解密干细胞技术，迎接未来新医学

殷勤伟

人民健康是民族昌盛和国家富强的重要标志,“健康中国”已成为国家战略,一个拥有10万亿级市场规模的大健康产业正在我国开启。近来世界卫生组织有关全世界健康水平的一份调查报告指出:亚健康人群为75%、有病人群为20%、只有5%的人群为健康者。我国最近人口调查报告显示:有近18.7%的人群已进入老年阶段,到2050年将有4亿多老年人,他们中大多数伴有慢性病如心脑血管病、肿瘤和慢阻肺等。尽管对生命的研究已到了基因层面和分子水平,但乃无法攻克癌症,无法治愈许多疾患。进入21世纪后,越来越多人向往健康、长寿和高品质的生活。这些难解的医学痛点和迫切的健康要求在呼唤着切实可行的新理念、新技术和新方案。

干细胞技术是健康蓝海的源泉

干细胞技术被誉为第三次医药界的变革,这是一类涉及干细胞研究和应用的关键技术,是大健康产业发展的新引擎。英国著名的天文学家霍金预言:人体中的干细胞将能治疗现在治疗不了的疾病,将能治愈现在治愈不了的疾病。第一个干细胞就是由父本的精子和母本的卵子受精构成的受精卵。随着发育、生长和分化,干细胞与人的生老病死衰息息相关,它还能修复、治疗、再生人体的组织和器官。大数据研究表明全球已有7000多项有关干细胞的临床研究,涵盖数百种疾病如中风、心梗、糖尿病、老年痴呆症和自闭症等。更令人惊讶的是干细胞像古代的上医一样,能治未病如清除人体内的各种炎症和改善睡眠等。可见这将是一个取之不尽、用之不竭的浩瀚无垠的蓝海,它的这些特质必将赋予此技术深远的社会意义和巨大的经济价值。

干细胞技术面临的诸多挑战

由于干细胞的经济价值,大量的冠以干细胞概念的公司不断出现,形成了科技泡沫、甚至是技术陷阱,如一些公司宣称一种干细胞能治百病,给大众带来了科技迷雾,出现了这样或那样的问题,使不懂此技术的人们陷入镜花水月之中。事实上干细胞技术是一个新生事物,它还处于一个不断完善和发展的过程之中。例如,间充质干细胞(MSCs)是一类最常用的种子细胞,它们(1)在体外培养过程中会出现各种衰老,降低它们的疗效,引起多种副作用如炎症、栓塞、致瘤、凋亡等;(2)在冷冻复苏后,这些干细胞会出现功能降低、出血管困难和易被免疫细胞清除等;(3)在静脉回输后,这些细胞存活时间短、可引起血液炎症反应和到病变部位的量少等问题。上述种种问题都给MSCs的临床应用带来了困扰, ﻪ这些问题不解决大规模工程化的细胞活药的生产就无从谈起。所以,只有解决好干细胞的质量控制标准、生产工艺细节和精准治疗方案,才能真正地驱散干细胞科技迷雾,洞见干细胞技术的本源。

细胞药的质量是疗效的决定因素

由于国内外不管是研究机构、生产商还是医院,都采用不同的方法和培养条件,所以制备出的MSCs之间存在明显的差异。如果没有MSCs质量控制标准,就会引起对MSCs身份和能力的质疑,出现临床治疗效果的不一致,就不能形成共识。其二,同样条件培养的干细胞不可能对不同的疾病都具有同样好的疗效,所以如何驯化出具有针对不同适应症的高效MSCs是治疗不用疾病的关键。针对这些影响间充质干细胞制备和临床应用的关键性瓶颈问题,我们进行了大量艰辛的反复研究,申请了有关的国内外知识产权,提出了赋能间充质干细胞的新概念。在Nature ﻪBiomedical ﻪEngineering刊发了《生产用于疾病治疗的赋能间充质干细胞》15页的学术长文,在国际上提出了全面而严格的MSCs质量控制的新标准和给出了上述问题的原创性解决良方:

