干细胞不是万能,没有干细胞万万不能

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文 / You-Hsing Sung

不老泉(Fountain of Youth)的追寻是古今往来许多人的梦想,大到帝王将相,小至贫民小辈,甚至是誉为寡心清廉的科学家们也欲一探永生的奥秘。干细胞被发现的那一刻起,就被冠上“不老泉”的美誉,因为他们具有近乎无限的再生能力以及分化多种细胞的功能。科学家们幻想着如何使用这些千变万化的细胞,不断地修复及再生随时间而衰老生病的器官;然而,试图将这些幻想带出实验室外似乎还需要一定的时间与突破,人们也得正视当前干细治疗的效果与潜在的副作用,而不是一味视之为百病特效药或是万灵丹。

目前,骨髓干细胞疗法应用于血癌以及眼角膜跟部分皮肤疾病,是美国食品药物管理局(FDA)少数核准的干细胞疗法。但今年 7 月,Cell Stem Cell 期刊统计出美国各地至少有 350 家生技公司透过 570 家个别诊所,直接销售各种干细胞疗法给病患,并且这些未经核准的疗法可轻易借由网络搜索取得管道,好比未经核准的人体试验随处发生。事实上,干细胞疗法属于管理上的灰色地带,因为多数的疗法诊所使用病人自体脂肪或骨髓取得的干细胞,而 2014 年底以前,自体细胞并不分类于 FDA 管制药物;但近年来,FDA 开始重视灰色乱象,并将于今年 9 月招开管制公听会,希望美国的干细胞疗法能够有谨然有序地走向市场。

为什么干细胞疗法这么难?

相较于分子阶层的化学药物研发的明确性,细胞层级的干细胞本身具备活性,会根据所处的环境而产生相对应的反应;此外,细胞药物可以直接融入人体组织中,其存在于身体内的时间远超过小分子药物,所以目前干细胞疗法仍有许多挑战尚待解决:

  1. 错误的讯息因子容易导向干细胞形成肿瘤,所以如何精确地引导干细胞在体内分化成标靶细胞是各领域极力探讨的关键,而个体差异是否存在又是一项浩大的挑战。
  2. 细胞的选择:胚胎或是成体干细胞,但基于道德伦理,成体干细胞比较被接纳;疗程中可使用可排除免疫反应的自体干细胞,或是来自高品管且被深度研究的干细胞库捐赠细胞。
  3. 如何在干细胞疗法进行后,掌握及追踪这些细胞在人体的分布与动向,以及分化程度,也是当前结合奈米技术的研究领域。
  4. 干细胞虽然是多种分化可能的细胞但并非万能,所以什么样条件的病人个体,或是何种部位,适合使用干细胞也有待商榷。例如,目前为止进展到二期以上的干细胞临床试验,多半以治疗眼睛为主,关系到眼睛特殊的低免疫排斥作用以及移植细胞不转移,减少癌突变所造成的扩散风险。

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当前,干细胞治疗技术正在从临床研究逐步迈临床应用的过渡期。骨髓造血干细胞和造血干细胞直是目前此临床疗法中最主要的应用领域,全球每年约有六万例骨髓移植及四万例脐带血移植手术。干细胞疗法除了应用于眼部与血液相关疾病之外,神经系统的修补也是当今另一个重要的研究课题,神经系统是一个相当复杂的结构,当今有许多神经异常或受损的疾病仍然不得其药;饰演“超人”的 Christopher Reeve 在意外瘫痪后也极力寻求干细胞疗法的协助,但终究未能成功再度起身。由于细胞可以通过脑脊液和血液流通,所以移植的干细胞很难在受损部位发生作用,目前科学家们正在尝试使用生物鹰架来固定干细胞,将干细胞“种”在鹰架上以便限制于标靶部位,但目前仍然处于临床实验阶段。除此之外,代谢疾病例如糖尿病;心血管疾病例如心肌梗塞;直接修护器官损伤或衰竭等应用也正如火如荼地进行研究中。

那近年来的临床试验如何?

虽然干细胞疗法并不如人们预期地有效,它并不是长生不死的万灵丹,但基于许多公司积极砸下大量资金投资开发,仍然奠基著干细胞疗法的希望,不过近年来干细胞临床试验结果逐渐揭晓,宣告失败的比例尚还遥遥领先。最著名的莫过于以神经干细胞闻名全球的 StemCells 公司,该公司拥有 40 多项美国专利,其中 4 项被列入干细胞研究中最重要的 20 项专利。1999 年 StemCells 建立纯化人类神经干细胞(HuCNS-SC®)平台技术,实现了首次分离与体外扩增人类神经干细胞的壮举,最出名的是应用于目前尚无医治办法的脊椎损伤(spinal cord injury)临床治疗;然而在今年 6 月宣布中止试验,不止震惊神经界也导致 StemCells 股价暴跌至高峰期的 1000 倍。

干细胞产业化的先行者 Osiris Therapeutics 利用健康青年的骨髓干细细胞,大量纯化及增质而制造出全球第一个核准上市的干细胞药物 Prochymal®,多次成功应用于儿童急性移植性抗宿主病(是一种严重的骨髓移植病发症),其应用于心肌损伤及第 I 型糖尿病已进入 II 其临床阶段;此外,Osiris Therapeutics 旗下还拥有 Cartiform­­、Grafix、OvationOS 等干细胞制剂,标靶于伤口复原以及修护骨间隙与软骨,目前仍然在试验阶段且极力申请上市,希冀更多成功的案例可以让干细胞疗法向前迈进。

干细胞产业目前最大的目标除了验证在临床试验上的效果之外,还希望能够标准化制程且不断地重复产出高品质的干细胞产品;另外,如何安全地执行干细胞植入、评估产品安全性以及避免致癌性跟免疫反应是相当重要的考量,并且需要符合伦理道德或宗教上的争议,并且以合法的方式前进。消费者也必须先前了解疗程而非一味视干细胞为百病的解药。

延伸阅读:如何利用干细胞治疗遗传性疾病

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参考文献:
1. FDA should stand firm on stem-cell treatments. Nature News. 05 July 2016
2. Stem Cell Therapies are still mostly theory, yet clinics are flourishing. The New York Times. 28 July 2016
3. Osiris website: http://osiris.com/OLD/clinical.php
4. World’s first approved stem cell drug; Osiris receives marketing clearance from health Canada for Peochymal. Osiris news. 17 May 2012
5. StemCells ends clinical trial for spinal cord injury due to financial constraints. Spinal Cord Injury Zone. 1 June 2015

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