系統(tǒng)疾病、糖尿病以及癌癥被稱作全球致病率最高的“四大慢病”，在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)視域內(nèi)基本與“痊愈”無(wú)緣。原因在于，慢性病往往由體內(nèi)一些綜合性因素長(zhǎng)期積累導(dǎo)致，僅靠解決某個(gè)器官或癥狀的問(wèn)題無(wú)法達(dá)到治愈目的，因此終身服藥成了患者延長(zhǎng)生命長(zhǎng)度、提高生命質(zhì)量的唯一途徑。但隨著近年來(lái)干細(xì)胞技術(shù)的不斷提升，一些被視作“終生攜帶”的疾病有了被治愈的可能性。
“如干細(xì)胞能分化成具有分泌胰島素功能的胰島細(xì)胞，而糖尿病是一種以高血糖為特征的代謝性疾病，正是由胰島素分泌缺陷或者其他生物作用受損引起的，因此以干細(xì)胞治療糖尿病已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。”張群以最常見(jiàn)的一項(xiàng)慢性病種為例向記者進(jìn)行解釋。
據(jù)美國(guó)臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)，截至2018年3月，全球范圍內(nèi)關(guān)于干細(xì)胞治療糖尿病的臨床試驗(yàn)已有167項(xiàng)，其中在中國(guó)范圍內(nèi)展開(kāi)的就有33項(xiàng)。據(jù)悉，賽萊拉也已在“進(jìn)行時(shí)”，對(duì)臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病及其并發(fā)癥的藥物正在進(jìn)行研發(fā)中。所謂臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞，即存在于新生兒臍帶華通氏膠和血管周?chē)M織中的一種間充質(zhì)干細(xì)胞，將其從臍帶中提取并進(jìn)行體外分離、純化、擴(kuò)增后輸入到患者胰腺組織中，可化增值為胰島細(xì)胞，替代受損的胰島β細(xì)胞分泌胰島素，促進(jìn)受損胰島組織細(xì)胞的再生、修復(fù)。它除了能提高體內(nèi)胰島素的分泌量，還能抑制血糖上升，增加細(xì)胞內(nèi)運(yùn)糖蛋白敏感性等，從而達(dá)到“根治”糖尿病的目的。
葛嘯虎認(rèn)為，干細(xì)胞療法比起傳統(tǒng)療法優(yōu)勢(shì)明顯，“它安全性高，無(wú)毒副作用，具有較好的免疫調(diào)控作用，并且移植效果明顯，作用持久?？赡芪迥曛?，干細(xì)胞對(duì)疾病的治療，尤其是重大難治性疾病的治療，會(huì)改變我們對(duì)醫(yī)藥的一些看法”。據(jù)介紹，該研究院還有不少“攻克慢病”的研究項(xiàng)目正在進(jìn)行中，如自體脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞治療退行性骨病變等，而首個(gè)抗腫瘤升白細(xì)胞藥物鹽酸千金藤堿注射液研發(fā)已經(jīng)進(jìn)入臨床II期。葛嘯虎還透露，目前已經(jīng)與鐘南山團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了干細(xì)胞治療呼吸系統(tǒng)疾病的臨床研究工作，包括臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療肺移植后移植物抗宿主疾病等。
“人造器官”指日可待 未來(lái)機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)同在
“目前我們已成功將自體關(guān)節(jié)軟骨組織在體外培養(yǎng)成為具有功能的軟骨組織，移植到骨關(guān)節(jié)下面進(jìn)行損傷修復(fù)治療。因此我相信人造器官在未來(lái)的實(shí)驗(yàn)中很快就會(huì)出現(xiàn)。”葛嘯虎對(duì)記者展開(kāi)想象：“未來(lái)我們可能會(huì)結(jié)合3D打印、基因編輯等技術(shù)去開(kāi)發(fā)人造器官或者新一代的靶向性的干細(xì)胞制品，又或者是通過(guò)基因編輯對(duì)一些遺傳性疾病做基因消除，對(duì)先天性疾病做一些根治性治療。”
葛嘯虎以“智能手機(jī)”來(lái)比喻干細(xì)胞在未來(lái)對(duì)人類社會(huì)的改變。在智能手機(jī)出現(xiàn)前，手機(jī)在人們概念中只是一個(gè)用以通話的電子設(shè)備，但如今能支付、拍照、閱讀、導(dǎo)航……智能手機(jī)徹底改變了人們的生活。同樣，未來(lái)干細(xì)胞如果在預(yù)防疾病、抵抗衰老、治療難治性疾病等各個(gè)層面得到廣泛應(yīng)用，對(duì)人類的平均年齡、工作年限等各方面都會(huì)有跨時(shí)代的改變。
“傳統(tǒng)醫(yī)藥，無(wú)論是化藥、靶向還是當(dāng)前最新的PD-1的抗體藥，都是一個(gè)小分子、一個(gè)抗體，進(jìn)入人體后會(huì)影響到很多代謝的過(guò)程，對(duì)身體產(chǎn)生一些不可控的風(fēng)險(xiǎn)。但干細(xì)胞是一個(gè)活性的個(gè)體，并不會(huì)在體內(nèi)產(chǎn)生太多副作用，因此風(fēng)險(xiǎn)比常規(guī)藥物小很多。”葛嘯虎解釋道，“比如間充質(zhì)干細(xì)胞，其安全性在全世界范圍內(nèi)已得到公認(rèn)；再比如骨髓造血干細(xì)胞移植治療白血病已有幾十年歷史，挽救了很多白血病小朋友的生命，這是臨床上干細(xì)胞安全應(yīng)用最好的例子。”
