朱文赫


應用干細胞技術治療糖尿病的研究,婁晉寧帶領他的團隊已經經歷了將近7年多的漫長歷程。
近4年來,婁晉寧領導的團隊已經實施了26例胰島移植治療糖尿病研究。
他的團隊從事的干細胞治療糖尿病的研究可以說是當今醫學界最前沿、最熱門、最受矚目的研究領域之一。由于理論體系的不完善,技術手段的局限性等諸多未解難題以及倫理道德方面的爭議,使得干細胞的研究一直處于既讓人無限期待,又被人不斷質疑的糾結之中。
誰都知道創新之路的漫長和曲折,探索就會有失敗,失敗就會有收獲。只有懷著內心夢想的人才可能持之以恒,鍥而不舍。
做應用研究比做理論研究更難
婁晉寧的手機更像是一本常年隨身的病歷夾,往來的許多短信包含大量臨床患者反饋的信息資料。
一個多月前,他們剛剛進行了國際首例人胚胎胰腺干細胞分化胰島移植治療1型糖尿病的臨床研究。作為這個項目的主要負責人,婁晉寧需要及時了解每例患者的血糖、胰島素用量以及患者其他指標的變化情況,以便在以后的研究中不斷改進技術方法。
干細胞是體內存在的一類具有自我更新的能力,又有分化成為其他組織細胞潛能的特殊細胞可以用來制備各種功能細胞并應用于疾病的治療。干細胞的研究也因此在全世界范圍內如火如荼。
目前,有兩類疾病應用干細胞治療可能有效,一是神經損傷,二是糖尿病。因為,干細胞可以分化成為神經細胞和胰島細胞,并且神經細胞和胰島細胞移植證實能夠有效治療這些疾病。由此,干細胞研究被認為最有可能在這兩個領域取得突破。
1978年進入大學學習前,婁晉寧已經有7年的臨床醫療工作經驗,經過5年醫學院本科和3年中國醫學科學院的研究生學習,奠定了他基礎醫學和臨床醫學的工作基礎。在瑞士留學的10年間,婁晉寧先后從事了腦型瘧疾,多發性硬化,移植免疫排斥、缺血-再灌注損傷和胰島移植治療糖尿病等方面的研究。由于具有基礎研究和臨床醫療兩方面的工作經驗,婁晉寧更熱衷于將基礎研究的結果與臨床應用相結合。但他也深知“做基礎研究的人不容易,要把基礎研究轉化成臨床應用更不容易”。
婁晉寧和他的團隊一直承擔國家“十一五”計劃和“十二五”計劃干細胞技術治療糖尿病的研究課題。研究主要采用人胚胎胰腺組織來源的干細胞,通過體外擴增和定向誘導分化制備成胰島內分泌細胞,并將這些細胞誘導成為胰島樣結構。
在體外證實這些分化的胰島能夠對葡萄糖刺激產生胰島素釋放后,它們先后在糖尿病小鼠模型和糖尿病大鼠模型都獲得了滿意的治療效果。之后,他們進一步應用胰腺全切除手術制備了恒河猴糖尿病模型,并將人胚胎胰腺干細胞分化胰島分別移植到恒河猴的肝臟和腎包膜下。經過10只恒河猴,長達近4年的有效性和安全性的評價,課題組證實,人胚胎胰腺干細胞分化胰島治療糖尿病在恒河猴有效并且安全。
實驗研究的成功并不意味臨床應用的開始。在干細胞技術治療糖尿病臨床應用前必須解決一系列的技術問題 如:采用多大胚胎的干細胞?干細胞體外擴增到多少數量?如何篩選分化后的功能胰島?如何評價分化胰島的安全性?干細胞分化胰島移植到什么部位?移植多少胰島數量?移植后進行哪些指標監控?等等。除此之外,還要申請通過醫學倫理委員會的審批以及病人簽署知情同意書。這些問題的解決都涉及主管部門、基礎研究團隊,臨床研究團隊和病人之間的密切合作和溝通。
