《自然》等两篇文章：喜忧掺半的细胞疗法

　　

生物通报道：随着基因工程和细胞培养技术的提高和完善，国际上近年来兴起了一种用活细胞作为治疗剂，医疗各种疑难遗传病症的“活细胞疗法”。这种治疗方法的优点，比如说对于癌症治疗，可以向扩散的癌症进攻而不伤害正常细胞，所以比化疗更为有效。但是由于这些方法仍处于试验阶段，尚未推广。近期两项最新研究成果带给我们喜忧掺半的结果，让我们更加深入的了解了这种新型治疗方法。

第一项成功研究来自德国波恩大学（University of Bonn），美国康奈尔大学兽医学院，匹兹堡大学医学院等处的研究人员，他们通过向小鼠受损心脏移植胚胎心肌细胞（embryonic cardiac-muscle cells），成功地使其恢复了功能。这一结果意味着，将来也许能够用此技术治愈人类受损心脏。这一研究成果公布在昨天出版的《Nature》杂志上。

细胞疗法被认为对治疗心肌疾病有很大潜力，当前的临床实验目标是通过移植衰竭心脏中的自体骨胳肌或骨髓细胞来恢复收缩力，但这种方法迄今为止只取得有限的成功。

在这篇文章中，研究人员向小鼠心脏受损部位移植了胚胎心肌细胞。研究人员发现，移植的这些细胞与附近的心脏组织彼此连接在一起，并能彼此交换电信号，这些信号用来保持心脏及时搏动，实验结果表明受损心脏恢复了正常功能，且达到这一效果所需移植的细胞也较少。

（细胞移植进受损心脏组织（较暗区域），表达出一个绿色荧光分子感应器）

进一步为了了解为什么胚胎心肌细胞具有更好的修复功能，研究人员利用基因工程技术让成体肌肉干细胞表达了较高水平的connexin 43（这是一种在细胞间连接的形成中发挥着重要作用的蛋白，它在胚胎细胞和心脏细胞里均具有较高的表达水平，而在成体肌肉干细胞中的表达水平却较低），随后进行了相同的移植实验，结果小鼠的受损心脏同样得到了修复。

文章的通讯作者之一，康奈尔大学Michael I. Kotlikoff表示，“如果你能让这些肌肉干细胞表达connexin 43，它们就会修正或扭转心律不齐的弱点。”

目前这一研究还停留在实验阶段，研究人员还只评估了大约两周的移植表现，这并不能确定移植是否能够长期稳定。另外，实验中小鼠的心脏受损组织集中在某个特定区域，这与人类心脏中活细胞和死细胞相互镶嵌的模式也很不相同。因此距离应用于人类心脏病治疗还有很多障碍。

另一项令人担忧的研究则来自于干细胞研究，胚胎干细胞被认为是一种革命性的治疗方式，有助于开发细胞疗法，然而近期美国麻省理工的研究组的最新一项发现显示，干细胞用于治疗大脑可能要比之前想象的困难的多。这一研究成果公布在PLoS（Public Library of Science）Biology杂志上。

研究人员在文章中报道道，大脑产生的成体干细胞被预先编排好产生特定的几种类型的联系，从而使大脑中的神经干细胞能够被转运倒脊髓中接替受损细胞的工作。一些研究人员希望能够利用大脑中的成体干细胞来替代因损伤和疾病而丧失的神经元。但这项新的研究则表明，这个方法有待商榷。

在发育的胚胎中，干细胞能产生构成身体的所有的不同类型的细胞。一些干细胞在成熟个体中能维持干细胞特征，并且产生新的皮肤细胞、胃黏膜细胞等等。干细胞疗法的理念就在于使用这些细胞来修复受疾病损害的组织或器官。

为了实现这个愿望，干细胞必须被指派去变成肝脏细胞、心脏细胞或神经元。麻省理工的研究只分析了成体神经干细胞。他们的结果暗示出，有必要了解一下如何编排任意类型的干细胞（胚胎干细胞、成体干细胞或通过其他手段得到的干细胞）产生特定类型的功能神经元。没有这种特殊的指令，一个新生的神经元将只能与之前已经编排好的“搭档”连接。

成熟的大脑拥有一定数量的干细胞来补充生命所需的新神经元。麻省理工的新研究显示，一个神经干细胞只能产生一种特定类型的神经元，这种类型的细胞携带一种预先设定的连接模式。这意味着，一个特定的神经元干细胞在替代治疗中的利用非常有限。

即使是这种干细胞被移植到大脑的其他部位，它们都不会改变他们原本被安排的连接模式。这意味着，研究人员必须对不同类型的神经元干细胞有更多的了解，并且确定出它们的后裔的特征。另外，研究人员还需要联合几种已经被定向的干细胞来替代特定大脑区域中丧失掉的不同类型的神经元。

细胞疗法到底是否能在未来造福于人类还需要进一步的深入研究，但生物通编者认为任何新疗法都有其风险和潜在副作用，这些新的治疗方法可能就是未来对抗许多疑难遗传病症的“克星”，大胆构想谨慎使用才能让人类健康之路阔步前进。
（生物通：张迪）

原文摘要：
Nature 450, 819-824 (6 December 2007) |
doi:10.1038/nature06321; Received 15 June 2007; Accepted 28 September 2007
Engraftment of connexin 43-expressing cells prevents post-infarct arrhythmia
[Abstract]

随着基因工程和细胞培养技术的提高和完善，近年来，国际上兴起了一种用活细胞作为治疗剂，医疗各种疑难遗传病症的“活细胞疗法”。这种目前仍处于试验阶段，尚未推广。然而这种活细胞疗法最大的优点就是可以向扩散的癌症进攻而不伤害正常细胞，所以比化疗更为有效。这一新兴的医疗方法主要是采用遗传工程在体外繁殖患者的自体细胞，包括淋巴细胞、骨髓细胞、肿瘤浸润的细胞、异体的胚胎细胞、婴儿脐带细胞、胸腺细胞等活细胞，使之扩增或产生具有疗效的物质（抗体、蛋白、激素等），再将这些活细胞注入或植入患者体中，来医治一些恶性肿瘤和血癌等疾病。从国内外临床实验和应用来看，这种活细胞疗法对癌症、白血病、糖尿病、血友病、烧伤以及艾滋病等严重的遗传病、传染病都有明显的疗效。

１９９１年１０月８日，美国全国卫生研究所的史蒂文·罗森堡博士给一名患晚期“黑瘤”癌症的病人，用患者自身经过人工改造的癌细胞和淋巴细胞重新注入患者体中的“免疫疗法”，就是这一活细胞疗法的第一次人体试验。这种新疗法的发明者罗森堡博士说：直到５年前，治疗癌症只有３种办法：手术、放射疗法和化疗。现在我们有了第４种疗法。这种疗法分３步进行，第一步是用外科手术切下患者的一部分癌组织；第二步，用设备改变癌细胞的遗传基因，使其变成能产生一种抗癌物质的细胞；第三步，将这些改造后的细胞由患者大腿部重新注入人体内。这些细胞一旦进入人体，便会对患者的癌细胞发动进攻。这种治疗办法在于发挥患者免疫系统的能力战胜自身的疾病。