黃斑變性、糖尿病、帕金森病、脊髓損傷等疾病，既是困擾醫學(xué)界的難題，也給患者帶來(lái)了極大痛苦，能帶來(lái)突破性治療進(jìn)展的，非干細胞治療莫屬。

20年來(lái)，人類(lèi)一直在等待干細胞為解除患者病痛，提供各式人體“備件”。如今，在干細胞研究的賽道上，這些期待中的人體“零件”，哪些跑在了前面，誰(shuí)又將第一個(gè)沖過(guò)終點(diǎn)呢？

20年前，科學(xué)家從人體胚胎中分離出了干細胞。與其他類(lèi)型的干細胞不同，這些干細胞具有  “多能性”，意味著(zhù)如果給予正確的信號，它們可以被誘導分化為機體幾乎所有的細胞類(lèi)型。從那時(shí)起，科學(xué)家就期待有一天能夠借此制造出各類(lèi)可替代人體組織的干細胞“零件”，以減輕病人痛苦，這無(wú)疑將給醫學(xué)帶來(lái)革命性變革。

盡管，在找到安全有效的方法之前，干細胞治療仍是一個(gè)應謹慎對待的領(lǐng)域，但20年來(lái)，科學(xué)家在開(kāi)發(fā)干細胞潛力的探索之路上，已經(jīng)邁出了非常重要的一步。

目前，科學(xué)家們已經(jīng)在黃斑變性、糖尿病、帕金森病、皮膚病、脊髓損傷、腎臟疾病等治療領(lǐng)域取得了可喜進(jìn)展。一批  “修補”肌體損傷的干細胞  “零件”，正沿著(zhù)研究賽道朝我們快步而來(lái)……

黃斑變性

黃斑變性是與年齡相關(guān)視力喪失最常見(jiàn)的原因，一種可能的治療方法正在走向臨床實(shí)驗。

在澳大利亞，大約七分之一50歲以上的人患有黃斑變性疾病。具體而言，眼睛后部的那部分細胞（即黃斑）如有損傷，中心視力就會(huì )受到影響，導致患者視覺(jué)功能下降，從而影響閱讀、駕駛和人臉識別。

黃斑中真正有“視力”的細胞實(shí)際上可能完好無(wú)損，但一小塊區域的深色細胞受損就會(huì )導致視力喪失。這些細胞被稱(chēng)為“視網(wǎng)膜色素上皮細胞”或“RPE細胞”，其功能是為視網(wǎng)膜高度活躍的細胞提供食物并清除廢物。

由于所需的RPE細胞數量實(shí)際上非常少，多能干細胞很容易發(fā)育成這種精確的組織，黃斑變性長(cháng)期以來(lái)一直是干細胞領(lǐng)域最受歡迎的研究對象。目前，英國和日本等國正在進(jìn)行臨床試驗，以確定用實(shí)驗室中人類(lèi)胚胎干細胞或誘導多能干細胞制造的RPE細胞替換有缺陷的RPE細胞，是否對改善患者視力有所幫助。

在這個(gè)早期階段，安全是最關(guān)鍵的問(wèn)題。細胞移植手術(shù)可能因技術(shù)原因導致視網(wǎng)膜脫落，致使患者視力的進(jìn)一步喪失。一個(gè)好消息是：去年五月，英國兩名黃斑變性患者在參加了一項臨床試驗后，視力得到了改善，而且沒(méi)有表現出明顯的副作用。

皮膚病

長(cháng)期以來(lái)，皮膚干細胞一直是治療嚴重燒傷植皮材料的來(lái)源。

2017年11月，一則報道成為頭條新聞。報道稱(chēng)，一名七歲的敘利亞男孩哈桑因遺傳性皮膚疾病瀕臨死亡，后通過(guò)基因矯正治療移植皮膚干細胞而得救。

哈?，F在和家人住在德國，他所患的嚴重大皰性表皮松解癥（EB）被稱(chēng)為“最嚴重的皮膚病”，影響著(zhù)全球約50萬(wàn)人。這種疾病可能由18種不同基因突變引起，從而破壞皮膚上層表皮與下層真皮的結合，結果，皮膚就像蝴蝶翅膀一樣容易撕裂，因此也叫“蝴蝶病”。

