近日，最新一期國際學術期刊cell stem cell刊登了來自澳大利亞哈德遜醫(yī)學研究中心的Courtney McDonald教授題為"干細胞治療在臨床病例中的應用：進展與挑戰(zhàn)"的綜述性文章，就目前干細胞治療方法在歐洲，加拿大，新西蘭等國家的臨床應用中所取得的研究進展進行了總結，同時也對干細胞療法在未來發(fā)展中可能遇到的挑戰(zhàn)進行了展望。
一直以來，干細胞治療方法都被寄予厚望，科學家們期望能夠利用干細胞療法為遭受疾病和傷痛折磨的病人帶來實質性獲益，就像骨髓移植可以為病人重建造血系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)，其它類型的干細胞移植也可以為疾病治療帶來顯著效果，特別是胚胎干細胞（ESC）和多能誘導干細胞（iPSC），研究人員對這兩類干細胞在多種疾病的治療方面都持高度樂觀態(tài)度。但干細胞治療方法花費巨大，如果沒有合理的評估和指導，相關研究很難長久維持。在這篇文章中，研究人員利用已經發(fā)表的臨床治療數據進行了總結和分析，數據主要來自于NIH和歐洲數據庫，并根據干細胞類型和疾病應用進行了歸類。
多能干細胞
在科學家們對ESC和iPSC的治療潛能進行了大量研究和評估后，ESC和iPSC都在臨床應用方面取得重要進展，在一些成體干細胞在獲取途徑，細胞擴增以及細胞收集等方面都存在許多障礙的領域，ESC和iPSC更加受到關注，其中在眼，胰腺和多種神經退行性紊亂損傷，如帕金森氏病，肌萎縮性脊髓側索硬化和脊髓損傷的應用成為干細胞治療方法開展的"先鋒軍"。
最早應用人類ESC進行疾病治療的是Geron Inc. ，他們用ESC分化獲得少突細胞祖細胞對5名脊髓損傷病人進行了治療，在他們所使用的安全劑量下能夠表現出一定的治療效率，同時不會出現不良反應。但由于在進行人類臨床試驗之前需要對畸胎瘤形成的安全性進行驗證以及利用動物模型進行治療效率評估，導致這一項目的臨床前研究花費非常巨大（約2億美元），而臨床研究階段同樣需要很多資金，最終該公司終止了這一干細胞治療項目。目前這項研究由另外一家公司進行I期臨床研究，在病人發(fā)生脊髓損傷后1-2周進行相同的干細胞治療，該項目得到了美國FDA的批準。
另外，Ocata Therapeutics公司報告了關于使用ESC來源的視網膜色素上皮細胞治療干性黃斑變性和Stargardt病的臨床安全性問題的初步研究結果，他們選取了9名黃斑變性病人和9名Stargardt病人進行干細胞治療。治療后22個月內， 10只眼睛視力得到改善，7只眼睛視力得到穩(wěn)定，只有1只眼睛視力發(fā)生下降，在72%的病人中觀察到視網膜上皮再生，但這種再生性仍不太穩(wěn)定也不能完全彌補視網膜上皮的缺陷，表明這種治療方法仍需進一步的改進。目前英國和美國加州的研究機構也正在進行關于利用干細胞治療黃斑變性的研究。
除此之外，美國加州的ViaCyte公司還利用ESC分化產生b胰島祖細胞，將其制成膠囊植入I型糖尿病患者皮下，用以治療因自身免疫導致的I型糖尿病，具體臨床結果仍不得而知，但仍讓人充滿期待。來自澳大利亞的一個研究機構最近也發(fā)表聲明打算利用ESC分化形成神經細胞用以治療帕金森病，但科學家們關于這項研究的一個最大疑問在于ESC分化產生純的A9多巴胺能神經元的分化效率到底如何以及是否會因5-羥色胺能神經元的污染而使病人發(fā)生運動障礙。缺少完善的治療標準是否會導致干細胞療法的臨床研究進展受阻也是人們所關心的重要問題。
角膜緣干細胞
目前角膜緣干細胞移植已經成功應用于重建具有功能性的角膜上皮，而iPSC來源的角膜緣細胞譜系可能最終會成為使雙目失明病人重見光明的角膜緣細胞來源。最近一些研究發(fā)現了調控角膜緣發(fā)育，分化和擴展的關鍵基因，這些發(fā)現可能對于加快角膜緣干細胞移植治療相關眼部疾病具有重要推動作用。與此同時，體外培養(yǎng)的非眼部自體口腔黏膜上皮移植已經應用于治療雙側角膜緣細胞缺陷，特別是受到化學物質急性燒傷的病人，應用這一方法可以克服之前口腔黏膜移植造成的血管化和角膜渾濁問題。
目前，從剛去世的遺體上獲得的角膜緣組織通過"airlift culture"的方法可以在4_C 條件下保存完整結構長達8天，并可用于異基因個體移植，提供至少一個月的角膜上皮修復能力。這一結果表明異基因角膜緣干細胞治療方法正穩(wěn)步發(fā)展，但也有一些研究表明雖然利用這種方法可以使病人的病情獲得一定改善，但在長期情況下這種獲益會逐漸下降，應用這一方法進行臨床治療仍需進一步研究優(yōu)化。
神經干細胞
神經干細胞來源的各類神經細胞已經應用于大量臨床研究，這些應用主要集中在修復損傷的中樞神經系統(tǒng)上。用于中樞神經系統(tǒng)再生修復的最適神經元細胞類型仍不清楚，科學家們推斷根據疾病和損傷類型不同，損傷修復所需的神經元細胞類型也存在很大差別。普遍認為神經元干細胞適于建立干細胞池穩(wěn)定提供神經元，星形膠質細胞以及少突細胞，但成熟神經細胞可能對于特定細胞類型發(fā)揮正常功能也是非常必要的。
