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干细胞临床试验汇总
《自然》重磅:瘫痪男子移植“重编程”干细胞后再次站立!
单次注射干细胞或许能治愈因脊髓损伤而瘫痪的患者。
日本庆应义塾大学的干细胞科学家冈野荣之刚刚宣布,一名完全瘫痪的男子在接受了经过重新编程的干细胞治疗后,现在能够站立,并且正在学习重新行走。
这名患者是四名在遭受严重创伤导致瘫痪后不久接受注射治疗的日本男子之一。
在这项史无前例的试验中,另一名男子现在已经能够活动他手臂和腿部的一些肌肉。
尽管科学家表示还需要进行更大规模的临床试验,但早期结果表明,干细胞有 50% 的可能性恢复瘫痪患者的行动能力。
冈野荣之指出,这次医学试验使用的是诱导性多能干细胞(iPS 细胞),简单来说,这些细胞原本是正常的成年细胞,经过重新编程后,表现得如同未出生婴儿体内的胚胎干细胞。
来自诱导性多能干细胞的神经细胞具有逆转瘫痪的潜力,并且已经帮助一名患者重新行走
这些干细胞具有转化为身体所需的任何一种细胞的能力,这使得它们对于寻求治疗严重损伤新方法的医生来说具有极高的价值。
目前全球有超过 1500 万人患有脊髓损伤,其中大多数患者是男性。
冈野荣之在谈到那位能够重新站立的患者时说:“这是一个显著的恢复。那个人现在正在进行行走训练。”
发表在《自然》杂志上的新报告显示,四名患者都在各自的受伤部位直接接受了 200 万个 iPS 细胞的注射。冈野荣之的团队希望这些干细胞能够转化为神经元(神经细胞)和神经胶质细胞,神经胶质细胞能够固定神经细胞,使它们能够正常发挥功能。
这四名男子都超过 60 岁,并且在接受干细胞治疗前两到四周遭受了脊髓损伤。这些细胞来自一名捐赠者,该项目在 2019 年得到了日本政府的全力支持。
在此之前,冈野荣之已经证明了经过重新编程的细胞能够在因脊髓损伤而瘫痪的猴子体内再生神经元。在获得人体试验批准后,2021 年 12 月出现了一名理想的患者,随后在 2022 年和 2023 年又有三名脊髓损伤患者加入。
从那以后,研究人员一直在跟踪这些患者,希望这些细胞能够开始再生他们脊髓受损的部分,恢复大脑与四肢之间的神经连接。
一年的随访显示,干细胞注射没有产生副作用,并且一半的患者已经开始表现出明显的改善。在这项医学实验开始之前,科学家使用过其他类型的干细胞,但结果喜忧参半。
澳大利亚格里菲斯大学的转化神经科学家詹姆斯・圣约翰承认:“到目前为止,还没有真正有效的方法。”
这包括使用从人体骨髓中提取的细胞、从捐赠者身上获取的制造肌肉的细胞,以及从胎儿身上提取的胚胎干细胞。
在新的治疗过程中,科学家从易于获取的部位,如成年捐赠者的皮肤或血液中获取细胞。
接下来,研究人员使用一组四个特定的基因,将它们导入提取的细胞中,这相当于让细胞 “时光倒流”,迫使它们转化为干细胞。
科学家使用无害病毒或 mRNA(医生用于疫苗的相同工具)等载体将这些基因注入细胞。2006 年,诺贝尔奖获得者山中伸弥首次发现了这些用于重新编程细胞的基因开关。
成年细胞可能需要数周时间才能失去所有这些特化特征,恢复为干细胞。一旦它们全部转化为干细胞,医生就可以将它们注射到身体受损或退化的部位。
如果成功,这些细胞将开始发挥缺失或受损细胞的作用,从本质上再生身体的这些部位,比如膝盖韧带、眼睛视网膜或脊髓。
圣约翰补充道:“这是一个非常积极的结果。对于这个领域来说,这非常令人兴奋。”
然而,圣约翰警告说,在这项突破成为治疗脊髓损伤的明确方法之前,还有很长的路要走。
圣约翰自己也进行过涉及脊髓损伤的干细胞试验,他指出,每一次损伤都是不同的,研究人员需要进行更多的试验,以确定 iPS 细胞是对所有类型的损伤都有效,还是只对某些瘫痪病例有效。
(iPS 细胞)为何潜力巨大
诱导性多能干细胞(iPS 细胞)的诞生是干细胞研究领域的一个重大突破。以往,胚胎干细胞虽然具有强大的分化能力,但获取过程涉及伦理争议,因为需要破坏胚胎。而 iPS 细胞的出现巧妙地避开了这个问题。
以皮肤细胞为例,通过导入特定的基因(如山中伸弥发现的那组基因),就可以让皮肤细胞 “忘记” 自己原本的身份,重新回到类似胚胎干细胞的状态。这些重新编程后的细胞就像拥有了 “超能力”,可以根据身体的需求,转化为各种不同类型的细胞。
在脊髓损伤的治疗中,我们希望 iPS 细胞能够分化为神经元和神经胶质细胞。神经元负责传递神经信号,而神经胶质细胞则为神经元提供支持和保护。当脊髓受损时,神经信号的传递被中断,而 iPS 细胞如果能够成功分化并整合到受损部位,就有可能重新建立起神经连接,恢复大脑与四肢之间的信息传递,从而让瘫痪患者重新获得行动能力。
最新技术进展
全球范围内对于 iPS 细胞治疗脊髓损伤的研究持续推进,一些研究团队在优化 iPS 细胞的分化条件方面取得了进展。例如,通过调整培养环境中的营养成分、添加特定的生长因子等方式,提高 iPS 细胞向神经元和神经胶质细胞分化的效率和纯度。
还有团队尝试将 iPS 细胞与其他治疗手段相结合。比如,联合使用物理康复训练,发现能够进一步促进瘫痪患者的功能恢复。在一些小规模的临床试验中,接受 iPS 细胞治疗并配合康复训练的患者,在肌肉力量、肢体协调性等方面的改善程度,明显优于单纯接受 iPS 细胞治疗或单纯进行康复训练的患者。
不过,目前这项技术仍然面临挑战。一方面,如何确保 iPS 细胞在体内的安全性,避免其过度增殖或发生癌变,仍然是研究的重点。另一方面,对于不同原因、不同程度的脊髓损伤,如何精准地调整 iPS 细胞的治疗方案,以达到最佳的治疗效果,也需要更多的研究和探索。
但总体而言,iPS 细胞为瘫痪患者带来了新的希望,随着技术的不断完善,或许在未来,瘫痪不再是无法治愈的难题。