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诺贝尔奖干细胞技术首次人体试验

2019-1-17 19:10:43来源:凤凰科技作者:良弼责编:远洋评论:

北京时间1月17日消息,用干细胞治疗糖尿病?每个人都知道这很难。帕金森病呢?同样很困难。阿尔兹海默症可以吗?可能也不行。但是与年龄相关性黄斑变性(AMD)应该是可以用干细胞技术治疗的疾病。

与年龄相关性黄斑变性的病因是众所周知的,通过将干细胞转化为视网膜细胞的方法非常有效,而且眼睛是“免疫共溶的”,这意味着免疫细胞不会攻击外来细胞,比如实验室制造的视网膜细胞。然而在得到动物研究证实后的十多年来,以及视网膜细胞从胚胎干细胞安全移植到9个病人的临床试验后的近八年,所有的案例都局限于实验室环境。

这种情况可能很快就会改变。美国加利福尼亚的研究人员希望推出一个2期的干细胞治疗年龄相关性黄斑变性的临床试验。美国国立卫生研究院的团队也不甘落后,其计划在今年研究如何使用12年前被发现并赢得了2012年诺贝尔奖的诱导多能干细胞。这些细胞(简称ipsc)是利用普通的成年人体细胞,借助生物学技术使其像胚胎干细胞一样被制造出来。这样做的好处是,这些细胞不会与伦理相违背。

美国国立卫生研究院国家眼科研究所的巴蒂(Kapil Bharti)表示:“这将是iPSCs在世界范围内针对某一疾病适应症进行的首次此类研究。当iPSCs在2007年被发现的时候,有很多宣传说我们可以很容易地将其转化为治疗方法。但是关于如何安全地制造可移植细胞,还有许多问题没有答案,这些问题直到现在才得到解答。我希望此举能重新点燃业界对这个领域的关注。”

他和美国国立卫生研究院的同事周三在《科学转化医学》杂志上发表文章称,他们使用了通过人类万能干细胞生成的视网膜细胞来治疗黄斑变性大鼠和猪,结果令人惊喜,他们希望在未来几周内开始招募黄斑变性患者进行临床试验。

这就造成了两种干细胞之间的对峙。要知道,美国南加州大学的科学家选择从人类胚胎干细胞入手关注黄斑变性。

南加州大学凯克医学院(Keck School of Medicine)的马克(Mark Humayun)指出:“你知道我们在赌一把,但总的来说,细胞替代疗法是治疗AMD的一个很有前途的方法。所以这两种干细胞都应该被研究。”

晚期“干性”年龄相关性黄斑变性是50岁以上人群失明的主要原因,在美国约有1100万人受其影响。目前尚无有效的治疗方法。它是由视网膜色素上皮细胞死亡引起的,这些细胞在眼睛中形成营养和富氧层,使视杆细胞和视锥细胞得以存活。当视网膜色素上皮细胞细胞因年龄、高血压、吸烟或其他原因死亡时,这些光感受器也会死亡,从而导致失明。

在NEI的研究中,巴蒂领导的科学家们从3名AMD患者的血液中分离出CD34+造血细胞,并将其转化为iPSCs。他们添加了生长因子和其他生物化学物质来塑造细胞的结构:尽管万能细胞可以成为人体中的任何一种细胞,但特定的生物化学物质组合只能产生一种细胞。巴蒂和他的团队创造了视网膜色素上皮细胞,这种细胞会在黄斑变性早期死亡。每一批细胞生成大约需要11周。

巴蒂指出,这个疗法的原理是替换死去和垂死的RPE细胞“能够阻止这些光感受器死亡,从而阻止疾病恶化”。巴蒂和两名共同作者是一项利用iPSCs生成视网膜细胞的专利申请的发明者。挽救RPE细胞不能使光感受器起死回生,也不能恢复失去的视力。但他和他的团队已经在开发一种结合光感受器和RPE贴片的AMD疗法。这实际上可以治愈AMD引起的失明。

2011年一项著名的研究是将胚胎干细胞产生的视网膜细胞滴入9名AMD患者体内,而巴蒂的做法却有所不同,他是在一个可生物降解的支架上用单层膜培养细胞。在患有黄斑变性的大鼠和猪的视网膜色素上皮细胞和光感受器之间小心地滑动,通过支架融化的方法,细胞(大鼠约2500个,猪约10万个)在视网膜内的整合程度要好于通过注射液滴的细胞。然而,他们并没有测试这些动物的视力。

东京制药公司Astellas Pharma US再生医学主管兰扎(Robert Lanza)博士表示:“我认为这篇论文提供了非常有价值的见解。我完全同意有必要在临床使用前对RPE细胞进行稳健的制造和功能评估(像NEI团队所做的那样)。”

然而,兰扎并没有热衷于采取打补丁的方式。他认为:“我不相信他们的论点,即使用支架优于使用细胞悬浮液。临床上,支架的移植是非常具有挑战性的,而且与许多潜在的问题有关,这就是为什么一些研究小组放弃了这种方法。”兰扎指出,NEI团队在注射更多RPE细胞时得到的结果与贴片的结果相当,这“表明它可能是一种更具微创性的治疗方法”。

不过,其他研究人员在走打补丁路线。去年,伦敦和加利福尼亚的一个研究小组报告说,两名AMD患者接受了视网膜色素上皮细胞单层贴片(来自人类胚胎细胞,而非成人细胞)后,没有出现严重的副作用。几周后,一名患者可以在标准的视力表上看到另外21个字母,另一名患者可以看到另外29个字母。

在南加州大学,马克和他的同事们将视网膜色素上皮细胞覆盖的支架移植到4名AMD患者身上,没有出现任何关于安全性的危险信号,并且暗示它可能改善视力。马克表示,南加州大学的研究小组计划今年启动一项二期临床试验。

诱导多能干细胞产生的细胞令人担忧的一点是,一些iPSCs可能不会在培养槽中成为特化细胞。多能干细胞还可生长为肿瘤样畸胎瘤。但是NEI小组提取了96%的干细胞分化成RPE细胞,没有发现这样的问题。科学家们曾在2017年宣称,他们没有在诱导的多能干细胞中发现致癌突变。

剩下的一个担忧是,患者原有的黄斑变性的潜在原因可能也会导致移植细胞的死亡。巴蒂指出,由于疾病第一次出现是在几十年后,所以在60或70岁时进行细胞治疗很有可能需要持续一生。他说,如果临床试验取得了有希望的结果,NEI将寻找一个商业合作伙伴来推进这个治疗方案。

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关键词:干细胞

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