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多个攻关项目上马 干细胞治疗新冠肺炎有何成效?

摘要 左为告诉科技日报记者,现阶段用于治疗新冠肺炎研究的干细胞主要包括3类:间充质干细胞、肺干细胞和胚胎干细胞。
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  多个干细胞治疗新冠肺炎攻关项目上马

  阻击疫情,干细胞能干点什么

  干细胞是一类具有自我复制和分化能力的多潜能细胞,在一定条件下,干细胞能够多向分化为组织细胞,替代衰老死亡的细胞。此外,它还能够分泌一些生长因子、细胞因子,调节提升机体的整体活力,例如促进血管生成及细胞增殖分化、抑制炎症反应等。

  当前,抗疫之战到了攻坚阶段,面对疫情防控的迫切需要,药物研发显然是“重头戏”之一。

  近日,在国务院联防联控机制举行的科技创新支撑疫情防控新闻发布会上,科技部副部长徐南平表示,除了已经纳入诊疗方案的中医药、磷酸氯喹和恢复期血浆外,法匹拉韦、瑞德西韦和干细胞治疗也正处在临床试验阶段。其中,关于干细胞治疗,现在已经有4例接受治疗的重型患者出院,将进一步扩大临床试验。

  自疫情发展伊始,带有“修复”“更新”等光环的干细胞技术就备受人们关注。现阶段,干细胞治疗新冠肺炎的相关研究取得了哪些成效?干细胞又是如何起作用的?

  干细胞治疗传染病临床上早有应用

  干细胞是一类具有自我复制和分化能力的多潜能细胞,在一定条件下,可以分化成多种功能细胞。系列研究表示,干细胞能够多向分化为组织细胞,替代衰老死亡的细胞。此外,干细胞还具有强大的分泌功能,能够分泌一些生长因子、细胞因子,调节提升机体的整体活力,例如促进血管生成及细胞增殖分化、抑制炎症反应等。

  干细胞技术治疗传染病及并发症在临床上早有应用。此前,人们在H7N9禽流感治疗中便尝试过干细胞技术,且效果很好。因此,目前国内数家医疗机构和科研机构纷纷启动了干细胞治疗新冠肺炎的相关研究。

  据科技部官方网站,中科院干细胞与再生医学创新院自主研发了CAStem新型细胞药物,前期在动物实验中显示出良好的效果。目前研究团队已向药监局申请了应急审批,与有关医疗机构合作,经伦理委员会批准,正在进行临床观察和评价。

  解放军总医院第五医学中心院士王福生团队联合武汉市金银潭医院、天津市海河医院等单位正在开展一项名为“间充质干细胞治疗2019年新型冠状病毒感染的肺炎患者的安全性和有效性”的临床研究,招募患者测试间充质干细胞的治疗方案。

  传染病诊治国家重点实验室副主任、浙江省防治新型冠状病毒肺炎专家组成员、浙江大学医学院附属第一医院感染病科副主任黄建荣在接受媒体采访时也表示,浙大一院已通过伦理委员会的讨论,准备对新型冠状病毒重症患者应用干细胞治疗。

  同济大学医学院教授左为研发团队连日来利用高通量单细胞测序分析技术,研究了共计43000多个肺脏细胞,瞄向能够在抗疫战争中普遍应用的通用型肺干细胞治疗技术。据了解,该项目目前也已进入相关审评路径,有望在近期进入临床阶段。

  此外,还有多个有关干细胞治疗新型冠状病毒肺炎的应急科技攻关项目立项,正在不断研发和试验中。

  面对新型冠状病毒,科研、医务人员迅速反应,人力物力大量投入,让干细胞技术有望成为此次抗疫的重要武器之一。现阶段,多个单位并行研发,逐步进入临床试验,进行安全性、有效性评价,虽进度不一,但都朝向同一个目标迈进。

  可减少炎性组织损伤并形成新的肺泡

  干细胞技术抗疫的相关研究正在如火如荼地进行。那么,干细胞究竟如何在新冠肺炎治疗中发挥作用?应用对象是否具有针对性?