但葛嘯虎認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)也同時(shí)存在，“例如胚胎干細(xì)胞、IPS（誘導(dǎo)多能干細(xì)胞）的安全性目前在全球范圍內(nèi)還未得到認(rèn)可，應(yīng)用于人體仍具較大風(fēng)險(xiǎn)。”因此將干細(xì)胞“一刀切”地貼上“安全性高”的標(biāo)簽絕不可取。廣州生物院鄭輝也表示，“干細(xì)胞作為一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)，其作用機(jī)制目前仍存在很多不確定性，這種不確定對(duì)藥物有效性的評(píng)估會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此和所有的藥物一樣，安全性和有效性也是干細(xì)胞發(fā)展的最關(guān)鍵的瓶頸。此外，當(dāng)前國(guó)內(nèi)做干細(xì)胞的研究團(tuán)隊(duì)、公司、高校很多，但大多仍處于一種摸著石頭過(guò)河的狀態(tài)，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。但隨著干細(xì)胞技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，將來(lái)將逐漸統(tǒng)一出地方標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。”
起步晚，發(fā)展快：“中國(guó)技術(shù)”續(xù)寫(xiě)干細(xì)胞史
自1950年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)骨髓細(xì)胞移植能挽救遭受致死劑量輻射的動(dòng)物生命以來(lái)，人類研究干細(xì)胞已有了近70年的歷史。其中中國(guó)科學(xué)家、科研機(jī)構(gòu)的名字在這段歷史中活躍的年份雖然較遲，散布也較為零星，但在近十年來(lái)已有了迎頭趕上之勢(shì)。張群表示，“我國(guó)干細(xì)胞研究處于一個(gè)‘起步晚，發(fā)展快’的狀態(tài)。雖然目前我國(guó)干細(xì)胞研究大部分仍處于臨床階段，但是在國(guó)家政策和經(jīng)費(fèi)的大力支持下，后續(xù)肯定會(huì)有一個(gè)長(zhǎng)足的發(fā)展。”
記者從廣東省衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)采訪了解到，2015年國(guó)家衛(wèi)計(jì)生委、國(guó)家食品藥品監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布我國(guó)首個(gè)針對(duì)干細(xì)胞臨床研究進(jìn)行管理的規(guī)范性文件《干細(xì)胞臨床研究管理辦法（試行）》，2016年國(guó)家衛(wèi)計(jì)委公示了30家首批通過(guò)備案的干細(xì)胞臨床研究機(jī)構(gòu)，2017年食藥監(jiān)總局、國(guó)家衛(wèi)計(jì)委聯(lián)合發(fā)布第二批名單，72家三甲醫(yī)院入選。在共計(jì)102家的兩批備案機(jī)構(gòu)名單中，廣東省以13家的數(shù)量位列全國(guó)第一，其中11家位于廣州。
日前，干細(xì)胞研究被列入“十三五”國(guó)家重點(diǎn)科技研發(fā)計(jì)劃，來(lái)自國(guó)家的認(rèn)可與支持對(duì)干細(xì)胞領(lǐng)域無(wú)疑是重要的發(fā)展信號(hào)。
“事實(shí)上，在干細(xì)胞論文發(fā)表及專利申請(qǐng)上，我們國(guó)家已達(dá)到全球領(lǐng)先水平。論文總量居世界第二，專利申請(qǐng)總量居世界第三。”陳海佳表示。2017年，根據(jù)包含全球范圍內(nèi)106個(gè)國(guó)家/組織的專利數(shù)據(jù)庫(kù)智慧芽（patsnap）全球數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，在干細(xì)胞制備技術(shù)專利申請(qǐng)總量上，賽萊拉以253項(xiàng)的數(shù)量排名位居全球第一，成為全球前十強(qiáng)中唯一的中國(guó)申請(qǐng)人。那么，我國(guó)數(shù)量領(lǐng)先于全球的種種專利何時(shí)能夠轉(zhuǎn)化為臨床普及的技術(shù)？張群的看法是，這是一個(gè)漫長(zhǎng)、復(fù)雜并且非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程，具體時(shí)間無(wú)人能夠預(yù)測(cè)。但以目前的發(fā)展勢(shì)頭來(lái)看，有些項(xiàng)目將“彎道超車(chē)”也未必不可能。
記者觀察：
研究表明，許多患上了心腦血管疾病、糖尿病等疾病的患者往往有抑郁情緒相伴隨。“無(wú)法治愈”的心理壓力猶如一把達(dá)摩克利斯之劍高懸于患者頭頂。目前，干細(xì)胞技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，雖仍需上下求索，但首先給患者帶來(lái)能夠“根治”的希望，在一定程度上能起到緩解心理壓力的效用。
以目前國(guó)家政策的力度與國(guó)內(nèi)干細(xì)胞發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，能夠“逆轉(zhuǎn)”某些以往被認(rèn)為是絕癥的疾病將指日可待。同時(shí)，隨著3D打印、基因編輯等“黑科技”的不斷發(fā)展與加入，未來(lái)干細(xì)胞技術(shù)也許會(huì)徹底顛覆傳統(tǒng)的醫(yī)療觀念，給我們帶來(lái)超乎想象的“驚喜”。
文/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者陳馨 圖/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者邱偉榮（除署名外）
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