干细胞研究与治疗性克隆（下）

奇 云
（安徽省淮南职业医专副教授，淮南市 232001）

（续前）
九. 治疗性克隆研究崭露头角
    1997年，英国罗斯林研究所的科学家应用克隆技术，培育出绵羊“多利”后，“克隆人”的问题在世界各国及学术界引起了激烈争论。虽然多数科学家反对在现阶段克隆人类自身，但普遍认为，对病人所需的组织和器官进行克隆是可行的。在经历了一些波折之后，科学家对干细胞的研究也开始谨慎起来，对克隆生命的研究减少了，大多开始了用于治疗目的的克隆研究。这项研究有望做到在克隆过程中不使用卵细胞，而且可省却胚胎发育步骤， 科学家们将这种克隆称为治疗性克隆（newshoo）。

    大家知道，在日常的医疗实践中，常会遇到因疾病和意外事故引发的组织和器官的缺损或衰竭，此时就需要进行器官、组织的移植或修复。虽然目前器官移植手术已日臻成熟，但由于天然器官的来源极其有限，加之异体器官的排斥反应，更使手术的实施率和成功率很低。现在，异种器官移植技术尚在探索实验中。人造器官虽已被采用，但由于外形、材料等原因，目前多数还只能作为一种装置，供病人装在体外使用，而且价格也十分昂贵。所以，利用克隆技术来培育出人体的各种组织和器官，目前已成为许多国家的重点研究课题。此认识的统一，将使医务界长期存在的移植器官来源不足的问题有望得到较好的解决。克隆器官和克隆羊的技术基本相同。目前常用的克隆方法是，将体细胞的细胞核植入去核卵细胞中，当植入的细胞核与卵细胞融合后，卵细胞质中的蛋白质便会对植入细胞核的基因重新编码，使其DNA恢复到胚胎状态，于是，植入细胞核开始像普通胚胎一样发育。几天后，医生们即可从中取出干细胞用于培养所需的人体组织。使用这种方法，每治疗一个病人就会有一个克隆出的胚胎被毁坏。虽然这种胚胎只是由细胞构成的微小球状物，但却是一个潜在的生命，因而受到多方责难。为此，由英国罗斯林研究所的科学家参与组建的杰隆生物医药公司开始研究用胚胎干细胞取代卵细胞或胚胎培育人体组织。该公司总经理西蒙·贝斯特认为，利用胚胎干细胞也可以培育出所需的人体组织，而且使用这种方法，植入的细胞核不再发育成胚胎，而是直接发育成所需的细胞和组织。该公司的科学家现正试图用将成年体细胞核植入去核胚胎干细胞的方法，制造出用于培育人体组织的干细胞。由于胚胎干细胞可通过培养大量获得，因此可大大减少胚胎的使用数量，从而减轻治疗性克隆所面临的社会、伦理等方面的压力。

    澳大利亚科学家宣布他们在世界上第一个完成了在小白鼠身上进行的治疗性克隆试验。在这项试验中，科学家们运用的技术是“制造”出可以“收割”某种特殊细胞的胚胎，这一技术对治疗如阿耳茨海默氏病和帕金森综合症等病症具有革命性的意义。澳大利亚卫生部长伍尔德里奇博士说，尽管澳大利亚政府仍将禁止对人类进行克隆，但是治疗性克隆是可行的。有科学家认为，伍尔德里奇将人体的复制性克隆与治疗性克隆相区别开来是非常有意义的。治疗性克隆技术发展潜力巨大，如果澳议会不通过这样一个计划，将是非常令人遗憾的。

    人胚胎干细胞提供了在细胞和分子水平上研究人体发育过程中的极早期事件的良好材料和方法，这种研究不会引起与胚胎实验相关的伦理问题。采用基因芯片等技术，比较胚胎干细胞以及不同发育阶段的干细胞和分化细胞的基因转录和表达，可以确定胚胎发育及细胞分化的分子机制，发现新的人类基因。如果结合基因打靶技术，还可发现不同基因在生命活动中的功能等。另一个令人兴奋的应用在于新药的发现及筛选。胚胎干细胞提供了新药的药理、药效、毒理及药代等研究的细胞水平的研究手段，大大减少了药物实验所需动物的数量。

