《紐約時(shí)報(bào)》專(zhuān)訪(fǎng)山中伸彌:干細(xì)胞治療需要時(shí)間和金錢(qián)
2017-01-18
2017年1月17日,《紐約時(shí)報(bào)》刊登了一篇題為“The Stem-Cell Revolution Is
Coming — Albeit Slowly”的文章,是對(duì)山中伸彌的專(zhuān)訪(fǎng)實(shí)錄。對(duì)于自問(wèn)世以來(lái)已經(jīng)發(fā)展10年的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞技術(shù),山中伸彌表示,我們依然需要時(shí)間,它正處于研究初期。
2001年,美國(guó)第43任總統(tǒng)喬治.沃克.布什(George
W. Bush)因?yàn)閭惱砗桶踩珕?wèn)題,對(duì)取材自植入前胚胎的干細(xì)胞研究下了禁令。這一政策大大阻礙了干細(xì)胞領(lǐng)域的研究步伐。
5年后(2006年),來(lái)自于京都大學(xué)的科學(xué)家山中伸彌(Shinya Yamanaka)和他的學(xué)生高橋和利(Kazutoshi Takahashi)為干細(xì)胞研究帶來(lái)了新思路。他們利用4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子成功實(shí)現(xiàn)了體細(xì)胞的“重編程”,將其誘導(dǎo)回最初的多能狀態(tài),這些有著類(lèi)似于胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞隨后正式被命名為誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)。理論上,ipsCs能夠分化成多種細(xì)胞類(lèi)型,例如心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等等。
2012年,山中伸彌榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這一技術(shù)回避了使用胚胎引發(fā)的倫理道德問(wèn)題,能夠有效降低免疫排斥風(fēng)險(xiǎn)。但是時(shí)隔10年,圍繞ips細(xì)胞治療疾病的試驗(yàn)依然存在很多未知和挑戰(zhàn)。
目前,山中伸彌就職于京都大學(xué)ips細(xì)胞研究和應(yīng)用中心,同時(shí)他在加州大學(xué)Gladstone 研究所帶領(lǐng)一個(gè)研究小組,專(zhuān)注于挖掘細(xì)胞多能性、誘導(dǎo)重編程的關(guān)鍵因子。
2017年1月17日,《紐約時(shí)報(bào)》對(duì)山中伸彌進(jìn)行了專(zhuān)訪(fǎng),請(qǐng)他分享了誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞這十年的發(fā)展以及前景。
Q:自誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)至今,已經(jīng)過(guò)去10年。這十年間,ips細(xì)胞在疾病治療領(lǐng)域的應(yīng)用如何?
山中伸彌:目前,我們依然處于研究初期。2014年,日本發(fā)育生物學(xué)(CDB)RIKEN中心的眼科醫(yī)生Masayo Takahashi團(tuán)隊(duì)成功利用iPS細(xì)胞治療黃斑變性,并完成首例臨床試驗(yàn)。他們從70歲高齡黃斑變性患者獲得皮膚細(xì)胞,將其重編程ips細(xì)胞,并應(yīng)用該多能干細(xì)胞生成視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細(xì)胞,最終將RPE層植入患者眼睛中。這一治療終止了患者的黃斑變性,并改善視覺(jué)問(wèn)題。
Q:是否有其他患者接受治療?
山中伸彌:在Takahashi團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)行第二例臨床試驗(yàn)之前,我們發(fā)現(xiàn)患者ips及RPE細(xì)胞存在基因突變。為了安全,我們終止了相關(guān)臨床試驗(yàn)。多能干細(xì)胞有無(wú)限更新、復(fù)制的能力。但是它是一把雙刃劍。伴隨著細(xì)胞復(fù)制,突變的幾率上升,從而增加了致癌等風(fēng)險(xiǎn)。
Q:所以,這一治療方法現(xiàn)在仍然被擱置著嗎?
山中伸彌:是的。我們正在研究利用外源性干細(xì)胞治療疾病,這些相容的干細(xì)胞來(lái)源于捐贈(zèng)者,治療思路類(lèi)似于同血型輸血。
我們對(duì)捐贈(zèng)細(xì)胞進(jìn)行嚴(yán)苛的檢測(cè),包括基因組測(cè)序以確保干細(xì)胞不攜帶致癌性突變。我們將這些外源性干細(xì)胞分化成視網(wǎng)膜細(xì)胞,在確保相容的前提下將其移植至小鼠或大鼠眼中長(zhǎng)達(dá)一年,以確保其安全性。
Q:“外源性干細(xì)胞”治療不同于您之前提到的試驗(yàn):使用患者自己的干細(xì)胞分化成成體細(xì)胞,這種個(gè)性化醫(yī)療方案能夠降低免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)。為什么會(huì)轉(zhuǎn)向異體干細(xì)胞呢?
