阻擊疫情,干細胞能干點什么
干細胞是一類具有自我復(fù)制和分化能力的多潛能細胞,在一定條件下,干細胞能夠多向分化為組織細胞,替代衰老死亡的細胞。此外,它還能夠分泌一些生長因子、細胞因子,調(diào)節(jié)提升機體的整體活力,例如促進血管生成及細胞增殖分化、抑制炎癥反應(yīng)等。
當前,抗疫之戰(zhàn)到了攻堅階段,面對疫情防控的迫切需要,藥物研發(fā)顯然是“重頭戲”之一。
近日,在國務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機制舉行的科技創(chuàng)新支撐疫情防控新聞發(fā)布會上,科技部副部長徐南平表示,除了已經(jīng)納入診療方案的中醫(yī)藥、磷酸氯喹和恢復(fù)期血漿外,法匹拉韋、瑞德西韋和干細胞治療也正處在臨床試驗階段。其中,關(guān)于干細胞治療,現(xiàn)在已經(jīng)有4例接受治療的重型患者出院,將進一步擴大臨床試驗。
自疫情發(fā)展伊始,帶有“修復(fù)”“更新”等光環(huán)的干細胞技術(shù)就備受人們關(guān)注?,F(xiàn)階段,干細胞治療新冠肺炎的相關(guān)研究取得了哪些成效?干細胞又是如何起作用的?
干細胞治療傳染病臨床上早有應(yīng)用
干細胞技術(shù)治療傳染病及并發(fā)癥在臨床上早有應(yīng)用。此前,人們在H7N9禽流感治療中便嘗試過干細胞技術(shù),且效果很好。因此,目前國內(nèi)數(shù)家醫(yī)療機構(gòu)和科研機構(gòu)紛紛啟動了干細胞治療新冠肺炎的相關(guān)研究。
據(jù)科技部官方網(wǎng)站,中科院干細胞與再生醫(yī)學(xué)創(chuàng)新院自主研發(fā)了CAStem新型細胞藥物,前期在動物實驗中顯示出良好的效果。目前研究團隊已向藥監(jiān)局申請了應(yīng)急審批,與有關(guān)醫(yī)療機構(gòu)合作,經(jīng)倫理委員會批準,正在進行臨床觀察和評價。
解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心院士王福生團隊聯(lián)合武漢市金銀潭醫(yī)院、天津市海河醫(yī)院等單位正在開展一項名為“間充質(zhì)干細胞治療2019年新型冠狀病毒感染的肺炎患者的安全性和有效性”的臨床研究,招募患者測試間充質(zhì)干細胞的治療方案。
傳染病診治國家重點實驗室副主任、浙江省防治新型冠狀病毒肺炎專家組成員、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院感染病科副主任黃建榮在接受媒體采訪時也表示,浙大一院已通過倫理委員會的討論,準備對新型冠狀病毒重癥患者應(yīng)用干細胞治療。
同濟大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授左為研發(fā)團隊連日來利用高通量單細胞測序分析技術(shù),研究了共計43000多個肺臟細胞,瞄向能夠在抗疫戰(zhàn)爭中普遍應(yīng)用的通用型肺干細胞治療技術(shù)。據(jù)了解,該項目目前也已進入相關(guān)審評路徑,有望在近期進入臨床階段。
此外,還有多個有關(guān)干細胞治療新型冠狀病毒肺炎的應(yīng)急科技攻關(guān)項目立項,正在不斷研發(fā)和試驗中。
面對新型冠狀病毒,科研、醫(yī)務(wù)人員迅速反應(yīng),人力物力大量投入,讓干細胞技術(shù)有望成為此次抗疫的重要武器之一?,F(xiàn)階段,多個單位并行研發(fā),逐步進入臨床試驗,進行安全性、有效性評價,雖進度不一,但都朝向同一個目標邁進。
可減少炎性組織損傷并形成新的肺泡
干細胞技術(shù)抗疫的相關(guān)研究正在如火如荼地進行。那么,干細胞究竟如何在新冠肺炎治療中發(fā)揮作用?應(yīng)用對象是否具有針對性?