    目前上述实验使用的细胞系或来自其他种属的细胞系，很多时候并不能真正代表正常的人体细胞对药物的反应。胚胎干细胞还可用来研究人类疾病的发生机制和发展过程，以便找到有效和持久的治疗方法。如果科学家最终能够成功诱导和调控体外培养的胚胎干细胞正常的分化，这一技术将对基础研究和临床应用产生巨大的影响。治疗性克隆最激动人心的潜在应用，自然是用来修复甚至替换丧失功能的组织和器官，因为它具有发育分化为所有类型组织细胞的能力。任何涉及正常细胞丧失功能的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗，如：用神经细胞治疗神经变性疾病（帕金森综合症、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默氏病等），用造血干细胞重建造血机能，用胰岛细胞治疗糖尿病，用心肌细胞修复坏死的心肌等。尤其是对于后两项，胚胎干细胞可能会有异常惊人的疗效。因为，成年人的心脏和胰岛几乎没有干细胞，仅靠自身是无法得到修复的。为了基因治疗和防止免疫排斥效应，还可以对胚胎干细胞的基因做某些修改。干细胞是基因治疗的较理想的靶细胞，因为它可以自我复制更新，治疗基因通过它带入人体中，能够持久地发挥作用，而不必担心象分化的细胞那样，在细胞更新中可能丢失治疗基因的结果。通过胚胎干细胞和基因治疗技术，可以矫正缺陷基因。例如，如果发现早期胚胎有某种基因缺陷而会患基因缺陷病如囊性纤维化——一种30岁以前便会致人死亡的疾病，可以收集部分或全部胚胎干细胞，通过基因工程技术将正常的基因替代干细胞中的缺陷基因，再将修复后的胚胎干细胞嵌入胚胎中，经过九月怀胎将会出生一个健康的婴儿。由于伦理和某些技术问题，现在还未开展此类实验。改变胚胎干细胞的某些基因的另一目的，是创建“万能供者细胞”。即：破坏细胞中表达组织相容性复合物的基因，使其能躲避受者免疫系统的监视，从而达到防止免疫排斥反应发生的目的。但这种方法需要破坏和改变细胞中许多基因，而且这种细胞发育成的组织和器官是否有生理缺陷如免疫能力降低还不得而知。

    另一种克服移植免疫排斥的途径就是前面描述的结合克隆技术创建病人特异性的胚胎干细胞。用这种胚胎干细胞培养获得的细胞、组织或器官，其基因和细胞膜表面的主要组织相容性复合体与提供体细胞的病人完全一致，不会导致任何免疫排斥反应。如果这一设想能够变为现实，将是人类医学中一项划时代的成就，它将使器官培养工业化、器官供应专一化，解决供体器官来源不足的问题。但是要使以上设想变为现实，还需要对胚胎干细胞做深入研究，还需要解决很多技术难题，这些问题包括：（1）胚胎干细胞极易分化为其他细胞，如何维持体外扩增时不分化？（2）如何定向诱导干细胞分化？细胞分化是多种细胞因子相互作用引起细胞一系列复杂的生理生化反应的过程，因而要诱导产生某种特异类型的组织，需要了解各种因子在何时何地开始作用，以及何时何地停止作用。令人高兴的是，科学家相信只要将胚胎干细胞诱导分化为所需组织细胞的前体（祖细胞），将祖细胞移植到适当的环境中就能够产生所需的组织，因为机体能够分泌所有指导细胞正确分化的因子。并且不必在体外形成结构精确的多细胞组织后再移植，只需要将已诱导的分散的胚胎细胞或细胞悬液注射到发病部位就可发挥作用，这些移植的细胞与周围细胞及胞外基质相互作用便可有机地整合至受体组织中。（3）由胚胎干细胞在体外发育成一完整的器官尤其是像心、肝、肾、肺等大型精细复杂的器官这一目标还需要技术上的突破。因为器官的形成是一个非常复杂的三维过程。很多器官是两个不同胚层的组织相互作用而形成的。例如，肺中的肌组织、血管和结缔组织来源于中胚层，而上皮组织源自内胚层。每个细胞要获得营养和排泄代谢废物，分化的组织中需要产生血管，组织血管化目前还处于起步研究阶段。退一步讲，即便是一发育完整的、来自自然机体的器官，要离体培养并维持其正常的生理功能，在目前还无法做到，器官的体外保存和维持仍是器官移植中的难题。一种可能的方法是将干细胞注射到重度免疫缺陷动物的脏器中，让移植的人干细胞逐步替代动物细胞，使其脏器人源化，成为可供移植的器官。（4）如何克服移植排斥反应？前面提到的改变基因创建“万能供者细胞”的方法是否可行还不清楚。核移植后的卵细胞能否激活沉默基因，启动DNA的合成，会不会改变染色体的结构等等问题，还有待进一步研究。而且，胚胎干细胞有形成畸胎瘤的倾向，必须对胚胎干细胞及其衍生细胞的移植的安全性做一全面、客观、深入的评价。总之，胚胎干细胞的研究及应用，将会使我们更加深入了解“人”形成的过程，给人类带来全新的医疗手段。