哈桑一出生，皮膚就開(kāi)始起水泡。當他七歲時(shí)，細菌感染奪走了他80%的表層皮膚。為了挽救他的生命，給他治療的德國醫生聯(lián)系了意大利摩德納大學(xué)資深干細胞研究人員米歇爾·德盧卡和雷吉奧·艾米利亞。2006年，德盧卡曾用經(jīng)基因療法矯正的皮膚移植，治療了一名女性腿部的傷口，她患的是和哈桑一樣的皮膚病，是由一種叫作“LAMB3”的基因突變引起的。

德盧卡的團隊從哈桑的腹股溝取了一小塊含有干細胞的皮膚，將LAMB3基因的一個(gè)拷貝剪接到一個(gè)良性病毒中，然后用攜帶LAMB3基因的病毒感染皮膚細胞，經(jīng)過(guò)基因改造的皮膚長(cháng)成的薄片被移植到哈桑身上。第一次移植五個(gè)月后，哈桑出院了。一個(gè)月后，他回到了學(xué)校，并可以和同伴們一起踢足球。他身上經(jīng)基因修正干細胞移植的皮膚不再出現水泡或碎片。美國大皰性表皮松解癥研究協(xié)會(huì )執行董事將哈桑的治療案例稱(chēng)為“EB世界的一次巨變”。

腎臟疾病

治療腎臟疾病的干細胞研究一直被認為是一個(gè)不太可能實(shí)現的目標，但現在傳來(lái)了一些好消息。

腎臟是身體重要的清潔和平衡系統。它們將血液中的廢物和毒素過(guò)濾到尿液中，維持身體的水分平衡，還產(chǎn)生對調節血壓和紅細胞生成非常重要的一些激素。

導致慢性腎病的主要原因是糖尿病和高血壓，而腎病會(huì )破壞一種叫做腎元的過(guò)濾裝置。腎元一旦消失，是不能再生的。目前有近千名澳大利亞人在腎臟移植的名單上排隊等待，等待一個(gè)腎臟供體有時(shí)需要數年時(shí)間。

澳大利亞墨爾本默多克兒童研究所的梅麗莎·利特爾團隊是這項研究的先驅。2015年，他們成功培育出了微小的腎臟樣結構，并在《自然》雜志封面上展示了這一成果。雖然這個(gè)微型腎臟擁有成熟腎臟的許多功能，但要用于實(shí)際移植還有很長(cháng)的路要走。

然而，這些微型腎臟已經(jīng)改變了我們對腎臟發(fā)育以及腎病發(fā)病機制的理解。例如，研究人員最近為患有可導致嚴重腎病的罕見(jiàn)基因病的兒童制造微型腎臟。他們首先用患兒的皮膚培育多能誘導干細胞（iPS細胞），在實(shí)驗室里能夠觀(guān)察到患兒細胞的結構異常。研究人員發(fā)現，當基因突變被糾正時(shí)，結構缺陷也被糾正了。這為我們了解遺傳性腎病提供了一個(gè)新視角，而以前我們對這些疾病的發(fā)展一直知之甚少。

糖尿病

另一種在干細胞“零件”競賽跑道上較早進(jìn)入臨床實(shí)驗的病種，是Ⅰ型糖尿病——這是一種因免疫系統尋找并摧毀胰腺β細胞而導致的疾病。

胰腺β細胞的奇妙之處在于，它既能感知血糖水平的升高，又能釋放出將血糖水平降至正常所需確切數量的胰島素。如果這種細胞被破壞（通常發(fā)生在兒童期），人體就不再能自行控制血糖水平了。

超過(guò)12萬(wàn)的澳大利亞人都需要通過(guò)定期注射胰島素來(lái)控制糖尿病，但這種治療控制手段并不能像β細胞那樣可以精確地調節血糖水平。如果控制不好，高血糖會(huì )損害心臟、眼睛和腎臟血管；而低血糖則可能致命。一些幸運患者接受了整個(gè)胰腺移植手術(shù)，或含有β細胞組織的移植手術(shù)。但目前遇到兩個(gè)問(wèn)題：首先，移植供體供應不足；其次，捐獻組織很可能會(huì )遭到與本體組織同樣的命運——受到患者免疫系統的攻擊。

利用多能干細胞誘導分化出的β細胞，供應已不再是問(wèn)題。經(jīng)過(guò)20年的努力，科學(xué)家們已經(jīng)能夠在實(shí)驗室中制造出大量功能齊全的β細胞。為了控制免疫系統，幾家初創(chuàng )公司提出了“茶包”方法，他們將β細胞包裹在多孔膠囊里，像網(wǎng)住茶葉的“茶包”一樣，將β細胞保護起來(lái)。

