干细胞及其移植的现况

【关键词】  干细胞 移植

现在医学上正流行着一种全新的疗法，叫做细胞疗法，不过在这种疗法之中，所用的细胞并非一般的细胞，而是干细胞。干细胞是生命之源；用干细胞的，就叫干细胞移植疗法或叫干细胞疗法。干细胞及其移植是当今世界医学研究的热点之一，是人类疾病治疗的新希望，作者翻阅了一些，现综述于下。

    1  名称的演变

    这里需要从头说起。这种细胞当初被发现时因其形态而称其为卵圆细胞；后来知道这种细胞是一种还没有开始发育成具有特殊功能的细胞，在做实验时将其置于培养液中，可以观察到它能不断地分裂，并最终发育成各种功能特殊的细胞，所以就授名为原始细胞（或祖细胞）；因能繁衍出许多职能不同的“子孙”来，因此干细胞也叫源泉细胞；随着研究的不断深入，进一步发现这种细胞在体内会定向为具有不同功能的细胞，并进而形成各种类型的器官或组织，就像树干那样，能够派生出形状各异的枝桠；这些枝桠就像人体的各种器官和组织一样。这就把繁多的名称修订为正式而通用的名称，叫干细胞（stem cell）。干细胞是一个总称，因其作用广泛，故也称为全能细胞或万能细胞；但在正式场合还得用其正名干细胞或××干细胞。这诸多名称的曲折来源说明其不同的研究阶段，同时也说明了另一个问题，即对干细胞的研究在逐步地深入。

    2  学术性分类

    干细胞还可以将其分为三种，即胚胎干细胞（受精卵细胞）、成体（作体）干细胞和单能（专能）干细胞。

    2.1  胚胎干细胞  人类的精子和卵子结合后就成为受精卵，是最初的全能受精卵细胞，也就是全能干细胞，是最原始而又高度未分化的细胞，进一步发育便成胚胎干细胞；胚胎干细胞可以再分化成任何组织的细胞，如血液、肌肉、神经、肝脏、肾脏和胃肠等的细胞，从而形成任何种类的器官或组织，最终分化、发育成一个完整的人体，还可以直接克隆人，所以胚胎肝细胞就被学者们誉称为全能细胞或万能细胞；真正有“全能”者，应当是只指胚胎干细胞。理论认为，这种细胞能分化成人体200多种组织中的任何一种组织；在体外特定的培养条件下能够无休止地分裂、增殖和传代，且在其全段培养时间内，其“全能”特性不变。因为胚胎干细胞有全能性，物质来源非常丰富，且可利用性又极强，所以是全球学者研究的最热的热点。1998年，人体胚胎干细胞体外培育成功。

    2.2  成体干细胞  是一种或多种组织、器官的起源细胞，是来之于胚胎干细胞的分化，它包括了骨髓干细胞（造血干细胞、间质干细胞）、外周血干细胞及脐血干细胞三种；前两种是干细胞移植的主要来源；从这些标本分离到的成体干细胞株能在体外培养中生存、繁殖，并能横向分化，像工厂一样无限制地产生出和自已完全相同的物品来；这些物品就是“子代细胞”，在人体内已经分化成熟的成体干细胞，可以进一步发展成为实体组织，所以叫“成体”；成体干细胞有别于其他一般成熟的细胞，一般成熟的细胞只能固定分裂为相同功能的细胞，不能进一步横向分化来组成各种组织或器官，如肝细胞和皮肤细胞等，只能分别垂直地分化和生成新的肝细胞和皮肤细胞，而成体干细胞则可以在体内再横向分化为组成组织或器官时所需要的具有独特功能的细胞，如骨髓干细胞可转化成神经细胞和肝细胞，间质干细胞能转化为肌肉、神经、软骨和骨的细胞，脂肪干细胞能转化成神经细胞等，使这些相应的患病器官和组织得以修复或再生；成体干细胞因而被称为多能（亚全能）干细胞，但其分化、发育能力受到一定的限制，不能再进一步成形完整的个体，最多只能发育成20多种组织或器官，这和胚胎干细胞有别；人体出生后几乎所有的组织和器官中都本能地残存着一些成体干细胞，不过它们处于静止状态，既不增殖又不分化，不参与胚胎的继续发育，但却保持着原有干细胞的基本特性，待机体处于病变状态时，能够随时修复，或取代受损或病变的组织；但残存的成体干细胞的数量极为有限，虽然骨髓含有较为丰富的成体干细胞，可直接用于治疗，但它很少释入外周的血液中；在作移植治疗时碍于血中来源稀少而难以凑足治疗所需的数量，以抗击所患的诸多疾病，因此临床应用就受到一定的限制，除非给予人体粒细胞集落刺激因子的药物，以动员骨髓中的成体干细胞大量泌入外周血液里，以达足够的治疗量。

