由于脊髓受到損傷，中國數百萬(wàn)人不得不一輩子坐在輪椅上。遺憾的是，脊髓損傷的治療依然是醫學(xué)難題中的一個(gè)堡壘，成為難以逾越的“世界屋脊”。

而近日一則傳遍各大媒體的消息似乎為跨越這座高峰帶來(lái)一線(xiàn)希望——日本政府批準了慶應大學(xué)研究團隊用iPS細胞治療脊髓損傷患者的臨床試驗計劃。預計今年夏天啟動(dòng)的這項計劃，這將是全球首例相關(guān)臨床研究。

iPS細胞療法的原理是什么？它能讓萬(wàn)千脊髓損傷患者自由行走嗎？

給再生醫學(xué)帶來(lái)福音 可規避倫理爭議和免疫排斥風(fēng)險

iPS細胞概念的提出距今已有十多年。

2006年，來(lái)自日本京都大學(xué)的山中伸彌教授和學(xué)生高橋一俊利用逆轉錄病毒將4種關(guān)鍵基因Oct-3/4 、Sox2 、c-Myc和KIf4轉入鼠成纖維細胞，從而使其成為人為誘導的多能干細胞，即誘導多能干細胞（iPS）。2007年，山中伸彌用人類(lèi)細胞重復了這一實(shí)驗。

“iPS細胞的神奇之處在于它可以分化為神經(jīng)細胞或其他任何需要再生的細胞?！蓖瑵髮W(xué)醫學(xué)院教授左為接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)表示。

iPS細胞技術(shù)可將皮膚成纖維、外周血或者尿液細胞等體細胞誘導為多能干細胞，且具有無(wú)限增殖特性。如果用于醫療，從理論上講，iPS細胞可以治愈絕大多數疾病。凡是不好的組織都可先去除后，注入iPS細胞來(lái)促進(jìn)正常組織再生長(cháng)。

2009年，中國科學(xué)家首次利用iPS細胞通過(guò)四倍體囊胚注射技術(shù)獲得存活并具有繁殖能力的小鼠，在世界上首次證明了完全重編程的iPS細胞具有與胚胎干細胞同等的發(fā)育能力。

那么，既然早就有胚胎干細胞療法，為何還要iPS細胞療法呢？

“因為胚胎干細胞存在較大倫理爭議?！币晃徊辉妇呙?/span>iPS細胞研究人員告訴記者，胚胎干細胞研究的反對者認為，胚胎是人尚未成形時(shí)在子宮的生命形式，進(jìn)行胚胎干細胞研究就必須破壞胚胎，因此有悖倫理。

iPS細胞技術(shù)巧妙地避開(kāi)了這一倫理問(wèn)題，它是從患者的皮膚或血液中提取成熟的體細胞，將這些體細胞“初始化”，變成具有胚胎干細胞功能的“原始細胞”。

此外，iPS細胞還可以規避免疫排斥的風(fēng)險。同種異體胚胎干細胞及其分化組織細胞用于臨床可能會(huì )引起免疫排斥，因此基于胚胎干細胞的治療方案往往要求對患者進(jìn)行長(cháng)期免疫抑制劑的治療?！芭c胚胎干細胞相比，iPS細胞的一個(gè)有利之處是它可以采用患者自己的干細胞進(jìn)行培養，再重新輸送回患者體內，從而規避免疫排斥風(fēng)險?！弊鬄榻忉尩?。

與iPS細胞療法和胚胎干細胞療法一樣，成體干細胞療法也屬于再生醫學(xué)的范疇。但是成體干細胞通常只能向某幾種細胞類(lèi)型分化，分化方向由其來(lái)源組織決定。

“成體干細胞分化的方向穩定，不易‘跑偏’?！弊鬄楸硎?，成體干細胞療法、iPS細胞療法和胚胎干細胞療法各有優(yōu)劣，在臨床應用中選擇哪種療法都需要根據適應癥進(jìn)行權衡。

已有成功臨床案例 給戰勝頑疾帶來(lái)“美好想象”

iPS細胞的應用十分廣泛，主要包括研究功能機制、建立疾病模型、矯正基因、探究受體通路和進(jìn)行細胞治療。

專(zhuān)家表示，iPS細胞技術(shù)的出現可以解決疾病研究過(guò)程中存在的各種障礙，如樣本數量不足或樣本難獲取等問(wèn)題?！?/span>iPS細胞分化后得到的細胞能為研究者提供大量的疾病模型，如血液細胞模型、肝細胞模型、神經(jīng)細胞模型、心肌細胞模型等?！?/span>

2014年，日本理化研究所發(fā)育生物學(xué)中心的高橋雅代醫生帶領(lǐng)團隊利用iPS細胞培育出了視網(wǎng)膜色素上皮細胞層，并成功移植到了一名70歲女患者的右眼中，這是世界首例利用iPS細胞完成的移植手術(shù)。手術(shù)后，這名患者眼部的黃斑病變停止，并且重見(jiàn)光明。

但當研究團隊準備實(shí)施第二例手術(shù)時(shí)，意外發(fā)現了患者的iPS細胞和視網(wǎng)膜色素上皮細胞中存在兩個(gè)微小的基因突變。為了患者的安全，治療暫停。