  科技日报记者带着上述问题,采访了左为,作为国家重点研发计划“干细胞及转化研究”项目首席科学家,他长期从事肺干细胞的研究,正在领衔研究前文提及的抵抗新冠肺炎通用型肺干细胞项目。

  “现阶段,干细胞抗疫的研究基本上集中在改善重症患者的病情上。”左为表示,很多人存在一个误区,即治疗肺炎往往更关注抗病毒,想着如何把病毒尽快杀死。但事实上,当病情进展到重症时,许多患者身体内的病毒活性已经很低了。而真正导致患者病情恶化甚至死亡的原因是,病毒感染过度激活人体免疫系统,即引发“炎症风暴”,导致肺部出现炎性组织损伤,肺部的气体交换功能受损。重症患者还有可能出现呼吸衰竭的状况,患上呼吸窘迫综合征。“肺部炎症和损伤是当前重症患者最需要关注的问题。”左为说。

  肺部组织损伤让重症患者面临死亡、后遗症等风险。在修复这些患者的肺损伤方面,干细胞被寄予厚望。

  具体来讲,每个人体内都保留着一定数量的干细胞,而对抗急性肺炎,则主要依赖于支气管基底层细胞(一种肺干细胞)。肺脏是由气管、支气管和肺泡组成的复杂器官,当肺部出现大规模损伤之后,位于支气管的支气管基底层细胞便会向受损的肺泡部位迁移,并筑成一道“屏障”。该“屏障”一方面可阻挡免疫炎症细胞的攻击,另一方面也会逐渐分化形成新的肺泡。

  左为告诉科技日报记者,现阶段用于治疗新冠肺炎研究的干细胞主要包括3类:间充质干细胞、肺干细胞和胚胎干细胞。研究人员通常以注射的方式将干细胞产品输入动物实验对象或临床试验对象的肺部内。

  “在不受外力的干扰下,如果重症患者自身的肺干细胞活性强,则肺功能恢复得快,预后好。反之则恢复得慢,预后差。因此,我们希望通过外源补充肺干细胞的方式,保护和修护肺脏。”左为说,肺干细胞可直接定向分化成肺脏功能细胞,而胚胎干细胞也可通过相应的诱导方式达到上述目的。间充质干细胞虽不能诱导形成肺功能细胞,但可通过分泌若干免疫调节因子发挥潜在效用。

  三者在临床中发挥作用的机制虽然有所不同,但总体上可归结为控制炎症、修复受损两方面作用:干细胞可通过分泌抑制炎症因子,改善肺部的免疫微环境,减少炎症风暴引起肺功能衰竭的风险;干细胞具有自我更新、分化的潜能,可形成相应的功能细胞,再生气体交换的主要结构——肺泡,从而达到组织修复、改善肺部纤维化的目的。

  真正广泛用于抗疫前线或需一定时间

  毋庸置疑,干细胞技术在治疗原理上完全能担得起“抗疫大将”之称,然而,真正广泛用于抗疫前线也许还需要一定时间。

  左为强调,一种新药或新疗法的安全性和有效性需要在科学原理支撑的前提下,用足够量的临床试验去逐步验证,临床效果才是核心原则。

  上海市公共卫生临床中心感染与免疫科主任医师沈银忠也持有相似的观点。他表示,在尝试用干细胞治疗一类疾病的过程中,首先要经过动物实验,然后进行临床前研究,再进行临床研究……只有进行了充分地评估,确保其有效性和安全性以后,才能大规模地进行使用。而这一过程通常需要相对较长的时间。

  “生物体本身就是个巨大的谜团。我们对肺炎的发病机制、干细胞的详细作用机制等尚未完全了解,对于某些正向调节或反向调节机理、人为调控措施等尚未完全掌握,因此要在足够多的基础研究之上,大胆尝试,小心求证。”左为说。

  沈银忠表示,干细胞技术为人类攻克新冠肺炎等一类相对危险的疾病创造了一种选择,但不论哪种干细胞治疗技术,都应进行严格的研究和评估,证实其安全有效后,才能推广使用。

  实习记者 于紫月 【编辑:刘羡】

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