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桑兰何时能站起来?

2010-03-13 20:04:18 来源:

  很少有人不被阳光女孩桑兰所打动。桑兰,中国著名的女子体操运动员、跳马冠军,1981年6月出生,5岁开始练体操,9岁跨入浙江省体操队的大门,12岁入选国家队。1998年7月22日,17岁的桑兰参加第四届美国友好运动会,在赛前的一次跳马试跳中不慎受伤,第6颈椎和第7颈椎错位。此后,她再也没有站起来。
  
  
  第一个条件:科技政策解禁

  桑兰不幸受伤后,只有坐在轮椅上继续她的人生。尽管她的生活很精彩,也创造了一个又一个人生奇迹,但其生理和内心的痛苦是显而易见的。桑兰在其博客中表达了蕴藏于心头的渴望和梦想:奥巴马将废除禁令,离我站立能有多远?
  奥巴马已于3月9日签署行政令,解除对使用联邦政府资金支持干细胞研究的禁令。而桑兰的渴望代表着所有脊髓受伤而又不能站起来的人的企盼,包括前不久颈椎受伤的中国著名男排运动员汤淼。同时,桑兰的渴望又提出了他们站起来的第一个条件,如果要利用干细胞修复技术,则首先期盼美国新任总统奥巴马对干细胞研究解禁,因为美国在这项研究上领先世界。如此,才有可能利用神经干细胞修复术让所有像桑兰一样的人站起来。
  其实,美国对人胚胎干细胞是否解禁并非是干细胞研究能否获得成果的绝对条件,因为条条道路通罗马。即使没有人胚胎干细胞可利用,研究人员也已经另辟蹊径,而且取得了可喜的成果。另外,世界上并非只是美国一个国家在研究干细胞。其他国家(包括中国)的科学家也在抓紧研究,相互竞争,以求早日取得突破性进展。而且,有一些研究人员已经在这方面取得了成果。尽管这些成果离胚胎干细胞在临床上的利用还十分遥远,但众多研究人员的努力将会使桑兰的期待变得越来越近。
  奥巴马新政府解禁人胚胎干细胞研究,无疑对这一领域是一个利好消息。而且,2009年1月底美国杰龙生物医药公司宣布,该公司利用人胚胎干细胞医治脊髓损伤病人的试验已获得美国食品和药物管理局(FDA)批准。这是FDA首次批准将人胚胎干细胞用于人体疾病治疗试验。
  那么,为何现任美国总统奥巴马和前任总统布什在这一问题上的立场迥然相反?
  布什反对在科学研究和治疗疾病中使用人类胚胎干细胞是与其保守态度相吻合的。布什于2001年8月9日发布了禁止使用联邦基金进行人类胚胎干细胞研究的禁令。2006年7月19日布什又否决了支持胚胎干细胞研究的法案,理由是这项法案支持利用无辜的人类生命为其他人牟取医学利益,谋杀胚胎是错误的。为了科研目的,给予生命,又让它死去,这是让人无法接受的。2007年6月20日,布什再次否决了国会提交的放宽联邦政府资助胚胎干细胞研究的法案,理由相同:这样的法案一旦通过并变成法律,美国纳税人的钱就会“被迫用于故意摧毁人类胚胎”,而这是他本人“不能跨越的道德底线”。
  奥巴马则相反。2008年9月24日他在接受英国《自然》杂志采访时阐述了如果当选总统他将采取的科技政策和解禁人类胚胎干细胞的理由。他认为,干细胞研究至少在三个方面为改善人们的生命提供了希望:用正常细胞替换受损的细胞以治疗糖尿病、帕金森病、脊髓损伤、心脏病和其他疾病;为科学家提供一种安全而方便的药物研发模式;帮助理解正常的发育和细胞机能损失的基本原理。
  