    2.3  单能干细胞  这一种干细胞是由多能干细胞转化来的，只能分化成某一类型的细胞，像神经干细胞只能转化成各类的神经细胞，造血干细胞只能化成各种不同的血细胞，皮肤干细胞和肝干细胞等，只能分别形成为皮肤细胞和肝细胞等，不能再横向分化成各种组织、器官了，所以被称为“单能”。

    3  自体干细胞和异体干细胞

    这两个名称都不是细胞的专有名称，但却属于成体干细胞的范畴。顾名思义，前者是指自己体内生成的成体干细胞，用其来治疗自己所害的疾病，属于自救疗法；后者是指利用别人体内分泌的成体干细胞来治疗自己所患的疾病，属于他救疗法。这两种疗法都可产生同样的效果，但以自体干细胞移植为优，因其移植后无宿主组织排异现象，甚为安全，且移植过程简单，当今多采用此一疗法；异体干细胞移植则相反，可以引起宿主组织排异，除移植简单相同外，尚存在着隐患。

    4  干细胞的移植

    干细胞移植可分为三种，即自体干细胞移植、异体干细胞移植和胚胎干细胞移植。自体干细胞移植疗法是指把患者体内的干细胞提出，经体外培养使其大量增殖，并诱导其分化成特定的组织细胞，随后将这些细胞注入患者体内，达到其修复或重建组织、器官的目的；胚胎干细胞移植得先提出患者的体细胞的细胞核，然后将其与除去了细胞核的胚胎卵细胞相结合，形成一个带有患者遗传特征的胚胎干细胞，接着再做增殖、分化，才能移植于人体。难度它比自体干细胞移植治疗难度要大得多；它和异体干细胞移植一样，会彼此排斥，故得使用免疫抑制手段。

    干细胞的用途极其广泛，几乎涉及到所有的医学领域。目前已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以此为“种子”，培育出一些人体的组织、器官，即再造人体正常而年轻的组织或器官，来替代病变或衰老的组织或器官，使其重获或改善原有的功能，促使人体恢复健康。

    50多年前，我国就开始干细胞的研究了，以后就逐渐地引入于临床治疗；开始是利用干细胞中的一分子即骨髓干细胞（造血干细胞）移植，来治疗各类白血病；上世纪80年代，外周血干细胞移植术获得了推广，不过大多移植自体外周血干细胞，仍然主要用于治疗白血病；近20多年来，移植已经超越血液病范围，并迅速扩展，几乎波及整个人体的组织与器官的疾病；各方研究者都称自己取得了瞩目的、突破性的、甚至是世界领先的成绩。

    干细胞研究的水平国内、外相差无几，但就研究对象而言，国内的实验研究较少，而是单刀直入，直接地广用于临床治疗，以致有人认为对世界来说此举是种原创性的贡献。国外则偏重于动物实验，在动物身上可取任何实验时段，充分观察实验过程，以判良莠，然后再取舍地用于临床。虽然动物实验与人体实地治疗不尽相同，但是可给人类治疗提供借鉴性依据。国外干细胞移植至今多处于动物实验阶段兴许就是这个原因。他们所用的动物种类也较为广泛，从低级到高等都有，例如有鼠类、兔、小猪、犬、牛和猴等。