    美、英、德、日和加拿大等国，均开展了人体胚胎克隆组织和器官的研究。美国的研究范围十分广泛，涉及软骨、皮肤、胰腺、肝脏、肾脏、膀胱、输尿管、神经、骨骼肌、肌腱、心脏瓣膜、血管、肠、乳房等，其中皮肤和软骨已有试验产品问世。英国杰隆生物医学公司采用了体细胞的细胞核与无核的干细胞直接融合的方法。此方法形成的新细胞，不经发育即成胚胎阶段。目前他们正在利用鼠细胞和羊细胞进行试验，成功后将进行人体细胞的试验。日本大阪大学和美国康奈尔大学的科学家首次从人脑细胞中，培育出神经干细胞，神经干细胞进一步发育，会在体外形成脑细胞和脑组织。英国爱丁堡大学的“吉诺姆研究中心”也公开了它的秘密研究项目：成功培植成一个由100个细胞组成，6天大的人类克隆胚胎。据报道，澳大利亚一位外科医师，在世界上首次采用血管生成法为一位患者“培养”出一只人造耳朵，并施行手术将这只耳朵植到她头上。成功的手术使这位女士兴奋不已，因为这不仅改善了她的听力，也恢复了她的美丽。

    利用干细胞克隆组织和器官的研究，也在我国积极开展起来。据悉，由上海二医大曹谊林教授担任首席科学家的“973”项目——《组织工程的基本科学问题研究》已正式启动。该项目将联合14个单位，计划用5年时间形成具有中国特色的理论体系和技术体系。近期将建立人胚胎干细胞系，定向诱导分化出成软骨干细胞、成骨干细胞、成纤维干细胞、成神经干细胞，以解决“种子细胞”的来源问题；并采用人胚胎干细胞构建各种组织和器官，如：软骨、骨、肌腱、气管、角膜、皮肤、血管等。湖南医科大学人类生殖工程研究室的科学家，从1999年9月开始的“人类体细胞克隆胚胎”研究，已经培育成功11枚克隆胚胎，为早期胚胎和干细胞的定向诱导分化，培养出可供临床移植的器官和组织打下了技术基础。目前，中国的科技人员已能在鼠体上培植手术所需要的人造耳朵。科学家预测，在3—5年内，利用自体细胞克隆人体组织和器官技术将走向成熟，并用于临床。

