簡介
幹細胞是具有自我複製和多向分化潛能的原始細胞,是機體的起源細胞,理論上可以人體各種組織器官的原始細胞。而所謂幹細胞治療,就是把來源於自體或異體的幹細胞,通過血管輸注或局部注射等方式,輸注到患者體內從而達到治療的目的。從20世紀90年代開始,幹細胞治療技術一直在世界範圍內進行研究和探索性的套用,但截至2012年,其技術遠未成熟。
研究歷程
20世紀後期,科學家們認識到幹細胞可能成為一種“拯救生命”的有效的疾病治療手段。例如:小劑量純化的造血幹細胞足可使患者骨髓再生,可以避免腫瘤病人進行自體骨髓移植時所致的瘤細胞(尤其是白血病細胞)污染;再如,成熟的神經系統中存在的幹細胞,在某些因素誘導作用下,可增殖和定向分化,給神經退行性疾病(如帕金森病)、骨髓損傷患者帶來新的希望。
1998年,美國有兩個科學小組分別培養出了人的多能幹細胞,但小布希總統2001年要求嚴格限制聯邦資金用於胚胎幹細胞的研究,引起很大爭論。 此後,一些科學家嘗試借道“非胚胎途徑”獲得幹細胞。2007年,日美科學家相繼發表論文,宣布對人體皮膚細胞實施誘導,從而獲得了幹細胞。這一名為iPS的研究路徑也成為全球幹細胞研究的最熱門領域。
2010年1月23日,美國FDA(食品藥品監督管理局)批准了一項將胚胎幹細胞成果用於脊髓損傷的臨床試驗,這是美國首次對胚胎幹細胞臨床研究發放通行證。
到2010年7月,成人幹細胞移植研究也已經進行了幾十年,最初是骨髓移植,隨後出現才幹細胞移植,每年都有數萬人生命得到挽救。但同時,一些將幹細胞技術套用於臨床的美國醫生提出,幹細胞移植仍然處於早期階段;他們警告診所不要過度推銷沒有科學依據的幹細胞治療。
21世紀初,治療運用幹細胞移植治療技術在一些醫療機構得到嘗試性的進行,被譽為人類有史以來的飛躍式醫療手段,有醫療機構甚至宣稱,可實現人體各個器官修復和更新,能消除80%以上的各類疾病。
原理
疾病發生的原理是細胞或組織變性、死亡,功能減弱或喪失,從而出現疾病。幹細胞具有能夠分裂增殖和向多種細胞分化的生物學特性及能力。通過幹細胞移植來替代、修復患者損失的細胞,恢復細胞組織功能,達到治療疾病的目標。 幹細胞治療疾病的原理是由幹細胞的多向分化的特性決定的:
1、補充幹細胞,就地分化,替代死亡、損傷的細胞;
2、支持和調控造血,促進造血細胞的增殖和分化;
3、免疫調節:降低損傷誘導的炎症反應,減少損傷部位細胞的死亡數量;
4、激活患者自身的修復反應,促進損傷組織的血管形成、神經再生等過程。
分類
幹細胞治療幹細胞移植
泛指將各種來源的正常造血幹細胞在患者接受超劑量化(放)療後,通過靜脈輸注移植入受體內,以替代原有的病理性造血幹細胞,從而使患者正常的造血及免疫功能得以重建。平時所說的造血幹細胞移植。
幹細胞再生技術
是一種利用幹細胞的複製、再生能力治療疾病的技術。因為臨床上採用的幹細胞多來源於骨髓中的造血幹細胞,所以也稱為自體骨髓幹細胞再生術或自體骨髓幹細胞移植技術。
自體幹細胞免疫療法
幹細胞免疫療法是通過調控細胞因子,修復受損的組織細胞,然後通過細胞間的相互作用及產生細胞因子抑制受損細胞的增殖及其免疫反應,從而發揮免疫重建的功能。從根本上消除哮喘病的發病基礎。這些治療方法在觀念上完全不同於傳統的治療方法,主要強調通過修復人體免疫細胞來治療哮喘病等呼吸道疾病。
治療
途徑
常用的有六種途徑:介入途徑、局部種植、靜脈途徑、腰穿途徑、頭部立體定向顱內幹細胞移植、CT引導下脊髓內幹細胞移植。
方法
幹細胞治療疾病每個療程治療4-6次,每次治療間隔5-7天,原則上每個療程間隔的時間是3-6個月,療效明顯可視病情連續做2-3個療程。
禁忌症
1、高度過敏體質或者有嚴重過敏史者;
2、休克或全身衰竭生命體徵不正常及不配合檢查者;
3、晚期惡性腫瘤;
4、全身感染或局部嚴重感染需抗感染康復後;
7、非神經系統疾患,或診斷上尚未明確者。
治療範圍
有潛力的治療病症大致如下:
各類器官的修復
幹細胞能在短時間內修復各種器官組織,為各類疾病提供非常有效的治療效果。
癌症
