解密干細胞技術，迎接未來新醫(yī)學

殷勤偉

人民健康是民族昌盛和國家富強的重要標志,“健康中國”已成為國家戰(zhàn)略,一個擁有10萬億級市場規(guī)模的大健康產(chǎn)業(yè)正在我國開啟。近來世界衛(wèi)生組織有關全世界健康水平的一份調查報告指出:亞健康人群為75%、有病人群為20%、只有5%的人群為健康者。我國最近人口調查報告顯示:有近18.7%的人群已進入老年階段,到2050年將有4億多老年人,他們中大多數(shù)伴有慢性病如心腦血管病、腫瘤和慢阻肺等。盡管對生命的研究已到了基因層面和分子水平,但乃無法攻克癌癥,無法治愈許多疾患。進入21世紀后,越來越多人向往健康、長壽和高品質的生活。這些難解的醫(yī)學痛點和迫切的健康要求在呼喚著切實可行的新理念、新技術和新方案。

干細胞技術是健康藍海的源泉

干細胞技術被譽為第三次醫(yī)藥界的變革,這是一類涉及干細胞研究和應用的關鍵技術,是大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新引擎。英國著名的天文學家霍金預言:人體中的干細胞將能治療現(xiàn)在治療不了的疾病,將能治愈現(xiàn)在治愈不了的疾病。第一個干細胞就是由父本的精子和母本的卵子受精構成的受精卵。隨著發(fā)育、生長和分化,干細胞與人的生老病死衰息息相關,它還能修復、治療、再生人體的組織和器官。大數(shù)據(jù)研究表明全球已有7000多項有關干細胞的臨床研究,涵蓋數(shù)百種疾病如中風、心梗、糖尿病、老年癡呆癥和自閉癥等。更令人驚訝的是干細胞像古代的上醫(yī)一樣,能治未病如清除人體內(nèi)的各種炎癥和改善睡眠等。可見這將是一個取之不盡、用之不竭的浩瀚無垠的藍海,它的這些特質必將賦予此技術深遠的社會意義和巨大的經(jīng)濟價值。

干細胞技術面臨的諸多挑戰(zhàn)

由于干細胞的經(jīng)濟價值,大量的冠以干細胞概念的公司不斷出現(xiàn),形成了科技泡沫、甚至是技術陷阱,如一些公司宣稱一種干細胞能治百病,給大眾帶來了科技迷霧,出現(xiàn)了這樣或那樣的問題,使不懂此技術的人們陷入鏡花水月之中。事實上干細胞技術是一個新生事物,它還處于一個不斷完善和發(fā)展的過程之中。例如,間充質干細胞(MSCs)是一類最常用的種子細胞,它們(1)在體外培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)各種衰老,降低它們的療效,引起多種副作用如炎癥、栓塞、致瘤、凋亡等;(2)在冷凍復蘇后,這些干細胞會出現(xiàn)功能降低、出血管困難和易被免疫細胞清除等;(3)在靜脈回輸后,這些細胞存活時間短、可引起血液炎癥反應和到病變部位的量少等問題。上述種種問題都給MSCs的臨床應用帶來了困擾, ?這些問題不解決大規(guī)模工程化的細胞活藥的生產(chǎn)就無從談起。所以,只有解決好干細胞的質量控制標準、生產(chǎn)工藝細節(jié)和精準治療方案,才能真正地驅散干細胞科技迷霧,洞見干細胞技術的本源。

細胞藥的質量是療效的決定因素

由于國內(nèi)外不管是研究機構、生產(chǎn)商還是醫(yī)院,都采用不同的方法和培養(yǎng)條件,所以制備出的MSCs之間存在明顯的差異。如果沒有MSCs質量控制標準,就會引起對MSCs身份和能力的質疑,出現(xiàn)臨床治療效果的不一致,就不能形成共識。其二,同樣條件培養(yǎng)的干細胞不可能對不同的疾病都具有同樣好的療效,所以如何馴化出具有針對不同適應癥的高效MSCs是治療不用疾病的關鍵。針對這些影響間充質干細胞制備和臨床應用的關鍵性瓶頸問題,我們進行了大量艱辛的反復研究,申請了有關的國內(nèi)外知識產(chǎn)權,提出了賦能間充質干細胞的新概念。在Nature ?Biomedical ?Engineering刊發(fā)了《生產(chǎn)用于疾病治療的賦能間充質干細胞》15頁的學術長文,在國際上提出了全面而嚴格的MSCs質量控制的新標準和給出了上述問題的原創(chuàng)性解決良方:

1、為了解決MSCs規(guī)模化生產(chǎn)中易分化和老化的問題,自主研發(fā)了“MSCs無老化擴增的基因調控技術”;