    从国内的干细胞移植治疗的情况看，作者依据手头大多为国内资料的国内、外报道，按系统简单地罗列于下，供读者：血液系为白血病、淋巴瘤、再障和地中海贫血等；心血管系为急性心肌梗塞、急性心肌炎、陈旧性心肌梗塞和慢性心功能不全等；神经系为脑瘫、老年痴呆症、中风、帕金森病、脊髓损伤、脑梗塞、多发性硬化症、多系统萎缩症、脱髓鞘症、运动神经元病、肌张力障碍、特发性震颤和神经母细胞瘤等；消化系为各种肝病、炎症性肠病和胰腺病等；免疫系为风湿病和风湿性关节炎等；代谢系为糖尿病及其并发的下肢缺血性疾病等；骨系为骨骺疏松症等；眼系为角膜病和复发性胬肉等；外科系为烧伤等；实体癌肿为卵巢癌、乳腺癌、肺癌、肾细胞癌、转移性恶性黑色素癌、多发性骨髓癌及恶性淋巴癌等；其他方面为抗感染和减轻化疗的副作用等。但从报道来看，只有血液病的干细胞移植治疗有较丰富的经验；据一家有1000多个病例、颇有经验积累的报道，其成功率为90％，长期无病的存活率为70％以上；除此之外，其他各系疾病的干细胞移植治疗，在数量、质量、随访和副反应方面，都有进一步提高和观察的必要。干细胞移植和器官移植是医学治疗学上的两个终极性疗法，前者最后势必以其优势而取代后者。我国的干细胞移植治疗面是相当广泛的。

    5  部分异议

    虽然从理论及部分实践来看，干细胞移植疗法的前景是十分光明，是值得向往的，但是从现在的形势来看，还不是那样。我国一些知名专家认为，当今的干细胞移植只是处于从基础实验到临床治疗的一个过渡阶段，其有效性及安全性都还知之甚少，且评价不一，还缺乏充分的验证；认为继续探索之路还很长，估计还要再过10～20年之后，移植的有效性和安全性如何才能见分晓。所以干细胞疗法在当前还远不是广泛推广于临床的时候，更不能“遍地开花”；甚至还有专家提出了劝告说，在干细胞移植研究的评议时要实事求是，避免夸大。据悉国家也只批准少数几家试点和几个病种可行干细胞治疗，并不提倡临床推广；目前也无这一疗法的规范性技术标准可供参考；卫生部正在拟订《人体干细胞技术临床应用管理办法》。专家们认为干细胞临床移植治疗应以慎行为好。有些学者认为，胚胎干细胞和成体干细胞的定向发育的机制尚不清楚，这样会有碍于治疗的合理性。也有一些学者认为，胚胎干细胞研究必需从胚胎干细胞中提取干细胞，从而造成胚胎细胞的凋亡，已涉及到伦理问题，因而不主张、甚至反对胚胎干细胞的移植。也有人认为癌干细胞是否存在，还应积极地探索。

    干细胞移植治疗目前也发现一些副反应，作者在上述段落中罗列了干细胞移植治疗的各类癌肿，不过干细胞移植也有可能致癌。有人认为人体胚胎干细胞成为替代其他细胞的过程中，培养的时间越长细胞分裂的次数越多，在其分裂的过程中DNA复制出现差错的机会也就越多；如果DNA出错了，受影响的干细胞就会发生变异，成为癌的“种子”。最近西班牙和丹麦的学者也证实了这个问题。他们提取了人体干细胞做长期培养、增殖和分裂，然后把分裂的干细胞植入动物体内，发现其中最老的干细胞竟然成为癌细胞。有学者认为，胚胎干细胞具有全能分化性，将其直接植入患者体内，有可能分化成癌细胞，有相当的风险；因而建议注射前应先限制其分化潜能，而后再植入受损的组织或器官为好。有报道干细胞神经移植后有50％的病例出现谵妄，自体干细胞移植一年后并发了内分泌性紊乱；胚胎干细胞植入心肌导致了畸胎瘤；骨髓干细胞植入心肌并发了恶性心律失常，或重度心肌钙化也有报道。

    有专家性地提出存在的问题有干细胞的获得效率、最适合的移植途径、移植的数量、适宜的时机、移植后的定位跟踪、体内的分化过程、远期疗效的评估及致瘤性，还需有严谨的随机对照研究，这些都有待完善与提高。