干
細胞是一類(lèi)具有自我復制和分化能力的多能細胞,在一定條件下,干細胞能夠多向分化為組織細胞,替代衰老死亡的細胞。此外,它還能夠分泌一些生長(cháng)因子、細胞因子,調節提升機體的整體活力,例如促進(jìn)血管生成及細胞增殖分化、抑制炎癥反應等。
當前,抗疫之戰到了攻堅階段,面對疫情防控的迫切需要,藥物研發(fā)顯然是“重頭戲”之一。
近日,在國務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機制舉行的科技創(chuàng )新支撐疫情防控新聞發(fā)布會(huì )上,科技部副部長(cháng)徐南平表示,除了已經(jīng)納入診療方案的中醫藥、磷酸氯喹和恢復期血漿外,法匹拉韋、瑞德西韋和干細胞治療也正處在臨床試驗階段。
其中,關(guān)于干細胞治療,現在已經(jīng)有4例接受治療的重型患者出院,將進(jìn)一步擴大臨床試驗。
自疫情發(fā)展伊始,帶有“修復”“更新”等光環(huán)的干細胞技術(shù)就備受人們關(guān)注。
現階段,干細胞治療新冠肺炎的相關(guān)研究取得了哪些成效?干細胞又是如何起作用的?
干細胞治療傳染病臨床上早有應用
干細胞是一類(lèi)具有自我復制和分化能力的多潛能細胞,在一定條件下,可以分化成多種功能細胞。系列研究表示,干細胞能夠多向分化為組織細胞,替代衰老死亡的細胞。
此外,干細胞還具有強大的分泌功能,能夠分泌一些生長(cháng)因子、細胞因子,調節提升機體的整體活力,例如促進(jìn)血管生成及細胞增殖分化、抑制炎癥反應等。
干細胞技術(shù)治療傳染病及并發(fā)癥在臨床上早有應用。此前,人們在H7N9禽流感治療中便嘗試過(guò)干細胞技術(shù),且效果很好。因此,目前國內數家醫療機構和科研機構紛紛啟動(dòng)了干細胞治療新冠肺炎的相關(guān)研究。
據科技部官方網(wǎng)站,中科院干細胞與再生醫學(xué)創(chuàng )新院自主研發(fā)了CAStem新型細胞藥物,前期在動(dòng)物實(shí)驗中顯示出良好的效果。目前研究團隊已向藥監局申請了應急審批,與有關(guān)醫療機構合作,經(jīng)倫理委員會(huì )批準,正在進(jìn)行臨床觀(guān)察和評價(jià)。
解放軍總醫院第五醫學(xué)中心院士王福生團隊聯(lián)合武漢市金銀潭醫院、天津市海河醫院等單位正在開(kāi)展一項名為“間充質(zhì)干細胞治療2019年新型冠狀病毒感染的肺炎患者的安全性和有效性”的臨床研究,招募患者測試間充質(zhì)干細胞的治療方案。
傳染病診治國家重點(diǎn)實(shí)驗室副主任、浙江省防治新型冠狀病毒肺炎專(zhuān)家組成員、浙江大學(xué)醫學(xué)院附屬第一醫院感染病科副主任黃建榮在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)也表示,浙大一院已通過(guò)倫理委員會(huì )的討論,準備對新型冠狀病毒重癥患者應用干細胞治療。
同濟大學(xué)醫學(xué)院教授左為研發(fā)團隊連日來(lái)利用高通量單細胞測序分析技術(shù),研究了共計43000多個(gè)肺臟細胞,瞄向能夠在抗疫戰爭中普遍應用的通用型肺干細胞治療技術(shù)。據了解,該項目目前也已進(jìn)入相關(guān)審評路徑,有望在近期進(jìn)入臨床階段。
此外,還有多個(gè)有關(guān)干細胞治療新型冠狀病毒肺炎的應急科技攻關(guān)項目立項,正在不斷研發(fā)和試驗中。
面對新型冠狀病毒,科研、醫務(wù)人員迅速反應,人力物力大量投入,讓干細胞技術(shù)有望成為此次抗疫的重要武器之一。
現階段,多個(gè)單位并行研發(fā),逐步進(jìn)入臨床試驗,進(jìn)行安全性、有效性評價(jià),雖進(jìn)度不一,但都朝向同一個(gè)目標邁進(jìn)。
可減少炎性組織損傷并形成新的肺泡
干細胞技術(shù)抗疫的相關(guān)研究正在如火如荼地進(jìn)行。那么,干細胞究竟如何在新冠肺炎治療中發(fā)揮作用?應用對象是否具有針對性?
