在位于廣州市科學(xué)城內(nèi)的中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院里，一座新“細(xì)胞工廠”剛剛竣工。事實上，這個藍(lán)色調(diào)的實驗室全名是“臨床治療性干細(xì)胞制備平臺”，首期投入5000萬元，是我國尤其是廣東省在干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的重要投入項目。

　　國內(nèi)干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)航者之一、中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院院長裴端卿，日前在接受記者采訪時回顧了中國干細(xì)胞研究的艱辛歷程和豐碩成果。在他的規(guī)劃里，整裝待發(fā)的“干細(xì)胞工廠”將生產(chǎn)神經(jīng)細(xì)胞并培育肝臟等器官，用于治療阿爾茨海默?。ɡ夏臧V呆癥）、終末期肝病等疾病，有望為中國和全球神經(jīng)損傷及神經(jīng)退行性疾病患者帶來光明前景。

　　“疑難雜癥”推動干細(xì)胞研究 

　　干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞，在一定條件下，它可以分化為不同的功能細(xì)胞，形成多種組織和器官，并以此為基礎(chǔ)來替代或者修復(fù)那些壞損的組織或器官，進(jìn)而治愈某些疾病。

　　由于在疾病治療和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，干細(xì)胞以及以干細(xì)胞為基礎(chǔ)的再生醫(yī)學(xué)研究被認(rèn)為有可能成為繼藥物治療、手術(shù)治療后的第三代疾病治療途徑。世界各國的許多科學(xué)家們都紛紛踏上干細(xì)胞研究的漫漫征程，試圖解開干細(xì)胞的秘密，找到解鎖生命體再生的鑰匙。

　　裴端卿為記者梳理了干細(xì)胞發(fā)現(xiàn)與研究的脈絡(luò)。1945年，日本廣島、長崎遭受原子彈轟炸，　不計其數(shù)的人因核輻射引起造血系統(tǒng)嚴(yán)重衰竭，許多人因此喪生。當(dāng)時的科學(xué)家從研究人體造血系統(tǒng)著手，試圖治療這種可怕的疾病，其后發(fā)現(xiàn)了造血干細(xì)胞的存在。

　　這一重要的發(fā)現(xiàn)，使得人類開始通過骨髓移植即造血干細(xì)胞移植來重建造血與免疫系統(tǒng)，用以治療白血病等血液疾病。

　　1998年12月，美國科學(xué)家Thomson成功地在體外培養(yǎng)和擴增了人體胚胎干細(xì)胞，為利用干細(xì)胞治療疾病提供了細(xì)胞來源，也證實了胚胎干細(xì)胞可以在一定條件下分化形成各種組織的全能性特征。

　　1999年12月，美國科學(xué)家Goodell發(fā)現(xiàn)，小鼠肌肉組織干細(xì)胞可以“橫向分化”成血液細(xì)胞，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)多種人的成體干細(xì)胞同樣具有“橫向分化”的功能，而且具有相當(dāng)?shù)钠毡樾?。這種“跨系或跨胚層分化”分子機制的發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們開始憧憬利用病人自身的健康組織干細(xì)胞，誘導(dǎo)分化成病損組織的功能細(xì)胞，從而治療各種組織壞損性疾病。

　　國內(nèi)對于干細(xì)胞的研究起步于20世紀(jì)60年代末期，但在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，都主要集中在對造血干細(xì)胞的研究上，直到21`世紀(jì)初，國內(nèi)才開始廣泛深入地研究各種干細(xì)胞的生物特性和分化機制，以及對干細(xì)胞在體外進(jìn)行改造和修飾，從而用來治療疾病。在國家“干細(xì)胞及轉(zhuǎn)化研究”重點研發(fā)計劃專家組組長裴端卿看來，這種轉(zhuǎn)變與當(dāng)前醫(yī)療需求變化密不可分。

　　裴端卿認(rèn)為，全球有相當(dāng)多的疾病治療面臨挑戰(zhàn)，例如老年癡呆，預(yù)計在相當(dāng)長的時間內(nèi)難以研發(fā)出有效的小分子藥物。醫(yī)學(xué)界就在考慮，如果通過干細(xì)胞技術(shù)制造出新的神經(jīng)元，是否能夠修復(fù)損傷的腦組織，使之恢復(fù)正常的功能，達(dá)到治療的目的。

