4月,英國(guó)心臟病學(xué)家Darrel Francis通過(guò)一篇論文駁斥了一份利用干細(xì)胞修復(fù)心臟的研究報(bào)告,震動(dòng)了整個(gè)學(xué)界。無(wú)論是醫(yī)生還是患者都對(duì)通過(guò)注入干細(xì)胞的方法修復(fù)心臟抱有強(qiáng)烈期待,但Francis指出這種方法其實(shí)并不是那么有效。 帝國(guó)理工學(xué)院的Francis專門研究治療心臟病,他還熱衷于揭露醫(yī)療實(shí)踐中存在的弊端,無(wú)論是已經(jīng)被大量應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)還是尚處在臨床試驗(yàn)階段的研究。他對(duì)干細(xì)胞治療研究的興趣要追溯到數(shù)年前,當(dāng)時(shí)有一名患者去德國(guó)接受心肌細(xì)胞干細(xì)胞療法治療。
Francis之后讀到了一篇論文,文中說(shuō)可以將患者的骨髓取出,并注入到心臟中以修復(fù)心臟。雖然那篇論文認(rèn)為實(shí)驗(yàn)獲得了成功,但令Francis感到困惑的是,該實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組和接受治療的患者之間的差異。他認(rèn)為,這種差異可以很容易地解釋為什么患者的身體狀況看上去有所改觀。
研究過(guò)程
他和同事研讀了來(lái)自49個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的133份報(bào)告,特別是將患者自身骨髓細(xì)胞注入心臟的論文。Francis最終發(fā)現(xiàn),在所有報(bào)告中,只有5份存在差異,其他論文要么是表格存在問(wèn)題,要么則干脆把已經(jīng)死去的患者列為正在接受治療的患者。而對(duì)照組和接受治療患者的差異越明顯,則越能說(shuō)明治療方法效果顯著。他最后給出結(jié)論:不管是故意還是無(wú)意的,一些心臟病學(xué)家會(huì)“調(diào)整”數(shù)據(jù)以證明自己的實(shí)驗(yàn)獲得了成功。
Francis說(shuō):“在臨床實(shí)踐階段,我們應(yīng)該不受偏見(jiàn)和一相情愿的影響。如果一個(gè)人獲得了一種研究方法并且有效,他最終有可能獲得諾貝爾獎(jiǎng)。但如果無(wú)效,他們會(huì)覺(jué)得自己能夠一走了之,但實(shí)際上并不能?!彼J(rèn)為,對(duì)于可能挽救生命的治療研究,沒(méi)有人會(huì)認(rèn)為自己的所作所為是錯(cuò)的。
自從13年前第一位患者接受臨床干細(xì)胞治療之后,這種治療方法便一直備受爭(zhēng)議,現(xiàn)在這場(chǎng)爭(zhēng)論又被推到了一次高峰。總計(jì)有幾十個(gè)小組在爭(zhēng)分奪秒地研究利用干細(xì)胞治療心臟病,每一位研究者不僅僅想為患者減輕痛苦,還想成為創(chuàng)造歷史的人。華盛頓大學(xué)心血管病理學(xué)家Charles Murry說(shuō):“每一個(gè)人都想第一個(gè)取得突破,永載史冊(cè)?!?/p>
正如其他許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)一樣,干細(xì)胞修復(fù)心臟的起點(diǎn)來(lái)自老鼠實(shí)驗(yàn)。2001年,哈佛大學(xué)的Piero Anversa和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)的Donald Orlic領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組將骨髓細(xì)胞注入到患有心臟病的老鼠心臟內(nèi)。之后他們發(fā)現(xiàn),這些細(xì)胞在9天內(nèi)成功轉(zhuǎn)化成為心肌。
Anversa還做了另外一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),他檢查了那些因心臟病而死的患者的心臟,發(fā)現(xiàn)其中一些器官的肌肉是可以再生的。這一發(fā)現(xiàn)是對(duì)傳統(tǒng)理論的挑戰(zhàn),因?yàn)楹笳哒J(rèn)為在因心臟病失去心肌后,心臟是不能被修復(fù)的。美國(guó)心臟協(xié)會(huì)前主席在《紐約時(shí)報(bào)》的訪談中說(shuō):“這是一個(gè)突破性的發(fā)現(xiàn)?!?/p>
心臟病患者迫切等待著研究的最新進(jìn)展。得益于最新治療手段,許多人能夠在嚴(yán)重心臟病面前多支撐數(shù)年。但他們的心臟由于缺氧,已經(jīng)受到了永久性損傷。他們患有心力衰竭,許多人無(wú)法承受心臟移植手術(shù),甚至等不到捐獻(xiàn)的器官。邁阿密大學(xué)心臟病學(xué)家Joshua Hare說(shuō):“他們既不能運(yùn)動(dòng),也不能爬樓梯?!?/p>
Anversa的實(shí)驗(yàn)表明,骨髓細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為心肌,且心臟本身具有強(qiáng)大的自我修復(fù)功能,正是以上這兩點(diǎn)牢牢抓住了患者和醫(yī)生的眼球。科學(xué)家很快就開(kāi)始將骨髓細(xì)胞注入人類心臟中。
不確定性
隨著細(xì)胞療法從老鼠轉(zhuǎn)移到人類身上,諸多的不確定因素也相繼浮出水面,人們開(kāi)始懷疑干細(xì)胞是否有宣傳的那般神奇。2004年,有3個(gè)獨(dú)立研究小組報(bào)告稱他們無(wú)法復(fù)制Anversa和Orlic的老鼠實(shí)驗(yàn)。
