干細胞研究已經(jīng)成為科學(xué)研究熱點之一

“慢病”或能根治 未來5~10年，身體組織和器官“再生”將逐步實現(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)界譽為“生命之源”的干細胞，對心血管系統(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，已成為國內(nèi)外生命科學(xué)研究的一大熱點。去年，全國規(guī)模最大的省級區(qū)域細胞制備中心正式落戶廣州，位于廣州國際生物島的賽萊拉干細胞研究院獲批成為其試點單位。目前，全國共有102家通過備案的干細胞臨床研究機構(gòu)，廣東省以13家的數(shù)量位列全國第一，其中11家位于廣州。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，隨著近年來國家政策的不斷推進，干細胞行業(yè)將會迎來高速增長期，在未來5~10年間，身體組織和器官“再生”將會逐步成為現(xiàn)實，并像智能手機改變大眾生活方式一樣，在醫(yī)學(xué)界掀起一場創(chuàng)新浪潮。

廣州團隊破技術(shù)瓶頸

致力“萬用細胞”培養(yǎng)制備

身著實驗服往來的科研人員，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景，實際上是廣州賽萊拉研究院實驗室的日常場景。而貫穿整個實驗室流程的“主角”，就是當前國內(nèi)外醫(yī)學(xué)熱點“干細胞”。

“干細胞是一類具有自我復(fù)制更新和多向分化潛能的原始細胞群體，一方面它能夠自我繁殖產(chǎn)生新的干細胞，另一方面能夠分化成其他細胞，并對損傷的機體進行修復(fù)。其存在于機體中諸如胎盤、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’?！蹦戏结t(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院副院長張群如此解釋這個有點“抽象”的名詞。

當前，干細胞在國內(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?！霸趶V東乃至全國，利用間充質(zhì)干細胞治療疾病是目前發(fā)展得最為成熟的干細胞技術(shù)之一?！敝袊茖W(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)干細胞”是一種專能干細胞，來源于發(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胞，被譽為人體的“萬用細胞”。但它也有弱點：由于成體中的間充質(zhì)干細胞的含量會隨年齡的增長而降低，其增殖和分化能力也會逐步下降，因此必須進行體外大規(guī)模擴增培養(yǎng)才能滿足臨床治療的需要。而成熟的間充質(zhì)干細胞大規(guī)模培養(yǎng)方法，曾經(jīng)是一項難以突破的技術(shù)瓶頸。

如何突破這一瓶頸？記者從賽萊拉干細胞研究院了解到，他們經(jīng)過多次實驗，最終初步建立起間充質(zhì)細胞的體外自動化、規(guī)?；囵B(yǎng)體系。這一培養(yǎng)模式能實現(xiàn)5L的放大培養(yǎng)，克服干細胞在體外進行擴增培養(yǎng)時對胎牛血清的依賴，促進細胞擴增效率?？梢哉f，這項技術(shù)填補了我國在干細胞自動化培養(yǎng)領(lǐng)域上的空白。

與此同時，賽萊拉干細胞研究院在2013年就發(fā)力在間充質(zhì)干細胞的制備技術(shù)上。在當時缺少指導(dǎo)原則和管理方法的情況下，賽萊拉干細胞研究院院長、中國科協(xié)委員陳海佳就試圖“冒險”對干細胞制備進行一系列探索，組建起以美國斯坦福大學(xué)博士后葛嘯虎為項目負責人的科研團隊。在干細胞制備的摸索中，葛嘯虎不惜抽取自身脂肪組織，用于干細胞的分離、培養(yǎng)及檢測等實驗工作。同時，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胞的檢測方法和檢測標準，最終形成臨床級干細胞檢定系統(tǒng)。“按照此檢定系統(tǒng)，我們當前已完成了5000多例樣本來源的篩選工作，其中有300多例樣本符合檢測標準，可用于制備200萬份以上的臨床級干細胞制品?！毖芯吭焊痹洪L、省干細胞臨床研究專家委員會專家葛嘯虎表示。

目前，該團隊研制出的臨床級間充質(zhì)干細胞制備產(chǎn)品已取得了中國食品藥品檢定研究院合格檢測報告，可用于臨床治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風濕性關(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。