2、為了解決已衰老的MSCs問題,針對老化的MSCs,獨自創(chuàng)新了 “使衰老MSCs活化返青的年齡重編程技術”;

3、 ?為了克服體外擴增到移植體內(nèi)后易死亡和不能適應其微環(huán)境問題,開創(chuàng)性的打造了針對不同個體疾病的“系列組合MSCs細胞賦能技術”,使臨床療效得到顯著提高。

在2019年逆行馳援武漢抗疫的過程中, 我們與江夏區(qū)人民醫(yī)院一起,用特殊賦能的臍帶間充質干細胞成功治愈了8名危重癥新冠肺炎患者。

此外,為了把關鍵技術牢牢地掌握在自己手里,我們還需建立國際領先的間充質干細胞制備中心、MSC質量檢測中心和MSC臨床研究中心, ?從而能夠大規(guī)模規(guī)范化生產(chǎn)高標準的間充質干細胞, 為干細胞治療最終普惠于民、為疑難雜癥和重大疾病的防治提供足量而廉價、高效而實用的細胞活藥, ?最終為我國看病難,因病致貧和返貧,這些一直無法解決的問題提供切實可行的新途徑和新方案。

干細胞技術必將鑄造未來醫(yī)學

大家知道,再生醫(yī)學的最終目的是利用干細胞產(chǎn)生足量的自體功能細胞,從而滿足機體生理功能和疾病治療的實際需求。現(xiàn)階段的臨床試驗主要是利用間充質干細胞的自分泌和旁分泌功能,來激活和喚醒體內(nèi)原有的干細胞和功能細胞的修復和自愈合作用。所以,需要進一步創(chuàng)制新技術和新方法,尤其是完整而系列的組合干細胞賦能技術、定向歸巢和定向分化技術和體內(nèi)微環(huán)境改造技術,通過標準化規(guī)范化流程使體外擴增足量優(yōu)質的MSCs和多樣化的最具不同治療潛能祖細胞并在體內(nèi)能夠分化成不同的功能細胞,從而能精準而高效地修復、增補或替換受損和衰老的細胞,達到治療不同急性和慢性疾病以及美容抗衰老的目的。為了增強干細胞的治療作用,我提出了《賦能干細胞的土壤和種子》學說,設計了細胞組合治療套餐,指出現(xiàn)代的西醫(yī)藥、未來的干細胞活藥和古代的中醫(yī)經(jīng)絡的有機結合和創(chuàng)新將形成未來醫(yī)學,這就是從基因分子編輯到細胞功能重塑,從細胞信號網(wǎng)絡到經(jīng)絡穴位調控再到五臟六腑運化和再生的系統(tǒng)融合。這一系統(tǒng)的進一步發(fā)展將會出現(xiàn)人機意念融合、人網(wǎng)數(shù)字記憶和超人智慧醫(yī)學,最終形成一個更為完美和完善的新醫(yī)學。總而言之,優(yōu)質的干細胞就像種子一樣,而其它種種成份就是構成人體的內(nèi)外環(huán)境(土壤),它們的有機結合和協(xié)調聯(lián)動才能對機體不同系統(tǒng)的疾患產(chǎn)生確切的神奇效果,才能進一步優(yōu)化/強化人體的生理功能和使人類走向不老的未來。

干細胞技術是我國應搶占的健康高地

為了盡快將干細胞研究成果應用到重大疾病治療中去,為了使干細胞治療技術健康而規(guī)范的發(fā)展,國家已頒布了《干細胞臨床研究管理辦法(試行)》,建立了129家干細胞臨床研究基地,備案項目達100個。相繼又發(fā)布了《細胞治療產(chǎn)品研究與評價技術指導原則(試行)》,明晰了干細胞治療作為藥品申報的標準,截止目前我國已經(jīng)有19款細胞新藥申請獲得臨床批件,適應癥包括移植物抗宿主病、牙周炎、炎癥性腸病、類風濕關節(jié)炎、缺血性腦卒中、膝骨關節(jié)炎、糖尿病足等。在此基礎上,為了加快細胞治療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,還需要使細胞生產(chǎn)規(guī)范化和標準化; ?使臨床應用個性化、精準化和有效化;建立規(guī)模化、自動化和智能化的制備中心,降低成本,杜絕人為因素影響,使組織修復和器官再生成為可能;歷史經(jīng)驗也清楚的表明,大規(guī)模工業(yè)化比小作坊更具有解決需求大的問題優(yōu)勢,讓中國的干細胞產(chǎn)業(yè)成為新的生物醫(yī)藥革命先聲,為健康中國和美麗中國保駕護航,這樣我國才能引領國際干細胞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成為此領域標準和規(guī)則的真正制定者,使中國干細胞技術沿“一帶一路”走向世界。