許多病理學(xué)家認(rèn)為盡管生物研究非常重要,但治病救人也是刻不容緩的事情。第一項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)由美國(guó)和歐洲的研究者聯(lián)合展開(kāi),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)注入患者的骨髓細(xì)胞后,無(wú)論干細(xì)胞是否成功增殖,心臟的機(jī)能都得到了一定程度的增強(qiáng)。
心臟病學(xué)家清楚干細(xì)胞療法達(dá)不到患者所期待的神奇效果。費(fèi)城天普大學(xué)心肌生物學(xué)家Steven Houser說(shuō):“我們希望告訴人們這些研究是意義重大的。志愿參加臨床實(shí)驗(yàn)的患者非常多,這是他們治愈的希望?!?/p>
心臟病學(xué)家Joseph Wu說(shuō):“在老鼠身上的實(shí)驗(yàn)總是能取得很多進(jìn)展,一旦將實(shí)驗(yàn)對(duì)象換成大型動(dòng)物,則只能獲得一些進(jìn)展。當(dāng)進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)一期時(shí)會(huì)取得適量的進(jìn)展,當(dāng)進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)二期、三期時(shí),什么進(jìn)展都不會(huì)有了。這種事在生物學(xué)研究中不斷上演?!?/p>
有許多因素造成這一結(jié)果。實(shí)驗(yàn)室中的老鼠通常“年輕力壯”,所以它們無(wú)法反映患者的真實(shí)情況。Murry說(shuō):“這就好像選出一群18歲的小伙子,然后讓他們患上心臟病,之后我們?cè)贀?jù)此推測(cè)一名70歲的患有糖尿病的老人心臟病發(fā)作時(shí)的情況?!贝送?,在研究者發(fā)表的論文中,絕大多數(shù)都是“報(bào)喜”,鮮少見(jiàn)“報(bào)憂”的,這會(huì)讓患者產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué),覺(jué)得新療法非常神奇,而實(shí)際情況絕非如此。
心臟干細(xì)胞治療領(lǐng)域有其自身的特點(diǎn),這也解釋了為什么會(huì)出現(xiàn)一些相互沖突的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中一個(gè)特點(diǎn)就是人體骨髓細(xì)胞具有自身獨(dú)有的特性,可能患者A需要注入的干細(xì)胞量比患者B需要注入干細(xì)胞的量多不少。西達(dá)斯西奈醫(yī)學(xué)中心心臟病學(xué)家Timothy Henry說(shuō):“干細(xì)胞治療與藥劑不同,不存在一個(gè)可以應(yīng)用到所有人的黃金比例,每一個(gè)人所需的劑量都是經(jīng)過(guò)專門測(cè)算的?!?/p>
批判的聲音
隨著研究者雄心勃勃地推進(jìn)實(shí)驗(yàn),批判性的評(píng)論也此起彼伏,其中,骨髓細(xì)胞能夠轉(zhuǎn)化成為心肌的想法已經(jīng)基本上被否定。老鼠實(shí)驗(yàn)對(duì)這一想法提供了一些支持,表明為心臟注入一定量的骨髓細(xì)胞之后能夠促進(jìn)血管或心肌的生長(zhǎng),但是沒(méi)有證據(jù)證實(shí)人類也會(huì)產(chǎn)生如此效果。去年11月,華盛頓大學(xué)心臟病學(xué)家April Stempien-Otero在AHA的會(huì)議上展示了一份研究成果,他們發(fā)現(xiàn)為患者心臟注入患者自身的骨髓細(xì)胞之后,沒(méi)有任何新血管生長(zhǎng)的跡象,他們后來(lái)只得為其進(jìn)行器官移植手術(shù)。2011年,加州大學(xué)的Matthew Springer也開(kāi)展了一項(xiàng)研究,研究結(jié)果在一定程度上解釋了為何人類和老鼠對(duì)干細(xì)胞療法截然不同的反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn),如果為患有心臟病的老鼠注入來(lái)自年輕力壯老鼠的骨髓細(xì)胞,其效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于注入患有心臟病的老鼠自己身上提取的骨髓細(xì)胞。
現(xiàn)在,研究者的一大目標(biāo)就是確定哪些種類的干細(xì)胞最適合修復(fù)受損的心臟,這也是研究者爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。Hare相信間充質(zhì)干細(xì)胞是最合適的選擇,這種干細(xì)胞與結(jié)締組織區(qū)別明顯。他在早期臨床實(shí)驗(yàn)中測(cè)試過(guò)間充質(zhì)干細(xì)胞的效果,并報(bào)告稱這種干細(xì)胞能夠修復(fù)瘢痕組織,并促進(jìn)新血管和心肌生長(zhǎng)。不過(guò),骨髓細(xì)胞中還蘊(yùn)涵著其他多種干細(xì)胞,這些干細(xì)胞也各有所長(zhǎng),一些小型的臨床實(shí)驗(yàn)已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試從健康年輕人身上提取的這些細(xì)胞的實(shí)際效果。Wu和其他研究者認(rèn)為,胚胎干細(xì)胞和多能干細(xì)胞也是值得研究的方向。
由于干細(xì)胞療法具有極大不確定性,而且需要在不同身體狀況的人身上測(cè)試多種不同的干細(xì)胞治療效果。Murry說(shuō):“如果沒(méi)有對(duì)干細(xì)胞治療機(jī)理的全面了解,我們就不可能對(duì)療法進(jìn)行改進(jìn)?!毙募〖?xì)胞治療的改進(jìn)將惠及許多人。但他補(bǔ)充道,在那一天到來(lái)之前,研究者還有許多需要探究的地方。
原文檢索:
Jennifer Couzin-Frankel.The elusive heart fix. Science, 18 July 2014; DOI:10.1126/science.345.6194.252