可溶性因子包括胰島素、血液中的葡萄糖以及其他營(yíng)養物質(zhì)，可以很容易地通過(guò)“茶包”的濾網(wǎng)進(jìn)出，但來(lái)自免疫細胞的攻擊則被擋在了濾網(wǎng)之外。

帕金森病

帕金森病是一種老年退行性疾病，60歲以上老年人群中約有1%的人患有這種疾病。

帕金森病是由釋放神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的大腦神經(jīng)元死亡引起的。多巴胺可用以確保大腦不同部分同步運作，執行日常動(dòng)作。如果沒(méi)有多巴胺，病人很難控制自己的行走動(dòng)作，他們的手和身體其他部位也會(huì )顫抖。那么，通過(guò)干細胞療法，用健康的多巴胺神經(jīng)元取代有缺陷的神經(jīng)元，能成功對抗帕金森病嗎？

20多年前，來(lái)自各國的研究小組就開(kāi)始了嘗試。他們利用人類(lèi)胎兒組織分離出產(chǎn)生多巴胺的細胞，通過(guò)手術(shù)將這些細胞植入病人的大腦，特別是植入一個(gè)叫作“紋狀體”的大腦區域中。

一些患者病情有所好轉，但另一些患者出現了明顯的副作用，尤其是無(wú)法控制的抽搐，即運動(dòng)障礙。研究人員想要弄明白，轉移的細胞是否是正確類(lèi)型的細胞，以及它們是否被轉移到了大腦的正確部位。由于副作用的出現，進(jìn)一步實(shí)驗被暫停。研究人員開(kāi)始思考一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，即多能干細胞能否以一種更精確、更可靠的方式“生產(chǎn)”多巴胺細胞。

去年，幾個(gè)研究小組在一系列帕金森病的臨床試驗中，對一些新類(lèi)型的替代細胞進(jìn)行了測試。多年研究表明，胚胎干細胞和iPS細胞可直接發(fā)育成正確的神經(jīng)元類(lèi)型，并且能夠產(chǎn)生足夠多數量的神經(jīng)元。動(dòng)物實(shí)驗證明，產(chǎn)生多巴胺的細胞糾正了運動(dòng)障礙，而且沒(méi)有形成腫瘤。

目前，來(lái)自日本、瑞典、英國等國的科學(xué)家聯(lián)合起來(lái)組成了一個(gè)名為“G-Force PD”的聯(lián)盟，盡管各國研究小組在臨床試驗中使用的方法略有不同，但通過(guò)分享各自的研究結果和專(zhuān)業(yè)知識，他們希望能將基于干細胞的帕金森病療法推向臨床實(shí)踐。

脊髓損傷

脊髓損傷每年導致大約18萬(wàn)例新病例。2010年，世界上進(jìn)行了第一次用人類(lèi)胚胎干細胞制成的細胞治療脊髓損傷的臨床試驗。

2010年，美國加利福尼亞杰龍（Geron）生物技術(shù)公司的研究人員成功引導胚胎干細胞發(fā)育成為“少突膠質(zhì)細胞”前體，這些如章魚(yú)狀的細胞將其“觸手”纏繞在脊髓中的神經(jīng)元上提供營(yíng)養因子，脊髓損傷者可能會(huì )失去這些重要的支持細胞。四名患者在受傷后不久被注射了干細胞來(lái)源的少突膠質(zhì)細胞前體。

因出現爭議，杰龍公司于2011年停止了這項研究，阿斯圖里亞斯（Asterias）生物療法公司接過(guò)了接力棒。2017年，25名接受臨床試驗的患者在受傷三至六周內接受了少突膠質(zhì)細胞前體注射后，沒(méi)有出現嚴重不良事件。其中四名患者恢復了一定程度的運動(dòng)功能，這可能有助于提高他們獨立生活的能力。

其他一些臨床試驗也在測試不同類(lèi)型的細胞，比如使用病人自己鼻腔后面的細胞誘導產(chǎn)生神經(jīng)元細胞，這些細胞在支持嗅覺(jué)神經(jīng)元的再生中起著(zhù)重要作用。一些類(lèi)型的移植細胞可以幫助受損的運動(dòng)神經(jīng)元恢復，其他有些則可直接替代脊髓神經(jīng)元。