把成人神經幹細胞注射到老鼠大腦中的研究可以成功治療腫瘤。由於腦癌的擴散迅速,運用傳統的技術幾乎不可能治癒。哈佛醫學院的研究人員注射了由基因工程得到的成人幹細胞,用以把另外注射的無毒性物質轉化成抗癌劑。幾天之內,成人幹細胞遷移到癌變區域,注射物可以減少百分之八十的腫塊。
脊髓
胚胎幹細胞分化為神經細胞神經細胞曾被認為是無法再生的,事實上,成人後人們很難獲得新的神經細胞來彌補原有的細胞的損傷。而對病患注射干細胞並進行分化,使他們有可能重新獲得喪失的能力,被認為可以用於治療帕金森症等疾病或外部原因造成的腦損傷。
2005年1月,關於如何促使哺乳動物的幹細胞分化成為人類腦部細胞取得了重大進展。這讓人類看到了對於一些神經疾病的治療的曙光。威斯康星州大學的研究人員們成功地將胚胎幹細胞催化為神經幹細胞,接著成為成運動神經細胞,並最終成為脊髓運動神經細胞。這種細胞在人體內作用於傳播從腦部到脊髓的信號傳播。這種新產生的運動神經細胞表現出電活動,這是神經活動的基本特徵。
1、利用幹細胞注射恢復行走能力
骨骼骨髓間充質幹細胞是具有自我更新能力並可以分化成為成骨細胞的一種幹細胞,多項基於動物骨髓的研究和一些初步的臨床數據顯示了它們在重建骨骼方面的貢獻。在整形外科方面,一些由創傷引起的,由癌症引起的或感染引起的骨細胞的損失,進行手術植入人造關節會引起一些不便,而進行幹細胞的自體移植正可以解決這方面的問題。
2、利用患者的幹細胞修復心臟缺失。
加利福尼亞SalkInstitute的研究人員發現,成年人的幹細胞也可以移植。從屍體腦部取出的成人幹細胞能夠分化成很重要的神經細胞,然而它們到底能不能正常工作還是一個未知數。
血液補充
1、脫髮
毛髮囊泡也具有幹細胞,2004年11月,一些研究人員預言說,毛囊幹細胞的研究可以導致4-5年內脫髮可以通過毛髮克隆技術被治癒。預計這種治療將在最開始從現存毛囊中取出幹細胞,在培養基中繁殖然後將新的毛囊移植到頭皮當中。後期的治療可能可以簡單的向毛囊幹細胞發出信號從而向附近那些因年長而萎縮的毛囊細胞發出化學信號,導致它們輪流再生製造健康的頭髮。
安全性
1、因為幹細胞是一種未分化未成熟的細胞,其細胞表面的抗原表達很微弱,患者自身的免疫系統對這種未分化細胞的識別能力很低,無法判斷它們的屬性,從而避免了器官移植引起的免疫排斥反應及過敏反應等,使同種異體移植神經幹細胞變得非常安全。
2、臨床研究中,經過大量的臨床病例研究表明,幹細胞治療除了極少數病人有輕微的發熱、頭痛外,無嚴重不良反應發生,表明其臨床套用是安全的。
風險
1、分離方法存在困難。
和胚胎幹細胞所引發的道德爭議相較之下,成體幹細胞較為大家接受。利用成體幹細胞進行治療的困難是,並非所有的組織器官皆能分離出幹細胞,且數量很少,若以其他器官分離出來的幹細胞發育成其他組織細胞,其移植和功能性皆低於原器官分離出的幹細胞。
2、幹細胞誘導分化的最終機制和理論尚不明確。
(1)胚胎幹細胞雖然有潛力發育為任何組織器官,但如何誘導它們往正確的方向分化,問題尚未解決。例如,要修補受損的心臟,就要誘導幹細胞使其向心肌細胞的方向分化。但截至2012年,除了神經細胞,其他組織細胞的誘導分化效率還比較低,也就是說,能獲得的目標細胞的比例還不高。
(2)研究人員還必須解決如何排除那些未分化細胞的問題,必須找到植入體內的最佳時機。
如果幹細胞誘導分化的最終機制和理論不能明確,不僅治療效果無法保證,植入體內的幹細胞發育很可能失控,從而生長成為腫瘤。截至2012年,幹細胞治療的動物實驗中,致瘤比例接近1/4。
3、潛在的致病因子。
經由體外培養的幹細胞,其特性常常會在培養過程中改變,其研究結果可能與臨床情況不同。若是要由病人人體分離幹細胞進行治療,其幹細胞可能也有發病的潛在因子,若進行移植配對尋找捐贈者又很耗時。研究上,成體幹細胞分化的功能尚未完全理清,使用幹細胞治療,可能有風險存在。
相關新聞
2012年1月,中國衛生部發出《關於開展幹細胞臨床研究和套用自查自糾工作的通知》,停止一切未經衛生部和國家食藥局批准的幹細胞臨床研究和套用活動。專家指出,衛生部並沒有批准過除造血幹細胞治療血液病以外的幹細胞臨床治療,一些幹細胞的濫用,有可能會形成腫瘤,嚴重的,甚至危害患者生命。