近來的研究表明,來自人胚胎早期的干細胞系具有分化效率低和成瘤性高的缺陷,而來自成年人體的干細胞往往存在增殖能力低下的缺陷。而人胚胎組織來源的干細胞既具有很強的自我更新能力,有具有較好的分化潛能,并且我國學者曾經進行了近1000例的臨床實驗,證明用人胚胎胰腺組織移植治療糖尿病有效。因此,婁晉寧團隊決定采用人胚胎胰腺組織來源的干細胞進行這項研究,并通過醫學倫理委員會審批和患者簽署胚胎組織進行同意書解決了所涉及的醫學倫理問題。
婁晉寧團隊首先證實,來源于3個月內的人胚胎胰腺組織的干細胞,具有體外增殖能力較強,分化后成熟度較高的雙重優點,并且在細胞移植后不發生免疫排斥反應。
此后,婁晉寧團隊分別解決了這種干細胞的體外擴增、定向誘導分化和形成胰島樣結構三個技術難題,使一個人胚胎胰腺來源的干細胞可以在體外擴增到10個億細胞,并且誘導分化后胰島數量可以達到50萬當量,胰島素分泌功能相當于正常胰島的50%。這些干細胞技術在數量和質量上的突破為臨床應用奠定了基礎。
基本的素質是鍥而不舍
目前,干細胞的臨床應用僅限于自體干細胞治療,國內用此類干細胞治療的疾病已達30種之多。自體干細胞移植的最大好處是安全,但多數治療可能無效或短時間有效,并且相關的作用機制也沒有搞清楚。
不同于自體干細胞移植,1型糖尿病的發病機制是自身免疫所導致的胰島細胞破壞,并且臨床研究研究證實采用胰島細胞移植能夠有效治療1型糖尿病。因此,采用干細胞體外擴增和定向誘導分化技術所制備的胰島移植,其治療的機制就是胰島細胞的替代治療。到目前為止,采用這種干細胞技術治療糖尿病在國際上還未見文獻報道。
婁晉寧寄希望以基礎研究學者要求的邏輯性以及臨床研究者要求的精密性、完備性來控制研發節奏,回歸醫學臨床治療研發的理性軌道。
“其方法就是把自己的研究‘做實了”。
據婁晉寧介紹,首例干細胞分化胰島移植經過醫學倫理委員會的審批,由患者簽署了知情同意書,并接受免費治療。移植所采用的干細胞經過功能篩選來自3個不同的胚胎,經過30天的體外擴增和定向誘導分化,培養的細胞達到140個培養瓶,誘導分化后的胰島達到50萬當量。目前,移植后的初步結果顯示,干細胞分化胰島移植后患者的血糖控制改善,胰島素用量減少,進一步結果有待組織活檢的證實。
干細胞移植是前沿研究,在研究的初始階段,每一個探索都可能存在缺陷,任何技術和方法都有一個從不完善逐步到完善的過程。婁晉寧認為,對于發生率和死亡率高、又缺乏特異有效治療手段的疾病,應當在確保安全性的前提下鼓勵和支持探索創新。
科研的創新性意味著曲高和寡,大多時候,研究者只能獨享孤獨,也只有本著對知識和生命敬畏的人,才懂得如何沿著科學的路徑登攀。而要做到這一點,婁晉寧覺得,最基本的素質是鍥而不舍。
婁晉寧,國家衛生計生委中日友好臨床醫學研究所所長,中國醫學科學院、中國協和醫科大學和北京大學醫學部博士生導師。教授。主要從事胰島移植治療糖尿病,干細胞技術治療糖尿病和生物人工肝等方面的研究。主持國家自然科學基金重點課題,國家“973”計劃和國家“863”計劃等研究課題。主要研究工作:1.胰島移植治療2型糖尿病;2.干細胞技術治療糖尿病:應用人胚胎胰腺組織來源的干細胞,通過體外擴增和定向誘導分化技術,大規模地制備干細胞分化的胰島,并應用于糖尿病大鼠和糖尿病恒河猴的治療。3.生物人工肝治療急性肝功能衰竭:通過大規模微載體培養永生化人肝細胞,建立新型生物灌流反應器,建立了一種新型的生物人工肝支持系統。endprint