干細胞療法優(yōu)勢明顯

或能攻克“慢病”

隨著世界范圍內(nèi)人口結(jié)構(gòu)老齡化進程加快，慢性疾病已成為一個全球性難題。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”無緣。原因在于，慢性病往往由體內(nèi)一些綜合性因素長期積累導(dǎo)致，僅靠解決某個器官或癥狀的問題無法達到治愈目的，因此終身服藥成了患者延長生命長度、提高生命質(zhì)量的唯一途徑。但隨著近年來干細胞技術(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。

“如干細胞能分化成具有分泌胰島素功能的胰島細胞，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，因此以干細胞治療糖尿病已成為國內(nèi)外的研究熱點?！睆埲阂宰畛Ｒ姷囊豁椔圆》N為例向記者進行解釋。

據(jù)美國臨床試驗數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計，截至2018年3月，全球范圍內(nèi)關(guān)于干細胞治療糖尿病的臨床試驗已有167項，其中在中國范圍內(nèi)展開的就有33項。據(jù)悉，賽萊拉也已在“進行時”，對臍帶間充質(zhì)干細胞治療糖尿病及其并發(fā)癥的藥物正在進行研發(fā)中。所謂臍帶間充質(zhì)干細胞，即存在于新生兒臍帶華通氏膠和血管周圍組織中的一種間充質(zhì)干細胞，將其從臍帶中提取并進行體外分離、純化、擴增后輸入到患者胰腺組織中，可化增值為胰島細胞，替代受損的胰島β細胞分泌胰島素，促進受損胰島組織細胞的再生、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，增加細胞內(nèi)運糖蛋白敏感性等，從而達到“根治”糖尿病的目的。

葛嘯虎認為，干細胞療法比起傳統(tǒng)療法優(yōu)勢明顯，“它安全性高，無毒副作用，具有較好的免疫調(diào)控作用，并且移植效果明顯，作用持久。可能五年之后，干細胞對疾病的治療，尤其是重大難治性疾病的治療，會改變我們對醫(yī)藥的一些看法”。據(jù)介紹，該研究院還有不少“攻克慢病”的研究項目正在進行中，如自體脂肪間充質(zhì)干細胞治療退行性骨病變等，而首個抗腫瘤升白細胞藥物鹽酸千金藤堿注射液研發(fā)已經(jīng)進入臨床II期。葛嘯虎還透露，目前已經(jīng)與鐘南山團隊開展了干細胞治療呼吸系統(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

未來機遇與風險同在

“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)下面進行損傷修復(fù)治療。因此我相信人造器官在未來的實驗中很快就會出現(xiàn)?！备饑[虎對記者展開想象：“未來我們可能會結(jié)合3D打印、基因編輯等技術(shù)去開發(fā)人造器官或者新一代的靶向性的干細胞制品，又或者是通過基因編輯對一些遺傳性疾病做基因消除，對先天性疾病做一些根治性治療?！?/p>

葛嘯虎以“智能手機”來比喻干細胞在未來對人類社會的改變。在智能手機出現(xiàn)前，手機在人們概念中只是一個用以通話的電子設(shè)備，但如今能支付、拍照、閱讀、導(dǎo)航……智能手機徹底改變了人們的生活。同樣，未來干細胞如果在預(yù)防疾病、抵抗衰老、治療難治性疾病等各個層面得到廣泛應(yīng)用，對人類的平均年齡、工作年限等各方面都會有跨時代的改變。

“傳統(tǒng)醫(yī)藥，無論是化藥、靶向還是當前最新的PD-1的抗體藥，都是一個小分子、一個抗體，進入人體后會影響到很多代謝的過程，對身體產(chǎn)生一些不可控的風險。但干細胞是一個活性的個體，并不會在體內(nèi)產(chǎn)生太多副作用，因此風險比常規(guī)藥物小很多?！备饑[虎解釋道，“比如間充質(zhì)干細胞，其安全性在全世界范圍內(nèi)已得到公認；再比如骨髓造血干細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，這是臨床上干細胞安全應(yīng)用最好的例子?！?/p>