  
  第二个条件:技术的突破
 
  尽管桑兰渴望着站起来,但她是理性的。因为她意识到奥巴马政府废除布什的“干细胞法案”只是给大家带来了许多希望。早在10年前桑兰就已经开始接触神经干细胞修复研究方面的人士,而在10年中她一直不抱以很大希望,因为从小白鼠到人,还有漫长的过程。
  的确如此。桑兰曾问过美国华裔科学家、美国新泽西州罗格斯大学凯克国际合作神经科学中心主任杨咏威教授,问她什么时候能站起来,杨咏威没有给桑兰确切的答案。原因既在于美国科研政策的限制,也在于技术尚未成熟。
  理论上桑兰的脊髓损伤确实可以用神经干细胞修复技术进行治疗。而神经干细胞既可以来自人类胚胎,也可以来自其他途径产生的干细胞,如对成体细胞诱导分化变成干细胞,再由后者演变成各种类型的细胞(细胞重新编程技术)。现在,最好的成果是对小鼠所做的试验,而且只是针对类似于脊髓损伤的神经性疾病,如帕金森病。帕金森病又称震颤麻痹,是一种中枢神经系统变性疾病。原因是,位于中脑部位黑质中的细胞发生病理性改变,神经递质多巴胺合成减少,对另一种神经递质乙酰胆碱的抑制功能降低。于是,乙酰胆碱的兴奋作用相对增强,结果病人不能控制自己的行动,出现震颤麻痹。美国“拳王”穆罕默德•阿里就患了帕金森病。他以颤抖的双手点燃1996年亚特兰大奥运会火炬的情景也留在世人的记忆中。
  现在,治疗帕金森病在动物身上取得了可喜的成果。美国斯坦福大学的马里尤斯•威里格博士等人用逆转录病毒将4个基因(Oct4、sox2、c-myc和klf4)引进成年老鼠皮肤细胞,获得了诱导的多能干细胞(IPS细胞)。这一技术也即是细胞重新编程技术。威里格等人又与哈佛医学院的人员合作,试验IPS细胞治疗帕金森病的效果。
  研究人员先毁损大鼠大脑一侧的产生多巴胺的神经元,让大鼠成为“帕金森病患者”。然后把由多能干细胞分化的多巴胺神经元移植到大鼠的受损脑部。移植后四周对大鼠进行行为测试。
  测试发现,接受了多巴胺神经元移植的9只大鼠中有8只表现出较少绕圈甚至是不绕圈。移植8个星期后,研究人员可以看到多巴胺神经元已扩散到周围的脑组织。这说明,移植神经干细胞(多巴胺神经元)可以治疗帕金森病。尽管如此,威里格等人也表示了很大的谨慎。
  他们认为,这项技术将来可以应用于治疗人类的帕金森病患者,但是,首先必须解决主要障碍,包括寻找替代潜在致癌的逆转录病毒的介质,以便用来将皮肤细胞改造为IPs细胞。此外,还要找出在人类中移植神经干细胞的最佳方法和位置。
  
  
  还有更多困难
 
  如果用类似的治疗帕金森病的方法来治疗桑兰等人的脊髓损伤当然也可以成功。但是也存在几个问题。
  一是,如果用诱导的多能干细胞,则要避免逆转录病毒的潜在致癌性,迄今还没有更好的替代逆转录病毒把外源性基因转移到成体细胞中以诱导其转化为干细胞的介质。二是,即使应用于人类,还需要相当多的时间,以寻找移植干细胞的最佳时间和方法。
  当然,如果人胚胎干细胞解禁,可以直接用人胚胎干细胞,也就可以避免使用诱导的多能干细胞。但是,即使如此,也存在着致癌的危险,而且这种危险已经发生。
  干细胞用于临床一直有一个让人不安的担心,如果控制不好,治病所用的干细胞就有可能在不该生长的地方生长,演变为难以制约的肿瘤,甚至发展为癌症。以色列医生发现,一名陷于绝望的患致命性脑病的男孩采用了注射胚胎干细胞的治疗后,引发了大脑和脊髓中的肿瘤产生。
  尚未透露姓名的这位以色列男孩患了共济失调毛细血管扩张症,这是一种少见的常染色体隐性遗传病,发病率为0.5~1/10万人。该病累及神经、血管、皮肤、单核巨噬细胞系统、内分泌系统,是一种原发性免疫缺陷病。患者在婴幼儿期就会发病,表现为进行性小脑共济失调,眼球结膜和面部皮肤的毛细血管扩张,反复发作的副鼻窦炎和肺部感染,对射线的杀伤作用极其敏感,易患癌症,并有免疫缺陷等。
  由于小脑的退行性病变,患儿逐渐失去行走和运动能力,而且大部分患儿会在青少年时期或20岁以前去世。这种疾病也类似于脊髓损伤而不能行动,所以可以用移植神经干细胞的方法来治疗。以色列的这名患儿并非是在以色列当地进行的干细胞治疗。他在9岁时家人带他到俄国,在莫斯科的一家诊所进行治疗。该诊所为患儿注射了来自人胚胎的神经干细胞。在男孩10岁和12岁时,医生两次把这种胚胎神经干细胞注射进男孩的大脑和脊髓。
  男孩随家人回到以色列后已经是13岁,但是其共济失调毛细血管扩张症不仅没有缓解,反而进一步恶化。男孩不能行走,不得不用轮椅代步,并时常诉说头痛。于是,父母再带他到特拉维夫的夏巴医学中心检查,结果发现男孩的大脑和脊髓中有增生的组织挤压着脑干和脊髓,因而造成疼痛。
  2006年男孩已经14岁,夏巴医学中心为男孩做了手术,切除了大脑和脊髓中良性的肿瘤。自那以后到现在男孩的身体总体情况稳定。
  
