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鐘麗緹：干細(xì)胞讓生娃有望

現(xiàn)年52歲的鐘麗緹在與張倫碩結(jié)婚后，一直希望能再擁有一個寶寶。但是，高齡的限制，讓其倍感無力。在了解到干細(xì)胞療法后，夫婦二人進(jìn)行了治療。鐘麗緹坦言：“有一個更年期停經(jīng)的女性已經(jīng)有一年沒有月經(jīng)了，但是打完干細(xì)胞，馬上就來月經(jīng)了。我很期待，希望通過干細(xì)胞修復(fù)我的卵巢功能，再生一個寶寶。干細(xì)胞讓我恢復(fù)活力，我很有信心，干細(xì)胞會幫助我看起來更年輕！”

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C羅：干細(xì)胞拯救職業(yè)生涯

2016年，C羅在參賽時受傷造成肌肉纖維撕裂1.5cm，嚴(yán)重影響運動生涯。為了能夠繼續(xù)參賽，C羅接受了干細(xì)胞療法。據(jù)報道，其具體治療方法為：抽取骨髓干細(xì)胞，再重新注入到C羅左腿的傷處和靜脈，修復(fù)受損肌肉組織。通過治療，C羅重返賽場，在2016年帶領(lǐng)葡萄牙勇奪歐洲杯冠軍，并在隨后的連續(xù)三個賽季拿到歐洲冠軍杯三連冠。

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舒馬赫：干細(xì)胞助力蘇醒

2013年，車王舒馬赫在瑞士滑雪時不慎摔倒在地，頭部意外撞在巖石上，腦部受到極大的創(chuàng)傷，隨后陷入了長久的昏迷當(dāng)中。在經(jīng)過搶救之后，醫(yī)生和專家們都對舒馬赫的恢復(fù)不抱有希望，覺得他可能再也不會清醒過來。

2019年，法國教授兼心臟病專家Philippe Menasche對舒馬赫進(jìn)行了干細(xì)胞移植手術(shù)，目的是再生舒馬赫的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。2019年9月12日，舒馬赫醒了！據(jù)醫(yī)生介紹，舒馬赫已恢復(fù)意識，其前法拉利老板讓·托德已對其進(jìn)行長達(dá)45分鐘的訪問。

干細(xì)胞療法能治哪些“不治之癥”？

干細(xì)胞療法，是指把健康的干細(xì)胞移植到患者損傷部位，通過分化為功能細(xì)胞以修復(fù)病變細(xì)胞或再建正常的細(xì)胞或組織，從而達(dá)到恢復(fù)患者身體機能的目的。

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干細(xì)胞有哪些類型？

根據(jù)干細(xì)胞的發(fā)育階段可將干細(xì)胞分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞；根據(jù)分化潛能可將干細(xì)胞分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞[1]（圖1）。不同分化潛能干細(xì)胞的特點詳見表1。

圖1 干細(xì)胞類型（圖源：生物探索編輯團(tuán)隊）

表1 不同分化潛能干細(xì)胞特點

制表：生物探索編輯團(tuán)隊

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干細(xì)胞療法能治哪些?。?/span>

干細(xì)胞治療有兩種類型：自體和同種異體。自體干細(xì)胞移植通常從脂肪組織、外周血或患者自己的骨髓中收集。通過事先收集，科學(xué)手段分離制造出可治療用的干細(xì)胞，并在治療的后期將其返輸回患者體內(nèi)；同種異體干細(xì)胞移植使用供體（捐獻(xiàn)者）的干細(xì)胞。這些干細(xì)胞可以從新生兒的臍帶血或組織或者胎盤血液中收集（圖2）。不論是自體還是同種異體干細(xì)胞移植，這兩種方法都利用好的干細(xì)胞替代患者體內(nèi)受損的細(xì)胞。

圖2 干細(xì)胞模型的建立及商業(yè)化應(yīng)用（圖源：[1]）

干細(xì)胞技術(shù)廣泛應(yīng)用于細(xì)胞替代治療、系統(tǒng)重建、組織工程、基因治療及美容抗衰老等方面的研究，如用于治療糖尿病、軟骨生長及關(guān)節(jié)修復(fù)、腦部疾病、血液疾病等[2]（圖3）。與許多傳統(tǒng)療法相比，干細(xì)胞移植對于某些癥狀效果明顯，且一次性植入效果持久，是目前組織修復(fù)和再生的唯一方法。

圖3 干細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用方向（圖源：泓信生物官網(wǎng)）

目前，干細(xì)胞獲批上市產(chǎn)品中主要以間充質(zhì)干細(xì)胞為主，應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋軟骨缺損、骨修復(fù)、心血管疾病等方面（表2）。由于干細(xì)胞的生物特性人們期望通過干細(xì)胞療法治療疑難雜癥，目前干細(xì)胞治療適應(yīng)癥主要分布在自體免疫疾病、基因疾病、骨骼及軟骨修復(fù)（圖4）。