但葛嘯虎認為風險也同時存在，“例如胚胎干細胞、IPS（誘導(dǎo)多能干細胞）的安全性目前在全球范圍內(nèi)還未得到認可，應(yīng)用于人體仍具較大風險?！币虼藢⒏杉毎耙坏肚小钡刭N上“安全性高”的標簽絕不可取。廣州生物院鄭輝也表示，“干細胞作為一項發(fā)展中的技術(shù)，其作用機制目前仍存在很多不確定性，這種不確定對藥物有效性的評估會產(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胞發(fā)展的最關(guān)鍵的瓶頸。此外，當前國內(nèi)做干細胞的研究團隊、公司、高校很多，但大多仍處于一種摸著石頭過河的狀態(tài)，沒有統(tǒng)一標準。但隨著干細胞技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，將來將逐漸統(tǒng)一出地方標準和國家標準?！?/p>

起步晚，發(fā)展快：

“中國技術(shù)”續(xù)寫干細胞史

自1950年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)骨髓細胞移植能挽救遭受致死劑量輻射的動物生命以來，人類研究干細胞已有了近70年的歷史。其中中國科學(xué)家、科研機構(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，但在近十年來已有了迎頭趕上之勢。張群表示，“我國干細胞研究處于一個‘起步晚，發(fā)展快’的狀態(tài)。雖然目前我國干細胞研究大部分仍處于臨床階段，但是在國家政策和經(jīng)費的大力支持下，后續(xù)肯定會有一個長足的發(fā)展?！?/p>

記者從廣東省衛(wèi)生和計劃生育委員會采訪了解到，2015年國家衛(wèi)計生委、國家食品藥品監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布我國首個針對干細胞臨床研究進行管理的規(guī)范性文件《干細胞臨床研究管理辦法（試行）》，2016年國家衛(wèi)計委公示了30家首批通過備案的干細胞臨床研究機構(gòu)，2017年食藥監(jiān)總局、國家衛(wèi)計委聯(lián)合發(fā)布第二批名單，72家三甲醫(yī)院入選。在共計102家的兩批備案機構(gòu)名單中，廣東省以13家的數(shù)量位列全國第一，其中11家位于廣州。

日前，干細胞研究被列入“十三五”國家重點科技研發(fā)計劃，來自國家的認可與支持對干細胞領(lǐng)域無疑是重要的發(fā)展信號。

“事實上，在干細胞論文發(fā)表及專利申請上，我們國家已達到全球領(lǐng)先水平。論文總量居世界第二，專利申請總量居世界第三。”陳海佳表示。2017年，根據(jù)包含全球范圍內(nèi)106個國家/組織的專利數(shù)據(jù)庫智慧芽（patsnap）全球數(shù)據(jù)庫顯示，在干細胞制備技術(shù)專利申請總量上，賽萊拉以253項的數(shù)量排名位居全球第一，成為全球前十強中唯一的中國申請人。那么，我國數(shù)量領(lǐng)先于全球的種種專利何時能夠轉(zhuǎn)化為臨床普及的技術(shù)？張群的看法是，這是一個漫長、復(fù)雜并且非常嚴謹?shù)倪^程，具體時間無人能夠預(yù)測。但以目前的發(fā)展勢頭來看，有些項目將“彎道超車”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?！盁o法治愈”的心理壓力猶如一把達摩克利斯之劍高懸于患者頭頂。目前，干細胞技術(shù)發(fā)展突飛猛進，雖仍需上下求索，但首先給患者帶來能夠“根治”的希望，在一定程度上能起到緩解心理壓力的效用。

以目前國家政策的力度與國內(nèi)干細胞發(fā)展狀況來看，能夠“逆轉(zhuǎn)”某些以往被認為是絕癥的疾病將指日可待。同時，隨著3D打印、基因編輯等“黑科技”的不斷發(fā)展與加入，未來干細胞技術(shù)也許會徹底顛覆傳統(tǒng)的醫(yī)療觀念，給我們帶來超乎想象的“驚喜”。

文/廣州日報全媒體記者陳馨　圖/廣州日報全媒體記者邱偉榮（除署名外）