參考訊息網2月7日報道 英國《自然》週刊網站近日刊發題為《幹細胞走進臨床：、糖尿病和帕金森病的療法或將很快到來》的文章，作者是艾莉森·阿博特。全文摘編如下：
安德魯·凱西在電信研究部門工作，直到2010年被診斷出，他才提前退休。 2024年，他接受了一項激進的試驗。10月，瑞典隆德的外科醫生將取自人胚胎幹細胞（ES）的神經元植入他的大腦，希望能取代他腦中的受損組織。
這項研究是100多項臨床試驗之一，旨在探索幹細胞在治療癌症、、癲癇、心力衰竭和一些眼疾等嚴重疾病時替代或補充組織的潛力。這不同於許多非法診所兜售的未經批准的療法，後者使用的是無法轉化為新組織的幹細胞。
所有試驗都是小規模的，主要關注安全性，但仍面臨巨大挑戰，包括確定哪些細胞最適合哪種用途，以及如何才能不使用免疫抑制藥物。免疫抑制藥物雖可防止機體排斥細胞，但會增加感染風險。
研究進展迅速
儘管如此，一系列臨床研究標誌著幹細胞療法的轉折點。經過幾十年的密集研究，幹細胞用於組織再生的安全性和潛力正在經受廣泛測試。這些研究有時會引發倫理爭議。美國傑克遜實驗所的幹細胞專家馬丁·佩拉說：“研究進展速度驚人。從人類首次學會在燒瓶中培養人類幹細胞到現在才過去僅僅26年。”
研究人員預計一些幹細胞療法將很快進入臨床試驗。他們說，對某些疾病的幹細胞療法可能會在5到10年內成為醫學的一部分。
凱西的症狀開始於44歲時手指輕微而持續的震顫。帕金森病的典型運動症狀是因大腦黑質中產生多巴胺的神經元——名為A9細胞——退化導致的。藥物替代缺失的多巴胺雖然有效，但有副作用，包括不受控制的動作和衝動行為。隨著病情的發展，藥物的療效會減弱，副作用會加劇。
替換退化的多巴胺能細胞的想法由來已久。在發育過程中，具有多種細胞型別潛能的多能胚胎幹細胞會分化為腦、心、肺等特化細胞。移植的幹細胞理論上可以修復任何受損組織。
帕金森病有助於驗證這一理論。此類細胞的首次移植於1987年在瑞典進行，使用的是終止妊娠的胎兒大腦中的神經元，當時這是未成熟或祖神經細胞的唯一來源。自那時起，已有400多名帕金森患者接受了這種移植手術，結果好壞參半。許多人的疾病並沒有起色，甚至還出現了令人虛弱的副作用。也有人得到了很大改善，無需再服用多巴胺能藥物。
英國劍橋大學的神經學家羅傑·巴克說：“總的來說，研究表明這種方法是有效的，甚至是革命性的。但我們需要更可靠的原材料。”
胎兒腦組織無法實現標準化，且有可能被註定發育成錯誤型別細胞的祖細胞汙染。最重要的是，從道德或宗教角度出發，有些人對使用這種材料持反對意見。巴克表示，通常很難找到足夠的材料來進行細胞移植手術。
當從更可控的來源獲得特化細胞，特別是人胚胎幹細胞以及後來的誘導性多能幹細胞（iPS細胞）成為可能時，再生幹細胞治療的前景日漸改觀。iPS細胞即透過對成年細胞進行重程式設計，使其恢復至類似胚胎幹細胞的未成熟狀態。如今，大量的特化細胞可被生產出來，質量和純度足以供臨床使用。
丹麥 哥本哈根大學的幹細胞研究員阿格妮特·柯克比和同事調查了世界範圍內再生幹細胞臨床試驗的情況。截至2024年12月，他們已經確定了116項已批准或完成的針對一系列疾病的試驗。大約一半的試驗使用人胚胎幹細胞作為原料。其餘研究使用的是iPS細胞，要麼是現成的，要麼是從個體皮膚細胞或血液中生成的，用以治療自身疾病。其中12項試驗試圖利用從幹細胞中提取的細胞來治療帕金森病。
應用前景廣闊
凱西參加的由 巴克聯合領導的試驗以及美國藍石醫藥公司進行的更為先進的試驗，給參與者提供了從人胚胎幹細胞中提取的A9祖細胞。藍石醫藥公司的試驗報告了12名參與者的初步結果。兩年來，這種療法已被證明是安全的，且在接受較高劑量的患者中顯示出療效。到目前為止，這種帕金森病試驗尚未報告患者出現不受控制的動作。
與心臟、胰腺和腎臟等其他器官相比，大腦已被證明是最容易應用細胞治療的器官之一。一個優點是，免疫系統會尋找並破壞外來組織，而大腦在很大程度上不受人體免疫系統的影響。帕金森病試驗的參與者只需接受一年的免疫抑制劑，便可保證術後血腦屏障的癒合。而其他器官試驗參與者的藥物治療通常需要持續終生。