Stem Cell Inc.研究小組曾使用胎兒來源的神經元干細胞治療兒童巴藤?。˙atten`s disease），治療后并沒有出現明顯的副作用。這家公司還對患有致命性遺傳脫髓鞘也叫做PMD疾病的年輕病人進行治療，科學家們將神經元祖細胞通過手術方法移植到4名患有嚴重早發(fā)性PMD的年輕病人的額葉白質內，隨后進行觀察發(fā)現有3名病人獲得神經系統(tǒng)功能，并在手術移植位點附近出現髓鞘形成。這些研究表明通過神經干細胞移植或可以延緩嚴重遺傳紊亂疾病的發(fā)展，以神經干細胞為載體導入合適的蛋白便可實現這一目標。
研究人員指出，在中風以及其他一些大腦和脊髓紊亂疾病的治療方面可能存在更多挑戰(zhàn)。盡管目前許多研究小組以實驗動物為研究對象，使用多種類型細胞進行了大量研究，但仍沒有證據表明干細胞及其分化細胞能夠替代損傷細胞，重建神經回路或改善中風后神經元功能喪失。但ReNeuron公司在一項I期臨床研究中，將永生化的人類胎兒神經元干細胞移植到11名中風病人體內，隨后進行了12個月的跟蹤觀察，沒有發(fā)現與細胞相關的以及與免疫相關的有害作用，這些永生化的神經干細胞不會強占腦組織，它們只是一群短暫存在的細胞群體，目前研究人員已經在這項研究中觀察到一些病情改善，II期臨床試驗正在進行，旨在評估移植的神經元干細胞為中風病人帶來的獲益。
除此之外，作者還對神經元干細胞在肌萎縮性脊髓側索硬化，脊隨損傷，視網膜病變以及腦部膠質母細胞瘤的治療應用進行了介紹總結。
內皮干細胞或祖細胞
NIH臨床研究的網站列有大量關于內皮干細胞/祖細胞的案例，大部分處于"unknown"狀態(tài)。標有"known"狀態(tài)的12項研究都是自體移植，其中11例為臨床I/II期，1例為臨床II期。這些研究中所使用的細胞來自于骨髓或外周血。通過輸血的方式將內皮祖細胞導入病人體內還可用以促進血管生成治療頑固性心絞痛，在一項研究中，研究人員利用這種方法對19名病人進行了治療，結果顯示沒有與細胞相關的有害作用，但治療組病人心絞痛平均發(fā)病次數逐月下降。除此之外，科學家們還對內皮干細胞治療嚴重肢體缺血進行了大量臨床研究。目前在臨床I/II期研究中發(fā)現，單純使用骨髓MSC治療頑固性心絞痛效果并不明顯，是否需要內皮細胞進行聯(lián)合治療還需進一步研究。
內皮祖細胞移植所發(fā)揮的治療作用是非常令人欣慰的，但仍需大量臨床試驗對內皮祖細胞在心血管修復方面發(fā)揮的作用進行驗證。
胎盤干細胞
來源于人類胎盤的干細胞在臨床應用方面也非常廣泛?？茖W家發(fā)現一群胎盤MSC能夠用于治療特發(fā)性肺纖維化，除此之外，Celgene公司還利用MSC樣細胞治療克羅恩病和多發(fā)性硬化，結果表明克羅恩病的臨床治療效果差異性與使用的干細胞數量存在很大關聯(lián)，而利用胎盤干細胞治療對多發(fā)性硬化并沒有產生明顯的治療效果，可能需要更多機制方面的探究。
此外，還有一些研究使用羊膜細胞對早產兒以及呼吸紊亂患者的肺功能進行提高，但這些細胞的應用仍存在很大障礙。
間充質干細胞
利用MSC進行的細胞治療在許多臨床案例中得到應用拓展。MSC細胞群存在很大異質性，其細胞來源也非常廣泛。移植到宿主體內的MSC細胞存在時間非常短暫，在移植幾天或一到兩周之后就很難檢測到，而應用MSC進行臨床治療的安全性問題也與MSC的這一特性有密切關系。
目前有大量關于MSC應用的臨床研究正在進行，但大部分研究處在相同研究階段，這可能表明利用MSC進行臨床治療發(fā)展比較緩慢，仍沒有實際應用成果走出臨床驗證。其中一項IV期臨床研究在中國進行的利用MSC治療再生障礙性貧血，目前正處于病人招募階段。臨床研究中所使用的MSC細胞多為異基因細胞，并且這些臨床研究分布在全世界，其中以美國，歐洲和中國進行的研究居多。
由于MSC具有多向性，在抗凋亡，血管生成，合成生長因子，保護神經元，抗纖維化以及驅化性等方面都能發(fā)揮作用，這也使得MSC在疾病治療方面具有非常廣泛的應用范圍。
隨后，作者從MSC的免疫抑制特性，心肌損傷修復，與骨關節(jié)炎及下腰痛，與肺部疾病，與肝臟疾病及糖尿病，與缺血性中風及ALS等方面對MSC的臨床應用及研究進展進行了細致總結。
在文章最后，作者指出，目前多數干細胞臨床研究還處于臨床I/II期階段，還在進行研究數據的收集，也有許多臨床研究最終以失敗告終，說明干細胞治療的科學基礎仍不牢固，還需要更多的基礎研究工作來給予干細胞的臨床治療提供支持，但整體來看干細胞臨床治療的前景是非常光明的，也是非常鼓舞人心的，在下一個五年會有更多的干細胞治療成果呈現在大家面前。