1、为了解决MSCs规模化生产中易分化和老化的问题,自主研发了“MSCs无老化扩增的基因调控技术”;

2、为了解决已衰老的MSCs问题,针对老化的MSCs,独自创新了 “使衰老MSCs活化返青的年龄重编程技术”;

3、 ﻪ为了克服体外扩增到移植体内后易死亡和不能适应其微环境问题,开创性的打造了针对不同个体疾病的“系列组合MSCs细胞赋能技术”,使临床疗效得到显著提高。

在2019年逆行驰援武汉抗疫的过程中, 我们与江夏区人民医院一起,用特殊赋能的脐带间充质干细胞成功治愈了8名危重症新冠肺炎患者。

此外,为了把关键技术牢牢地掌握在自己手里,我们还需建立国际领先的间充质干细胞制备中心、MSC质量检测中心和MSC临床研究中心, ﻪ从而能够大规模规范化生产高标准的间充质干细胞, 为干细胞治疗最终普惠于民、为疑难杂症和重大疾病的防治提供足量而廉价、高效而实用的细胞活药, ﻪ最终为我国看病难,因病致贫和返贫,这些一直无法解决的问题提供切实可行的新途径和新方案。

干细胞技术必将铸造未来医学

大家知道,再生医学的最终目的是利用干细胞产生足量的自体功能细胞,从而满足机体生理功能和疾病治疗的实际需求。现阶段的临床试验主要是利用间充质干细胞的自分泌和旁分泌功能,来激活和唤醒体内原有的干细胞和功能细胞的修复和自愈合作用。所以,需要进一步创制新技术和新方法,尤其是完整而系列的组合干细胞赋能技术、定向归巢和定向分化技术和体内微环境改造技术,通过标准化规范化流程使体外扩增足量优质的MSCs和多样化的最具不同治疗潜能祖细胞并在体内能够分化成不同的功能细胞,从而能精准而高效地修复、增补或替换受损和衰老的细胞,达到治疗不同急性和慢性疾病以及美容抗衰老的目的。为了增强干细胞的治疗作用,我提出了《赋能干细胞的土壤和种子》学说,设计了细胞组合治疗套餐,指出现代的西医药、未来的干细胞活药和古代的中医经络的有机结合和创新将形成未来医学,这就是从基因分子编辑到细胞功能重塑,从细胞信号网络到经络穴位调控再到五脏六腑运化和再生的系统融合。这一系统的进一步发展将会出现人机意念融合、人网数字记忆和超人智慧医学,最终形成一个更为完美和完善的新医学。总而言之,优质的干细胞就像种子一样,而其它种种成份就是构成人体的内外环境(土壤),它们的有机结合和协调联动才能对机体不同系统的疾患产生确切的神奇效果,才能进一步优化/强化人体的生理功能和使人类走向不老的未来。

干细胞技术是我国应抢占的健康高地

为了尽快将干细胞研究成果应用到重大疾病治疗中去,为了使干细胞治疗技术健康而规范的发展,国家已颁布了《干细胞临床研究管理办法(试行)》,建立了129家干细胞临床研究基地,备案项目达100个。相继又发布了《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则(试行)》,明晰了干细胞治疗作为药品申报的标准,截止目前我国已经有19款细胞新药申请获得临床批件,适应症包括移植物抗宿主病、牙周炎、炎症性肠病、类风湿关节炎、缺血性脑卒中、膝骨关节炎、糖尿病足等。在此基础上,为了加快细胞治疗产业的发展,还需要使细胞生产规范化和标准化; ﻪ使临床应用个性化、精准化和有效化;建立规模化、自动化和智能化的制备中心,降低成本,杜绝人为因素影响,使组织修复和器官再生成为可能;历史经验也清楚的表明,大规模工业化比小作坊更具有解决需求大的问题优势,让中国的干细胞产业成为新的生物医药革命先声,为健康中国和美丽中国保驾护航,这样我国才能引领国际干细胞产业的发展,成为此领域标准和规则的真正制定者,使中国干细胞技术沿“一带一路”走向世界。