科技日報記者帶著(zhù)上述問(wèn)題,采訪(fǎng)了左為,作為國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“干細胞及轉化研究”項目首席科學(xué)家,他長(cháng)期從事肺干細胞的研究,正在領(lǐng)銜研究前文提及的抵抗新冠肺炎通用型肺干細胞項目。
“現階段,干細胞抗疫的研究基本上集中在改善重癥患者的病情上?!?/strong>左為表示,很多人存在一個(gè)誤區,即治療肺炎往往更關(guān)注抗病毒,想著(zhù)如何把病毒盡快殺死。
但事實(shí)上,當病情進(jìn)展到重癥時(shí),許多患者身體內的病毒活性已經(jīng)很低了。而真正導致患者病情惡化甚至死亡的原因是,病毒感染過(guò)度激活人體免疫系統,即引發(fā)“炎癥風(fēng)暴”,導致肺部出現炎性組織損傷,肺部的氣體交換功能受損。重癥患者還有可能出現呼吸衰竭的狀況,患上呼吸窘迫綜合征?!胺尾垦装Y和損傷是當前重癥患者最需要關(guān)注的問(wèn)題?!弊鬄檎f(shuō)。
肺部組織損傷讓重癥患者面臨死亡、后遺癥等風(fēng)險。在修復這些患者的肺損傷方面,干細胞被寄予厚望。
具體來(lái)講,每個(gè)人體內都保留著(zhù)一定數量的干細胞,而對抗急性肺炎,則主要依賴(lài)于支氣管基底層細胞(一種肺干細胞)。肺臟是由氣管、支氣管和肺泡組成的復雜器官,當肺部出現大規模損傷之后,位于支氣管的支氣管基底層細胞便會(huì )向受損的肺泡部位遷移,并筑成一道“屏障”。該“屏障”一方面可阻擋免疫炎癥細胞的攻擊,另一方面也會(huì )逐漸分化形成新的肺泡。
左為告訴科技日報記者,現階段用于治療新冠肺炎研究的干細胞主要包括3類(lèi):間充質(zhì)干細胞、肺干細胞和胚胎干細胞。研究人員通常以注射的方式將干細胞產(chǎn)品輸入動(dòng)物實(shí)驗對象或臨床試驗對象的肺部?jì)取?/p>
“在不受外力的干擾下,如果重癥患者自身的肺干細胞活性強,則肺功能恢復得快,預后好。反之則恢復得慢,預后差。因此,我們希望通過(guò)外源補充肺干細胞的方式,保護和修護肺臟?!?/strong>左為說(shuō),肺干細胞可直接定向分化成肺臟功能細胞,而胚胎干細胞也可通過(guò)相應的誘導方式達到上述目的。間充質(zhì)干細胞雖不能誘導形成肺功能細胞,但可通過(guò)分泌若干免疫調節因子發(fā)揮潛在效用。
三者在臨床中發(fā)揮作用的機制雖然有所不同,但總體上可歸結為控制炎癥、修復受損兩方面作用:干細胞可通過(guò)分泌抑制炎癥因子,改善肺部的免疫微環(huán)境,減少炎癥風(fēng)暴引起肺功能衰竭的風(fēng)險;干細胞具有自我更新、分化的潛能,可形成相應的功能細胞,再生氣體交換的主要結構——肺泡,從而達到組織修復、改善肺部纖維化的目的。
“生物體本身就是個(gè)巨大的謎團。我們對肺炎的發(fā)病機制、干細胞的詳細作用機制等尚未完全了解,對于某些正向調節或反向調節機理、人為調控措施等尚未完全掌握,因此要在足夠多的基礎研究之上,大膽嘗試,小心求證?!弊鬄檎f(shuō)。
沈銀忠表示,干細胞技術(shù)為人類(lèi)攻克新冠肺炎等一類(lèi)相對危險的疾病創(chuàng )造了一種選擇,但不論哪種干細胞治療技術(shù),都應進(jìn)行嚴格的研究和評估,證實(shí)其安全有效后,才能推廣使用。