干细胞研究历经多年,科学家们致力于将干细胞用于临床治疗,这是再生医学领域的核心梦想。近年来,从理论研究到临床应用,干细胞实现了历史性飞跃。
2008年6月,一支多国医疗团队在西班牙完成了全球首例“人造气管”移植手术,该气管由患者自身干细胞培养而成。术后5个月,30岁女患者彻底康复。布里斯托尔大学Martin A Birchall表示,干细胞培植器官移植技术约需20年可成为常规手术。这一突破具有里程碑意义,可能改变外科手术的未来。
2009年1月23日,美国总统奥巴马撤销了布什对胚胎干细胞研究的限制,随后FDA批准了全球首宗人类胚胎干细胞治疗临床试验。美国生物科技公司Geron认为,这创造了“人类医学史上的新篇章”。
干细胞的“奇迹”特性:蜥蜴断尾再生、片蛭头部和尾部再生,均依赖干细胞。干细胞是“种子”细胞,能分化为多种成熟体细胞。理论上,未来可在实验室按需生产人体器官,治疗白血病、帕金森病、癌症等疾病。
伦理与科学挑战:胚胎干细胞虽为“万能细胞”,但获取需破坏胚胎,引发伦理争议。为此,科学家开发了诱导式多能性干细胞(iPS细胞),通过向皮肤细胞导入四个基因获得。然而,iPS细胞存在致瘤风险,且嵌合体小鼠表现出健康问题,临床应用前仍需克服诸多障碍。
安全风险:研究发现,长期培养的胚胎干细胞系会出现与癌症相关的基因变异。接受造血干细胞移植(HSCT)的患者,10年内二次癌症风险是正常人群的2倍(CANCER, 2007)。不当的干细胞治疗可能导致癌症、传染病或免疫排斥。
临床进展与前景:造血干细胞移植已临床应用近半个世纪,治愈大量白血病患者。美国Osiris公司的骨髓间充质干细胞制剂已获FDA批准。我国科学家韩忠朝团队从脐带组织中分离出脐带间充质干细胞(UC-MSC),具有类似胚胎干细胞的增殖和分化能力,且来源丰富、无伦理问题、低免疫原性,无需HLA配型,有望成为有效治疗手段。
然而,干细胞移植仍面临诸多未解问题:是否增加肿瘤或免疫毒性风险?作用机制如何?移植细胞的数量、功能、归巢、长期命运及微环境需求?大规模培养质量稳定的干细胞?尽管干细胞是热门话题,临床试验已见成效,但距离大规模临床应用仍有很长的路。带着疑问和目标,我们应成为MSC探索之路上清醒的推动者。