    目前，各国进行的治疗性克隆都处在动物研究阶段，真正要实施于人体，并达到治顽疾、健康长寿尚有重重关隘要攻克。举例：（1）人体组织复杂，需多种细胞集聚而成，它们如何能变成完整器官，谜团甚多。（2）卵母细胞来源要更广泛。目前卵母细胞靠女性提供，来源有限。如研制出人造卵母细胞，体细胞可随时“借腹怀胎”。借用异种卵母细胞也是一条路径，但要研究证实“兽性”对克隆器官无害。（3）如何让胚胎干细胞顺从人意，想变成什么器官的细胞就变成什么器官的细胞，还有赖于人类对基因功能的破解。（4）如何获取理想的固定克隆器官形状的生物材料。治疗性克隆研究要在伦理学管理条约的严格管理下进行，否则一旦有失误，将给人类社会造成难以挽回和不可估量的危害。目前，世界各国正在积极论证和制定合理的管理规则。 治疗性克隆已如一轮喷薄欲出的朝阳，将把人类的生命照耀得绚丽多彩。

十. 人类胚胎干细胞克隆的伦理之争
   尽管人类胚胎干细胞有着巨大的医学应用潜力，但是，由于人胚胎干细胞来自具有发育成一个个体潜力的人胚胎，围绕该研究的伦理道德问题也随之出现。人胚胎干细胞研究的每一项重大突破，都会激发人们的想象力，同时也伴随着许多争议。人们幻想能克隆出爱因斯坦、毛泽东等这样的杰出人物；也有人担心像希特勒这样的狂人被克隆出来，使历史悲剧重演；甚至有人担心，这将导致人类自然生育的自由被取消，降低人的价值尊严，从而导致人类道德的沦丧，冲击整个文明。8月16日，当英国政府宣布允许科学家有限制的进行人体胚胎干细胞克隆实验的消息传来，国际医学界为之震动；围绕该研究的伦理道德问题再次摆在世人面前。这些问题主要包括：人类胚胎干细胞的来源是否合乎法律及道德？从体外受精人胚中获得的胚胎干细胞在适当条件下能否发育成人？干细胞要是来自自愿终止妊娠的孕妇该如何办？为获得胚胎干细胞而扼杀人类胚胎是否道德？将人类胚胎干细胞嵌入动物胚胎中创立嵌合体来获得移植用人体器官是否道德？为了治疗，改变来自有基因缺陷胚胎的胚胎干细胞的基因，并使其继续发育成健康个体是否道德？如果人的替代组织极易获取，会不会有更多的人将不负责任地生活，去从事高风险的活动？这些问题必须认真研究人胚胎干细胞研究涉及的伦理、社会、法律、医学、神学和道德问题，很难简单回答。反对者认为，从人体胚胎中收集胚胎干细胞是不道德的，因为人的生命没有得到珍重，人的胚胎也是生命的一种形式。许多科学家不无担忧地指出，由于目前的实验多是以动物的卵子与人类的细胞核结合进行的，所以“制造”出来的器官会不会潜伏人类根本无法抵御的可怕病症还不得而知。而且，如果某个头脑发热的科学疯子利用这一相当成熟的技术克隆出人类，甚至半人半动物的怪物来，那么将会给人类社会造成极大的纷乱。