　　從干細(xì)胞研究起步，包括中國在內(nèi)的研究者已經(jīng)在初步探討“再生醫(yī)學(xué)”理念。裴端卿說，對于組織或器官病變引起的疾病，目前醫(yī)學(xué)界主要通過藥物治療和手術(shù)治療加以應(yīng)對，但這兩種手段往往也會對身體造成新的損傷，如對癌癥患者的化療與放療也會殺死許多健康的細(xì)胞，借助干細(xì)胞等新領(lǐng)域的科研推進(jìn)，已經(jīng)有醫(yī)學(xué)界人士考慮“再生醫(yī)學(xué)”發(fā)展的可能——這意味著讓已經(jīng)老化或者病變的組織器官再生到功能正常的狀態(tài)，“這也是干細(xì)胞研究可能帶來的醫(yī)療技術(shù)革命之一”。

　　中國從尿液里分離出珍貴干細(xì)胞 

　　“過去幾十年的研究使我們對細(xì)胞、干細(xì)胞的特性和分化規(guī)律有了深入的了解，只有認(rèn)識了它的特性，才能進(jìn)行精準(zhǔn)定義、成功培育甚至于大規(guī)模地生產(chǎn)。在這個領(lǐng)域，中國具備比國外更好、更快開展研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的社會基礎(chǔ)。”回顧我國干細(xì)胞研究，裴端卿說。

　　近年來，我國干細(xì)胞研究在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域取得了較為顯著的進(jìn)展。2010年，裴端卿團(tuán)隊在研究細(xì)胞“返老還童”即細(xì)胞重編程課題時發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞“逆轉(zhuǎn)”過程是由間充質(zhì)細(xì)胞狀態(tài)轉(zhuǎn)變到上皮細(xì)胞狀態(tài)來驅(qū)動的，該過程被稱為“MET”。

　　隨后，他們還發(fā)現(xiàn)在由間充質(zhì)轉(zhuǎn)變到上皮細(xì)胞狀態(tài)前還存在一個“上皮向間充質(zhì)細(xì)胞”狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程（該過程被稱為“EMT”），并證明這樣的多次轉(zhuǎn)換有利于提高重編程效率。

　　“我們推論，間充質(zhì)細(xì)胞狀態(tài)與上皮細(xì)胞狀態(tài)之間的多次相互轉(zhuǎn)換機理具有普適性，可能在人體200萬億個細(xì)胞產(chǎn)生過程中也有重要作用。”他說。

　　在這些研究突破的基礎(chǔ)上，2011年，裴端卿團(tuán)隊從人的尿液里分離出了健康的上皮細(xì)胞，初步猜測是從腎小管脫落的。團(tuán)隊通過注入多能性因子使這個細(xì)胞“返老還童”，回到了受精卵發(fā)育5到6天的胚胎時期狀態(tài)。

　　這是一個重大的研究成果。人們發(fā)現(xiàn)，這個狀態(tài)的胚胎干細(xì)胞一身多能，具有很強的重塑能力，能發(fā)育成人體的各種器官?！斑@一發(fā)現(xiàn)可以說打開了利用多能干細(xì)胞進(jìn)行個性化治療的大門。”裴端卿回想起當(dāng)時的情景仍興奮不已。

　　其后，裴端卿團(tuán)隊利用尿液里提取的上皮細(xì)胞誘導(dǎo)為多能干細(xì)胞，再將多能干細(xì)胞培育出的上皮細(xì)胞與小鼠胚胎的牙間質(zhì)細(xì)胞結(jié)合，并將其植入小鼠體內(nèi)，三周后形成了一個具有人類染色體的牙齒。

　　2012年，裴端卿團(tuán)隊將尿液細(xì)胞進(jìn)一步培育為健康的功能完善的神經(jīng)干細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)也為帕金森病、阿爾茨海默病的治療提供了理論依據(jù)。