表2 干細(xì)胞治療現(xiàn)有上市產(chǎn)品

數(shù)據(jù)來源：頭豹研究院∣制表：生物探索編輯團(tuán)隊

圖4 干細(xì)胞治療適應(yīng)癥（數(shù)據(jù)來源：頭豹研究院∣圖源：生物探索）

在未來應(yīng)用趨勢方面，腫瘤、心血管類疾病患者基數(shù)龐大，國內(nèi)市場存在大量未被滿足的患者需求；受政策支持、研發(fā)投入等因素影響。創(chuàng)新技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，未來將覆蓋更多病種，并能夠延伸到消費醫(yī)療領(lǐng)域。干細(xì)胞療法有望在抗衰老、腫瘤免疫治療、牙周病治療、器官修復(fù)和脫發(fā)治療方面拓展應(yīng)用（表3）。

表3 干細(xì)胞未來應(yīng)用趨勢

數(shù)據(jù)來源：頭豹研究院∣制表：生物探索編輯團(tuán)隊

該如何選擇和把控細(xì)胞，是干細(xì)胞療法亟待解決的難題

在利用干細(xì)胞進(jìn)行疾病治療前，需要考慮選擇哪種發(fā)育階段干細(xì)胞的問題：是選擇不經(jīng)分化的胚胎干細(xì)胞，直接進(jìn)行移植，還是誘導(dǎo)分化的成體干細(xì)胞移植。如果選擇前一種，那么就會有新的問題出現(xiàn)。胚胎干細(xì)胞具有高度分化潛能，意味著體內(nèi)移植后存在不可控的分化“方向”，加上其無限增殖潛能，可能會在移植原位產(chǎn)生“腫瘤”；此外，胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，其中的細(xì)胞最終可以發(fā)育成機體所有組織和器官。為獲得胚胎干細(xì)胞需要分離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，此過程會導(dǎo)致胚胎被破壞，引起嚴(yán)重的倫理和政治問題（圖5）。目前仍然不能完全證明胚胎干細(xì)胞移植治療的絕對安全和可行性，其中包括倫理問題、遺傳變異性、免疫排斥風(fēng)險和致瘤可能性等[3]。

圖5 干細(xì)胞療法的“邊界”（圖源：細(xì)胞知識圖庫）

成體干細(xì)胞存在于組織的特定區(qū)域，大多處于休眠狀態(tài)，分裂很慢或很少分裂，直到組織受到損傷或發(fā)生疾病時被激活，開始分裂分化。成體干細(xì)胞不僅具有向原有組織來源的特定細(xì)胞分化的潛能，還具有向其他譜系甚至跨胚層分化的潛能。根據(jù)來源的組織和功能命名，成體干細(xì)胞有骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、表皮干細(xì)胞、心臟干細(xì)胞、肝臟干細(xì)胞、胰腺干細(xì)胞、腸干細(xì)胞等。其中，造血干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是研究最早、最廣和最深的成體干細(xì)胞，其臨床應(yīng)用也最為廣泛和成熟[1]。

成體干細(xì)胞源于自身，用于自身，在應(yīng)用時不存在組織相容性的問題，避免了移植排斥反應(yīng)以及長期應(yīng)用免疫抑制劑對患者的傷害；由于胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞在體內(nèi)的分化是“非定位性的”，易形成畸胎瘤。理論上成體干細(xì)胞致瘤風(fēng)險很低，而且不存在倫理道德問題；成體干細(xì)胞獲取相對容易，成體干細(xì)胞還具有多向分化潛能。但是，選擇成體細(xì)胞移植移植，仍然會面臨成體干細(xì)胞含量極低，分離和純化困難；體外長期培養(yǎng)可能會導(dǎo)致細(xì)胞衰老，產(chǎn)生遺傳變異；分化能力受年齡限制，存在遺傳錯誤等問題[1]。

目前，干細(xì)胞移植主要有自體和同種異體移植兩種方法。同種異體移植無法避免免疫排斥的難題，自體移植雖可避免免疫排斥但局限了治療的疾病范圍。那么，有沒有一種細(xì)胞，既能避免免疫排斥又能夠安全可控的分化成各種組織和器官？這里就不得不提誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）。iPSCs是指將人類體細(xì)胞經(jīng)過導(dǎo)入外源性轉(zhuǎn)錄因子重編程之后所產(chǎn)生的一類細(xì)胞，其與胚胎干細(xì)胞非常相似。iPSCs直接從患者細(xì)胞中產(chǎn)生，經(jīng)過體外處理，回輸患者體內(nèi)。既避免了免疫排斥又能疾病建模、藥物檢測、控制分化和解決倫理問題[4]。

圖6 iPSCs常見的細(xì)胞來源及應(yīng)用（圖源：[4]）

干細(xì)胞療法的最終目的是控制干細(xì)胞成功分化為一種或幾種類型的細(xì)胞，在此過程中面臨著內(nèi)在和微環(huán)境的復(fù)雜調(diào)控機制。致力于闡明調(diào)控機制的科學(xué)研究將大大推進(jìn)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用，為眾多“不治之癥”找到一條康莊大道。

撰文|文競擇