不過(guò)，對iPS細胞的研究并未就此止步。

實(shí)際上，自2012年山中伸彌獲得諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎以來(lái)，日本政府一直大力推進(jìn)iPS的相關(guān)研究并給予政策上的支持。所以，人們認為此次慶應大學(xué)的臨床試驗是繼針對眼睛、心臟、腦神經(jīng)、血小板后，用iPS細胞移植的再生醫療研究的擴大計劃?！叭毡驹?/span>iPS細胞研究方面有非常雄厚的基礎，在這一領(lǐng)域加強推進(jìn)是有道理的?！弊鬄楸硎?。

因為脊髓損傷是世界性難題，慶應大學(xué)的計劃被醫學(xué)界和脊髓患者寄予厚望?！凹顾杈拖褚粋€(gè)電纜，大腦的信號通過(guò)它傳到四肢，進(jìn)而控制運動(dòng)，四肢的感覺(jué)又通過(guò)它再回到大腦。但如果脊髓損傷了，那損傷以下的部位就什么感覺(jué)都沒(méi)有了，所有的運動(dòng)功能都會(huì )喪失?！敝袊茖W(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員戴建武曾提到，一個(gè)脊髓損傷病人帶來(lái)的負擔絕對不是一個(gè)家庭的問(wèn)題，而是幾個(gè)家庭乃至一個(gè)社區、整個(gè)社會(huì )的問(wèn)題。

壁虎切掉尾巴后，能長(cháng)出一模一樣的來(lái)，那人呢？iPS細胞療法等再生醫學(xué)技術(shù)，給戰勝頑疾帶來(lái)了更多美好想象。

臨床研究存在安全風(fēng)險 可能“長(cháng)”出不想要的細胞

不過(guò)，美好想象的背后或許藏著(zhù)不可估量的安全隱憂(yōu)。

iPS細胞擁有可以分化成任何細胞的能力?！斑@種神奇之處對于治療而言，是一柄雙刃劍?！弊鬄檎f(shuō)，iPS也可能變成我們不想要的細胞。

對此，左為解釋道：“當我們想要iPS細胞變成一個(gè)神經(jīng)細胞，它卻變成了牙齒和頭發(fā)的細胞，這會(huì )非常糟糕。更可怕的是，如果控制得不好，iPS細胞可能會(huì )變成一個(gè)腫瘤細胞。也就是說(shuō)，iPS細胞的誘導率需要做到100%準確。如果能做到這一點(diǎn)，它將是十分美好的，但現實(shí)是掌控這一點(diǎn)相當困難?！?/span>

這好比，壁虎切掉尾巴后，iPS細胞分化的隨機性導致該長(cháng)尾巴的地方意外長(cháng)出了一條腿。

根據計劃，慶應大學(xué)研究團隊將用京都大學(xué)iPS細胞研究所提供的iPS細胞，制成神經(jīng)細胞，再將制成的兩百萬(wàn)個(gè)細胞注入患者的脊髓損傷部位，制造傳達腦部信號的組織。

“這意味著(zhù)，研究人員必須對這200萬(wàn)個(gè)細胞進(jìn)行鑒定。只要其中有一個(gè)是腫瘤細胞，就會(huì )給患者帶來(lái)很大的健康風(fēng)險?！弊鬄楸硎?。

為了調查利用老鼠各種體細胞制造出的iPS細胞發(fā)育成癌細胞的風(fēng)險，日本慶應義塾大學(xué)和京都大學(xué)研究人員將這些細胞移植到經(jīng)過(guò)特殊培養的老鼠腦部。結果發(fā)現，利用老鼠胎兒皮膚細胞制造的iPS細胞在移植半年后也沒(méi)有發(fā)育成癌細胞，從而判斷這種iPS細胞是最安全的。

本次iPS細胞用于脊髓損傷的臨床研究將由慶應大學(xué)的岡野榮之教授和中村雅也教授等人的團隊實(shí)施。此前他們在對猴子進(jìn)行的移植試驗中，成功使猴子恢復了行走能力。

據悉，進(jìn)行臨床研究的4名患者在進(jìn)行iPS細胞移植后，還將接受復健，改善手腳運動(dòng)功能。同時(shí)要服用免疫抑制藥物，以抑制排斥反應。研究團隊會(huì )持續追蹤一年時(shí)間，確認安全性與效果。

除了安全隱憂(yōu)，iPS細胞進(jìn)入臨床研究前要接受充分的倫理審查，各國的審查標準存在差異。不過(guò)，通常需要確保三個(gè)大的方面，一是細胞的生產(chǎn)工藝、質(zhì)量符合規范；二是臨床前的數據安全有效；三是拿出可靠的臨床研究方案，比如精細設計的對照組和劑量標準。

“總而言之，臨床研究的安全性和有效性是核心考量。我們希望這次的臨床研究能夠成功?！弊鬄楸硎?。（實(shí)習記者 代小佩）

來(lái)源：科技日報（2019年03月26日第08版：生物科技）

（原標題：脊髓損傷后只能坐輪椅？ iPS細胞療法要讓患者站起來(lái)）