大腦具有很強的適應性。A9細胞通常位於腦黑質，並向前腦的殼核傳送訊號，在那裡釋放多巴胺。但是神經外科醫生經常將祖細胞直接放置在殼核中，因為這個位置更容易進行手術操作。巴克說，大腦“相當聰明”，它能夠適應胎兒組織和移植到“錯誤”部位的細胞。
他說，同樣值得注意的是一項關於的研究，其中來自人胚胎幹細胞的移植細胞被整合到大腦中正確的神經迴路中。在美國神經元治療公司進行的臨床試驗中，外科醫生將一種被稱為中間神經元的未成熟腦細胞移植到10名藥物無法控制的癲癇患者的大腦中。
在 移植一年後，兩名參與者嚴重癲癇發作的頻率幾乎降至零，且效果已經維持了兩年。大多數其他參與者的癲癇發作頻率也顯著降低。該公司報告稱，這一療法沒有明顯的副作用，也沒有造成認知損傷。去年6月，美國食品和藥物管理局授予該療法快速通道地位，以加快獲得監管部門的批准。
像大腦一樣，眼睛也不受人體免疫系統的影響。哥本哈根大學的柯克比和她的同事發現了29項眼部疾病的臨床試驗，尤其是與年齡相關的黃斑變性。不過，其他器官就沒有那麼幸運了，它們沒有同樣的免疫特權，因而會導致一些最嚴重的疾病，包括心力衰竭和因胰島細胞被破壞而引起的1型糖尿病。
這一方法治療其他病症的進展較為緩慢。不過，美國馬薩諸塞州弗特克斯生物製藥公司進行的一項試驗的早期結果為糖尿病治療帶來了希望。
2014年，幹細胞生物學家道格拉斯·梅爾頓和他的同事從人胚胎幹細胞系中培育出了第一個具有功能的胰島細胞。如今在弗特克斯生物製藥公司，他領導了一項針對病情特別嚴重患者的試驗，使用的是由類似方法產生的專有胰島細胞。該公司稱，在12名接受全劑量注射的患者中，有9人無需再注射胰島素，另有兩人可減少注射劑量。
面臨諸多挑戰
心臟對再生醫學而言尤其棘手。心臟是一個巨大而複雜的泵，由不同型別的細胞組成，任何損傷都必須在原位修復。2002年，荷蘭萊頓大學的幹細胞科學家克里斯蒂娜·馬默裡是第一批從人胚胎幹細胞中培養出跳動的心肌細胞的科學家之一。不過，她很快意識到將之引入臨床多麼具有挑戰性。她說：“我想短期內我們是無法解決這個問題了。”
在該領域工作了近30年後，美國 南加州大學凱克醫學院的幹細胞生物學家查克·默裡希望能開啟一項臨床試驗，以測試將iPS細胞產生的未成熟心肌細胞注射到中度心力衰竭患者心臟中的安全性和可行性。科學家們希望注入的細胞能夠成熟並使心臟重新肌肉化，從而為心臟提供額外的泵力。
而腎臟的要求甚至還要更高。哥本哈根大學諾和諾德基金會幹細胞藥物中心的執行長梅麗莎·利特爾說，由於腎臟複雜的內部結構，這項挑戰“比心臟還要高一個量級”。她說，克服這一挑戰需要幹細胞生物學家和工程師之間通力合作，目前這種合作“仍處於起步階段”。
在一個臨床研究飛速發展的領域，由多能幹細胞產生的免疫細胞正被用於治療癌症。23項試驗正在測試從這些來源提取的T細胞或自然殺傷細胞治療一系列癌症的潛力，這種方法或比目前基於細胞的免疫療法更快速、更便宜。中期報告顯示，這些治療是安全、可耐受的，且在某些情況下非常有效，一些參與者達到了臨床治癒。
那麼，人胚胎幹細胞、iPS細胞這兩大細胞治療材料來源究竟哪個更勝一籌？這是一個懸而未決的大問題。
儘管在利用人類胚胎方面存在政治爭議，但早期試驗因未獲得iPS細胞而使用了人胚胎幹細胞。細胞重程式設計方法於2006年首次制定。不過許多科學家仍偏愛使用人胚胎幹細胞，因為它們是最少受到人類操縱的多能細胞型別——從理論上講，對成年細胞進行重程式設計可能會將促癌突變引入基因組。“一旦選擇使用iPS細胞，就等於給病人增加了額外風險。”柯克比說。 不過，也有不少科學家認為，癌症風險更多的是種假設而非真實存在。
此外， 防止移植細胞的排斥反應仍是個緊迫的問題。由iPS細胞或人胚胎幹細胞產生的現成的通用細胞系可以隨時使用，但需要免疫抑制治療。使用由機體自身皮膚或血細胞重程式設計、量身定製的細胞可避免這一需要，但生產這種細胞極其昂貴，且需要數週時間。不過，或許還有其他方法可以避免使用免疫抑制劑，如進行基因編輯，使免疫系統更難發現這些細胞。
總之，要衡量幹細胞在再生醫學中的真正價值尚需時間。（編譯/文怡）