山中伸彌:這是因?yàn)閭€(gè)性化醫(yī)療需要投入大量時(shí)間和成本,為每一位患者構(gòu)建誘導(dǎo)性多細(xì)胞,包括相關(guān)基因測(cè)序和動(dòng)物試驗(yàn)。
Q:您預(yù)計(jì),滿(mǎn)足日本患者的治療需求需要多少種捐贈(zèng)細(xì)胞類(lèi)型?
山中伸彌:并不需要很多。一種干細(xì)胞類(lèi)型能夠適用于17%的日本人群。我們預(yù)估,約100種細(xì)胞系就可以治療1億日本人。
Q:干細(xì)胞的應(yīng)用前景是否被夸大?
山中伸彌:某種程度上,它確實(shí)被夸大了。我們通常認(rèn)為,干細(xì)胞有望治療帕金森、視網(wǎng)膜和角膜疾病、心臟病、肝臟衰竭、糖尿病、脊髓損傷、關(guān)節(jié)疾病和一些血液類(lèi)疾病,這10種左右的疾病也許就是全部。人類(lèi)疾病種類(lèi)繁多,我們不知道有多少種,干細(xì)胞治療僅僅只能夠解決其中一小部分。
Q:為什么這么少?
山中伸彌:構(gòu)成我們身體的細(xì)胞類(lèi)型超200種。一些疾病的發(fā)生是因?yàn)槠渲幸环N細(xì)胞失活,例如帕金森癥、心臟衰竭。對(duì)于這類(lèi)疾病的治療,常??梢越柚杉?xì)胞技術(shù)試驗(yàn)。但是很多疾病涉及多種細(xì)胞的功能紊亂,這是干細(xì)胞不能解決的。
Q:對(duì)于帕金森、糖尿病等疾病,干細(xì)胞治療的前景如何?
山中伸彌:我認(rèn)為針對(duì)這些疾病的臨床試驗(yàn)將在未來(lái)十年內(nèi)相繼開(kāi)展。
Q:您如何看待,誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞并不能完全取代胚胎干細(xì)胞?
山中伸彌:不同的情況需要不同的治療手段。
Q:現(xiàn)在有一種新的重編程技術(shù),它不同于誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞,可以將一種終末分化細(xì)胞直接轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N終末分化細(xì)胞。
山中伸彌:我們將這一技術(shù)稱(chēng)為“細(xì)胞直接重編程”,它跨越了分化細(xì)胞去分化以及再定向分化為特定功能細(xì)胞的過(guò)程。如果我們需要替換老人膝蓋全部的軟骨組織,那么直接重編程而來(lái)的細(xì)胞可能優(yōu)于iPS細(xì)胞。但是如果我們治療的對(duì)象僅僅是膝蓋存在小損傷的年輕人,那么ips細(xì)胞治療可能是首選。
Q:未來(lái)對(duì)于干細(xì)胞治療,您最大的擔(dān)憂(yōu)是什么?
山中伸彌:我認(rèn)為,科學(xué)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)先于倫理爭(zhēng)議。當(dāng)我們成功研發(fā)出誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞,我們會(huì)認(rèn)為“哇,我們能夠繞開(kāi)使用胚胎干細(xì)胞的倫理問(wèn)題了”。但是不久之后,我們意識(shí)到,新的倫理問(wèn)題正在出現(xiàn)。如果將誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞注射到豬胚胎中,我們能夠獲得人的腎臟或者胰腺。但是我們真的能這樣做嗎?這無(wú)疑備受爭(zhēng)議。但是它確實(shí)能夠幫助成千上萬(wàn)的患者,所以達(dá)成倫理共識(shí)很重要。
Q:帕金森、糖尿病等患者在能夠接受干細(xì)胞治療之前需要準(zhǔn)備什么?
山中伸彌:時(shí)間和金錢(qián)。
我初中的時(shí)候,父親在工廠弄傷了腿。治療過(guò)程中因?yàn)檩斞腥玖吮透窝住?989年,他因此不幸去世。25年后,科學(xué)家研發(fā)出高效的直接抗病毒藥物,它們能夠有效清除病毒?,F(xiàn)在,ips細(xì)胞僅僅只有10年的研究歷史,所以距離臨床應(yīng)用依然需要時(shí)間。