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于修成 中国医药生物技术协会副会长,中华医学会生殖医学分会副主任委员。担任《中国医药生物技术》杂志副主编,《中国循证医学杂志》和《中国医学科研管理杂志》编委等。在国内外学术刊物公开发表30余篇学术论文,其中3篇论文被选入《21世纪中国社会发展战略研究文集》,出版4本专著。 自从人类胚胎干细胞在体外建系和11年前人们发现成体干细胞具有多向分化潜能后,干细胞的研究与应用纷纷在世界上许多国家开展并不断推进。这一领域已成为生命科学研究又一新的制高点,它把现代医学中的再生医学、组织工程和细胞分子生物学推向了生命科学的最前沿。 近10年来,人类基因组计划和蛋白质组计划取得了重大成果,同时干细胞技术研究与应用进入了一个突飞猛进的发展新时代,使得干细胞技术在治疗严重危害人类健康的疑难病症,如恶性肿瘤、心脑血管病、糖尿病、帕金森病、阿尔茨海默病,以及组织损伤修复、抗衰老等方面,均展现出了极为广阔的美好前景。 成体干细胞研究有新突破 干细胞及其衍生组织器官若能在临床上得到广泛应用,必将有助于再生医学的突破和发展,并带来现代医学一次历史性的革命,人类再造正常和年轻组织器官来更新病变或衰老组织器官的梦想就会变成现实。 ——于修成 于修成认为,干细胞是在生物个体生长、发育和维系生命过程中,发挥主干作用的最原始细胞。干细胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体。它们可以通过细胞分裂维持自身细胞群大小,同时又可分化为机体各种类型细胞,构建各种复杂组织器官,甚至于个体。干细胞从发生学上可分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类,从功能学上分为全能、多能和专能(单能)干细胞三大类,若从组织和器官上分则有N多种类(N>200)。胚胎干细胞具有全能和多能性,成体干细胞具有多能或专能性。 于修成说,干细胞在各种疾病治疗方面有着广阔的应用前景。干细胞可以作为细胞治疗和组织器官替代治疗的种子细胞,如骨髓间充质干细胞具有高度自我更新、多向分化潜能和取材方便等生物特性,成为细胞治疗和组织工程的理想种子细胞。干细胞还可作为基因治疗的载体细胞,如造血干细胞同样具有自我更新、多向分化、重建长期造血、采集和体外处理方便等特点,是重症免疫缺陷、遗传性疾病、恶性肿瘤等疾病基因治疗最理想的载体细胞之一。还可以利用胚胎干细胞体外诱导分化各种组织类型细胞的功能进行药物筛选、鉴定及毒理研究,建立疾病细胞模型,为新药开发搭建平台。 于修成介绍说,近3年来,成体干细胞研究方面有了新的突破。美国科学家从骨髓中发现了非常稀少的极小多能类胚胎干细胞(VSEL)。日本科学家用基因重组技术将人皮肤细胞诱导分化出类胚胎干细胞(iPS)。我国科学家周琪领导的研究组用3株小鼠iPS细胞系获得了27只活体黑小鼠,并与普通白鼠成功配种,陆续生了数百只第二、第三代小鼠。 临床应用研究有待深入和完善 近10年来,我国干细胞研究与应用有了长足的发展。研究资料显示,中美两国在干细胞研究方面发表的文献均呈逐年递增趋势。我国文献数量的递增速度快于美国,但我们的文献质量和研究设计方案的科学性等方面与美国相比还存在很大差距。 ——于修成 去年,于修成等人以“干细胞”为关键词对2004~2008年年底国内外公开发表的中英文文献进行了检索,共检索出干细胞相关文献近5000篇,其中近4000篇属于基础研究,有906篇是人成体干细胞临床应用研究(国外403篇,国内503篇)。国外临床应用研究主要涉及心血管病、恶性实体瘤和恶性血液病三大领域,国内主要对心血管病等诸多种疾病进行了临床研究。同时,他对中美两国过去10年中干细胞领域的文献数量作一对比(见下图): 从图表可见,我国文献的递增速度快于美国,并在2007年时几乎与其持平。于修成说,美国前些年干细胞研究递增速度较慢的主要原因是前总统布什反对用联邦政府的费用来研究胚胎干细胞。 通过文献检索,于修成认为,以下这些较大样本的随机对照试验结果(RCT)和荟萃分析(meta)及单纯对照试验案例具有一定的代表性。 美国医学专家在2006年发表的文献中,对2411名早期多发性骨髓瘤患者参与的9项RCT进行meta分析表明,高剂量化疗联合干细胞移植患者,与仅接受常规化疗的对照组患者相比,无进展生存期显著延长。德国医学专家在同年报道的随机对照临床研究中, 对191名高危急性T淋巴细胞性白血病患儿, 随机接受异体造血干细胞移植和单纯化疗两种方案治疗,其中接受干细胞移植患儿的5年无病生存率和总体生存率均显著高于仅接受单纯化疗的对照组患儿。 我国研究人员对24名陈旧心梗伴心功能不全患者与对照组相比发现,干细胞移植使左心室射血分数显著提高,减小左室舒张末容积,提高6分钟步行试验结果。自体骨髓间充质干细胞经冠脉内移植治疗陈旧心梗伴心功能不全患者,可改善心功能,延缓心室重塑,增加存活心肌,且不会导致明显心律失常和免疫炎症反应。 于修成分析了上述案例后认为,干细胞在临床应用中均有不同程度的疗效,但其远期疗效及潜在影响仍有待长期观察和随访。他说,根据这次检索文献显示,符合临床流行病学和循证医学的试验设计案例很少,分别只发现1篇中文和6篇英文荟萃分析,仅有26篇中文和18篇英文随机对照临床试验研究报道,而且大样本随机对照试验结果(RCT)更是凤毛麟角。目前检索的文献中随机对照试验设计尚缺乏足够的科学性。 干细胞技术仍面临不少问题 干细胞技术应用与研究虽然已显现出一些初步成果,但人们对干细胞的了解还存在着许多盲区和诸多挑战。 ——于修成 于修成认为,在干细胞技术研究与应用领域,要加大基础研究力度,强化临床应用研究的科学性。目前,还有很多问题需要解决,如胚胎干细胞和异体成体干细胞排异反应问题,全能和多能干细胞可能有致瘤性问题,干细胞分化成复杂人体组织器官的机制尚未完全清楚,干细胞多向分化的可塑性难以全程控制,需掌握定向诱导分化的分子调控机制,影响干细胞“归巢”的调控机制和使其处于未分化状态的机制尚未掌握,胚胎干细胞的研究与应用还存在着伦理争议。另外根据本次文献检索,干细胞的临床疗效尚在探索中,基础和临床研究尚缺乏统一技术标准和规范,干细胞实验室软硬件及活细胞产品化尚缺乏科学认证等。目前政府对建立干细胞配套管理机制尚滞后。 于修成说,生命的复杂性远远超出人们的想象,要想弄清楚生命发育的全部机理与机制,应用干细胞技术成功治疗重大疾病仍然还有很长的路要走。生命科学研究者和医学工作者只有秉承科学的精神,脚踏实地刻苦钻研和科学实践,在社会各界逐渐以更客观、更理性的态度对待干细胞研究与应用的前提下,才能更好地发挥其作用,才能使人们对其美好的未来充满信心,才能实现干细胞造福于人类的远大理想。 |
(文/小编)