科技日報記者帶著上述問題,采訪了左為,作為國家重點研發(fā)計劃“干細胞及轉(zhuǎn)化研究”項目首席科學(xué)家,他長期從事肺干細胞的研究,正在領(lǐng)銜研究前文提及的抵抗新冠肺炎通用型肺干細胞項目。
“現(xiàn)階段,干細胞抗疫的研究基本上集中在改善重癥患者的病情上?!弊鬄楸硎?,很多人存在一個誤區(qū),即治療肺炎往往更關(guān)注抗病毒,想著如何把病毒盡快殺死。但事實上,當病情進展到重癥時,許多患者身體內(nèi)的病毒活性已經(jīng)很低了。而真正導(dǎo)致患者病情惡化甚至死亡的原因是,病毒感染過度激活人體免疫系統(tǒng),即引發(fā)“炎癥風暴”,導(dǎo)致肺部出現(xiàn)炎性組織損傷,肺部的氣體交換功能受損。重癥患者還有可能出現(xiàn)呼吸衰竭的狀況,患上呼吸窘迫綜合征。“肺部炎癥和損傷是當前重癥患者最需要關(guān)注的問題?!弊鬄檎f。
肺部組織損傷讓重癥患者面臨死亡、后遺癥等風險。在修復(fù)這些患者的肺損傷方面,干細胞被寄予厚望。
具體來講,每個人體內(nèi)都保留著一定數(shù)量的干細胞,而對抗急性肺炎,則主要依賴于支氣管基底層細胞(一種肺干細胞)。肺臟是由氣管、支氣管和肺泡組成的復(fù)雜器官,當肺部出現(xiàn)大規(guī)模損傷之后,位于支氣管的支氣管基底層細胞便會向受損的肺泡部位遷移,并筑成一道“屏障”。該“屏障”一方面可阻擋免疫炎癥細胞的攻擊,另一方面也會逐漸分化形成新的肺泡。
左為告訴科技日報記者,現(xiàn)階段用于治療新冠肺炎研究的干細胞主要包括3類:間充質(zhì)干細胞、肺干細胞和胚胎干細胞。研究人員通常以注射的方式將干細胞產(chǎn)品輸入動物實驗對象或臨床試驗對象的肺部內(nèi)。
“在不受外力的干擾下,如果重癥患者自身的肺干細胞活性強,則肺功能恢復(fù)得快,預(yù)后好。反之則恢復(fù)得慢,預(yù)后差。因此,我們希望通過外源補充肺干細胞的方式,保護和修護肺臟。”左為說,肺干細胞可直接定向分化成肺臟功能細胞,而胚胎干細胞也可通過相應(yīng)的誘導(dǎo)方式達到上述目的。間充質(zhì)干細胞雖不能誘導(dǎo)形成肺功能細胞,但可通過分泌若干免疫調(diào)節(jié)因子發(fā)揮潛在效用。
三者在臨床中發(fā)揮作用的機制雖然有所不同,但總體上可歸結(jié)為控制炎癥、修復(fù)受損兩方面作用:干細胞可通過分泌抑制炎癥因子,改善肺部的免疫微環(huán)境,減少炎癥風暴引起肺功能衰竭的風險;干細胞具有自我更新、分化的潛能,可形成相應(yīng)的功能細胞,再生氣體交換的主要結(jié)構(gòu)——肺泡,從而達到組織修復(fù)、改善肺部纖維化的目的。
真正廣泛用于抗疫前線或需一定時間
毋庸置疑,干細胞技術(shù)在治療原理上完全能擔得起“抗疫大將”之稱,然而,真正廣泛用于抗疫前線也許還需要一定時間。
左為強調(diào),一種新藥或新療法的安全性和有效性需要在科學(xué)原理支撐的前提下,用足夠量的臨床試驗去逐步驗證,臨床效果才是核心原則。
上海市公共衛(wèi)生臨床中心感染與免疫科主任醫(yī)師沈銀忠也持有相似的觀點。他表示,在嘗試用干細胞治療一類疾病的過程中,首先要經(jīng)過動物實驗,然后進行臨床前研究,再進行臨床研究……只有進行了充分地評估,確保其有效性和安全性以后,才能大規(guī)模地進行使用。而這一過程通常需要相對較長的時間。
“生物體本身就是個巨大的謎團。我們對肺炎的發(fā)病機制、干細胞的詳細作用機制等尚未完全了解,對于某些正向調(diào)節(jié)或反向調(diào)節(jié)機理、人為調(diào)控措施等尚未完全掌握,因此要在足夠多的基礎(chǔ)研究之上,大膽嘗試,小心求證?!弊鬄檎f。
沈銀忠表示,干細胞技術(shù)為人類攻克新冠肺炎等一類相對危險的疾病創(chuàng)造了一種選擇,但不論哪種干細胞治療技術(shù),都應(yīng)進行嚴格的研究和評估,證實其安全有效后,才能推廣使用。據(jù)科技日報
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