    考虑到美国法律禁止使用政府资金资助人类胚胎研究，美国国立卫生研究所(NIH)主任沃马斯教授曾向主管NIH的政府部门——美国卫生和福利部（DHHS）咨询有关法律意见。DHHS在1998年12月决定：“美国国会关于禁止人胚胎研究的法案不适用于人胚胎干细胞研究，因为按目前的定义胚胎干细胞不等于胚胎”，此外，“由于胚胎干细胞植入子宫后，不具有依靠自身发育成个体人的能力，不能将其视为人类胚胎。”因此，DHHS可以资助来自胚胎的多能干细胞的研究。至于人类胚胎生殖细胞，因为它们来自无活力的胎儿，获得和使用此类细胞符合联邦法律有关胎儿组织研究的规定，因而也可获得DHHS资助。对DHHS的决定，社会各界反应不一。美国73位著名科学家（其中67位是诺贝尔奖获得者）马上联名表示支持，称这一决定是“值得赞赏和高瞻远瞩”的。一项科学研究引起如此众多诺贝尔奖得主的关注，这在人类科学史上是绝无仅有！这也从一个侧面反映人类胚胎干细胞研究的重要性及艰巨性。美国几个颇具影响的学术团体如美国实验生物学会联盟、美国细胞生物学会和美国发育生物学会也都支持有关联邦资金可以资助人类胚胎干细胞研究的决定。民主党参议员汤姆哈.金称：“这一决定将为科学发现许多疾病的新疗法铺平道路，政府不应该对医学研究设置禁令。”NIH主任沃马斯称这项科研工作的前景将灿烂辉煌。不过，他还是提醒研究人员，用联邦资金从事获得新的胚胎干细胞系仍属违法。DHHS有关ES细胞研究的规定却遭到某些国会、教会和人权组织人士的反对。天主教人士道尔福林格指责：“这一规定严重违反目前法律精神，研究者将会利用私人资金摧毁胚胎，而用联邦资金从事胚胎实验。”在1999年2月，70位众议员在一封写给卫生和福利部部长的信中要求废除此项规定，称它“违犯了美国政府严禁资助破坏人胚胎的实验研究的联邦法律条文和精神”。美国生命联盟人权组织主席朱迪布朗抗议使用干细胞，因为它们来自应受美国法律保护的可发育成人的胚胎。国会议员杰.迪凯极力反对该规定，甚至要将DHHS告上法庭，他认为目前的法律不允许联邦资金用于胚胎干细胞研究，也不必对此做任何修改，他强调“科学应为人类服务，而不是人为科学服务”。反堕胎活动分子更是要求国会干预和阻挠此类研究。有的人甚至声称，自己在得病后宁愿面对死亡，也不愿因移植人体克隆胚胎而生存。在广泛听取各方意见的基础上，NIH在NBAC的指导下终于在1999年12月公布了《关于胚胎干细胞研究的指导方针》。NIH在其发布的指导方针中规定：政府将建立一个特别的干细胞检查组，对要求政府资助的申请进行审查，以保证研究工作符合指导方针确认的伦理和法律规范。科学家只能研究从冷冻的胚胎中提取的干细胞，这些胚胎必须是想要孩子的夫妇在进行人工授精后而夭折的生命；不能对胚胎支付报酬，以确保人们不会为牟利而培育专供研究使用的胚胎。2000年8月23日，美国总统克林顿宣布，同意利用联邦资金进行克隆人类胚胎的研究。这是继8月16日英国政府表示支持进行克隆人类早期胚胎后的又一重要决定。克林顿总统在宣布这项政策变化时说：“对于能够挽救生命和提高生命质量的这类研究，只要我们按照严格的合乎伦理道德的标准去做，那么我们就不应该回避。美国政府是在对NIH发布的指导方针进行了仔细的审查后做出这个决定的。”批评者对克林顿总统选择国会休会期间宣布这项决定表示不满，认为政府是想借此来逃避攻击。一些国会议员发誓在国会复会后要提出这个问题。实际上，反对者最感到担心的是克隆人的出现，而克隆人的出现将会给未来的社会和伦理道德带来严重的后果。因为无论是从理论上还是从技术上说，既然克隆人类胚胎已经成功，那么克隆人也就不成问题。现在允许克隆人类胚胎，迈出了第一步，就难保没有第二步、第三步。

    英国《独立报》对32位著名科学家进行了调查，他们多数相信，如果以获取胚胎干细胞为目的的治疗性克隆获得成功，很可能会重新评估禁止克隆人研究的法律规定。虽然多数被采访的科学家不赞成进行克隆人研究，但他们认为：每一项技术的突破性发展都将导致观念的剧变，高新技术的成果与传统文化之间不可避免地存在着冲突，而理论道德的标准是随着时代的进步、科技的进步而改变的，伦理不可能永远约束科学的发展，人们对世界的认识是没有止境的。不管人们反对、赞成或顺其自然，克隆人的研究必定会出现。对此，科学家和伦理工作者、政府都必须作出严肃的考虑和相应的防范措施，论理学有必要引导人们以理性的态度去对待新出现的生命论理学问题，生命法学的任务则在于澄清新技术带来的权利和义务的混淆，重塑生命科学的法律坐标，防止生命科技发展可能带来的负面影响。这样，现代医学的发展才能冲破传统文化的阻力，沿着健康的道路不断向前发展。

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