　　兩次實驗的成功讓裴端卿開始思考利用尿液細(xì)胞培育肝臟細(xì)胞。他認(rèn)為，從人的尿液里分離出上皮細(xì)胞，再將其誘導(dǎo)為多能性干細(xì)胞，通過多能干細(xì)胞分化為肝臟細(xì)胞，然后將其植入基因改造豬的胚胎內(nèi)，最后長出來的肝臟仍然是人的肝臟，在有需要的時候，新長出來的肝臟可以重新植回到人體。

　　裴端卿表示，希望肝臟能成為國內(nèi)第一個通過干細(xì)胞技術(shù)再生的器官?！耙环矫媸且驗橹袊歉尾〈髧磕暧写罅康幕颊叩却闻K移植，如果肝臟再生能夠?qū)崿F(xiàn)，那么患者就可以換上由自己干細(xì)胞培育出來的健康肝臟。另一方面，相較于心臟而言，肝臟的結(jié)構(gòu)更為簡單，同時正常肝臟的再生能力很強，即便割去了三分之二，也可以再生?！?/p>

　　2016年底，中科院廣州生物醫(yī)藥和健康研究院賴良學(xué)課題組在對小豬特定基因進(jìn)行精準(zhǔn)的修飾后，讓該小豬和其子代、孫代出生的小豬都變成了能分泌人類胰島素的“親人豬”。

　　“我們現(xiàn)在正在尋找合適的合作伙伴，要滿足醫(yī)學(xué)臨床試驗用途，還需要擴大繁殖這一種類的豬群。畢竟一個I型糖尿病患者進(jìn)行的胰島移植，可能需要20頭左右的小豬來提供。下一步我們希望能夠用猴子這樣的靈長類動物進(jìn)行試驗，然后再進(jìn)入臨床試驗和應(yīng)用?！迸岫饲湔f。

　　臨床應(yīng)用仍需跨越“門檻” 

　　盡管目前國內(nèi)對于干細(xì)胞的基礎(chǔ)理論研究已取得一系列突破，但臨床試驗領(lǐng)域仍然滯后，真正要將其應(yīng)用到臨床治療還需要跨越多重“門檻”。

　　在裴端卿看來，人才短缺是國內(nèi)干細(xì)胞研究面臨的最大瓶頸?！半m然國內(nèi)不少醫(yī)學(xué)院校都設(shè)有干細(xì)胞的相關(guān)課程，但真正選擇將干細(xì)胞作為自己未來研究與職業(yè)方向的學(xué)生卻很少?！彼f，希望國內(nèi)未來能設(shè)立直接面向干細(xì)胞研究的新型學(xué)科甚至專業(yè)院校，來培養(yǎng)這方面的人才。

　　與此同時，形成具有中國自身特色的、符合中國傳統(tǒng)文化和社會倫理認(rèn)知的醫(yī)學(xué)研究倫理體系也極為重要。裴端卿表示，包括中國在內(nèi)的全球現(xiàn)行醫(yī)學(xué)倫理體系主要是西方理念主導(dǎo)形成的，如何切合中國社會文化傳統(tǒng)和法律法規(guī)要求還需要進(jìn)一步探討，“在現(xiàn)有體系下，中國等發(fā)展中國家進(jìn)行干細(xì)胞研究臨床試驗很容易受到西方國家一些人的干擾和打壓，這對全球醫(yī)學(xué)進(jìn)步并無益處，應(yīng)當(dāng)?shù)玫郊m正。”

　　裴端卿透露，廣州生物醫(yī)藥與健康研究院所設(shè)立的“臨床治療性干細(xì)胞制備平臺”第一個任務(wù)就是生產(chǎn)神經(jīng)干細(xì)胞，用于治療帕金森病、阿爾茨海默病，“這將會是由基礎(chǔ)理論創(chuàng)新到真正運用于臨床治療的一次飛躍?！?/p>

　　然而裴端卿也坦承，從生產(chǎn)到動物試驗，再到臨床試驗和臨床運用，干細(xì)胞的“飛躍”需要資金的投入與社會的支持，“我們希望在國家投入的同時，也能有企業(yè)參與臨床應(yīng)用，畢竟科學(xué)家的本職工作是做好基礎(chǔ)理論研究，生產(chǎn)和應(yīng)用的部分應(yīng)該交給企業(yè)去做。只有這樣，醫(yī)療技術(shù)的源頭創(chuàng)新才能有效轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。”