  
  干细胞治疗需要更多探索
 以色列男孩的大脑和脊髓中的肿瘤是否是注射进的人胚胎神经干细胞长成的呢?以色列研究人员对切除的肿瘤组织进行了检测,最后确认,这些增生的组织就是来自以前注射进男孩大脑和脊髓的胚胎神经干细胞。而且,这些肿瘤中的一些细胞是女性的细胞,并且拥有正常的基因,说明这是注射进男孩体内的外源性组织细胞。
  夏巴医学中心主持这项治疗和研究的尼内特•阿玛尼格里亚博士认为,即使使用来自多个胚胎的混合有促进生长的化合物也可能引起高度危险,容易导致细胞的异常生长。因此,她敦促研究人员应当对再生医学进行更多的研究,以便让病人冒最小的风险。
  不过,威里格博士则认为,干细胞并不适宜对共济失调毛细血管扩张症的原发性病灶进行治疗,因此尚不清楚是否男孩大脑中的肿瘤是由移植物所引起。威里格认为,干细胞移植具有巨大的潜力,但是,如果人们急于使用而又不知道如何使用,则有可能失败,并让这一领域处于停滞状态。
  不过,以色列阿玛尼格里亚等人的研究结果确实提出了一个问题,干细胞研究和治疗要想取得临床上的效果和许可证,必须保证不能让植入的干细胞疯长或在不该生长的地方生长,从而产生新的肿瘤,甚至恶变为癌症。对此,美国宾夕法尼亚大学的干细胞专家约翰•吉尔哈特也有同样的看法。专业人员和病人都要认识到,干细胞不是药物,它可能以多种不同的方式在错误的时间和错误的地方错误地生长,甚至“行为不端”,从而酿成另一种后果,患肿瘤或癌症。没有经过批准的干细胞治疗是有很大风险的。
  当然,尽管存在种种难题,但由于科技政策的解禁以及研究人员的努力,像桑兰一样的患者渴望站起来也许会实现,因为同样有一些研究证明,干细胞可以使小白鼠的神经再生,如果这样的方式用在人身上,像桑兰这样的脊髓损伤就不成问题,正如一根电线被折断,要想恢复从前的通电状态,需要重新接通。但是,干细胞接通已经中断的神经通路能否像人类接通电路一样那么准确呢?例如,先要有绝缘的与原来一样的电线,然后由电工接通并包裹好外表,以免与别的线路联通。同时,干细胞是随机生长的,它不会像电工~样,只在断裂的地方接通线路,它甚至可以在没有断裂的地方也会接通电路,这就可能造成累赘(肿瘤)以及与别的线路联通,反而造成新的更多的麻烦。
  人们当然衷心希望桑兰的愿望能早日实现,但这还需要一定的时日,更需要科学家的艰苦努力。 (文章代码:090705)

  责任编辑:张田勘

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