神經干細胞

      近來，神經干細胞移植也許能治療一些難治性疾病的前景鼓舞了醫(yī)患雙方，成為臨床研究的熱門課題。但目前我國該領域工作還處于較低級階段，實施中遇到許多問題，尤其是已知的神經干細胞移植可能導致某些不良后果。帶著這些問題，記者近日對首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院幾位專家進行了訪談。
      張愚教授：神經干細胞移植可能會導致腫瘤的發(fā)生
      張愚：宣武醫(yī)院細胞治療中心主任。1989～1994年在美國西北大學讀博，1994～2000年在斯坦福大學學習。承擔人事部擇優(yōu)資助項目，國家重點“973”及北京市科委重大項目，在知名國際期刊發(fā)表論文7篇，在干細胞研究方面具有較高造詣。
      近年研究表明，胚胎干細胞、神經干細胞在體外的培養(yǎng)中都可以分化成為神經細胞，并且已經在小鼠、大鼠模型移植實驗中取得明顯療效。另外，考慮到這些細胞取材比較困難，有的學者將目光轉向取材相對容易的骨髓基質干細胞，這些細胞可以自體移植以規(guī)避免疫排斥，而且可以轉化/分化成神經細胞并產生療效，具有優(yōu)越性?；谶@些結果，人們一度樂觀地認為，細胞治療的臨床應用已經指日可待。
      但遺憾的是，有同樣多的問題阻礙了干細胞移植向臨床的推進，集中在以下方面：
      第一，雖然胚胎干細胞、神經干細胞在體外培養(yǎng)中都可以分化為神經細胞，但是分化成為特定神經細胞的比例并不高，而且每次人工誘導分化都存在一定程度的差異，無法做到產出細胞完全均一。將尚未標準化的操作流程及其所產出的具有相當隨機性的細胞直接移植給患者，這是難以想象的。
      第二，其他組織干細胞如骨髓來源的干細胞，盡管也能向神經細胞分化，但幾乎沒有實驗能夠證明這些具有神經細胞抗原標記的跨胚層分化細胞，的確是有功能的神經細胞。
      第三，先前進行的移植實驗，甚至臨床實驗，所觀察到的療效沒有提供令人信服的物質基礎。例如，腦卒中移植治療沒有證據說明移植細胞可以通過梗死區(qū)和下運動神經元建立功能聯系;帕金森病的細胞治療出現的療效和移植細胞生存狀態(tài)不相匹配的問題等。與此同時，已經進行的很多臨床實驗都沒有發(fā)現長期療效，無法為細胞移植治療的可靠性提供直接證據。
      第四，干細胞存在致瘤性是國際共識和研究焦點。北京大學干細胞中心則證實，成熟度相對高的神經干細胞移植后同樣具有較高的致瘤性。宣武醫(yī)院的研究表明，胚胎干細胞分化出的細胞移植后，在發(fā)揮療效的同時，具有較強的致瘤性。從理論上講，只要具有分裂增生能力的細胞被植入動物體，就具有形成腫瘤的可能。
      當然，上述干細胞研究中面臨的困惑，并沒有關閉細胞替代治療研究的大門，恰恰相反，當人們急于進行移植治療的熱情趨于理智后，前進道路上的問題就為新的進步提供了契機。國際上目前研究的重點集中在靈長類動物實驗，希望能夠系統(tǒng)地通過細胞篩選、調整分化程度等，探索干細胞移植用于臨床的方法。
      干細胞移植治療神經系統(tǒng)疾病必須經過靈長類（猴）動物實驗，這是因為，首先，小動物神經系統(tǒng)的生理病理狀況和人相距很遠，人類要復雜得多;其次，需要通過靈長類動物實驗來決定細胞的用量，植入位點和時機;最后，也是最關鍵的一點，需要通過靈長類動物觀察移植細胞的致瘤性。少量細胞移植不長瘤且具有療效，但到一定數量的移植，就必然產生腫瘤。究竟是什么細胞直接產生了腫瘤？神經系統(tǒng)腫瘤的根本來源是什么？這些細胞的特性是什么？如何保證干細胞分化潛能的前提下抑制其過度增殖？還有一系列問題等待我們去解決。因此，只有通過細致的臨床前大動物（猴）試驗，才能進入干細胞技術廣泛應用于臨床的新時代。
      凌鋒教授：前景誘人但還有關鍵問題需解決
      凌鋒：神經外科主任、介入放射診療中心主任。對脊髓血管畸形的研究居世界領先水平，多項成果被國際醫(yī)學界推廣應用。在國內外發(fā)表論文一百多篇，主編的《介入神經放射學》、《介入神經放射影像學》等成為基礎教材。創(chuàng)立了亞澳神經介入放射學會，被授予“終身名譽主席”稱號。目前擔任中華神經外科學會血管內治療組組長，世界神經介入放射學聯合會教育委員會主席等職。
      傳統(tǒng)觀念認為，中樞神經系統(tǒng)的神經細胞在出生前或出生后不久就不再產生了。這意味著成年動物腦和脊髓內的神經細胞只能逐漸減少而不能被更新或替代，對于后天發(fā)生的中樞神經系統(tǒng)的損傷，無法進行修復，神經功能的恢復也只能依靠鄰近或其他部位中樞結構的代償。
      20世紀80年代中期，美國洛克菲勒大學兩位學者在研究鳴禽金絲雀的發(fā)聲學習行為中，發(fā)現成年鳴禽金絲雀腦中確實有新的神經細胞產生，而且這些神經細胞能夠產生在前腦控制發(fā)聲學習的高級神經中樞當中。這些神經細胞又是怎么產生的呢？近年研究發(fā)現，成年哺乳動物中樞神經系統(tǒng)仍有新的神經細胞產生，并證實在成人腦組織中同樣存在著神經干細胞。一些非神經發(fā)生的部位如脊髓，也發(fā)現有成體神經干細胞存在。
      神經干細胞是來源于神經系統(tǒng)或能產生神經組織的細胞，它具有自我更新及增殖能力。成體人腦中有9個腦區(qū)分布有神經干細胞，其中最重要的腦區(qū)為室管膜下層，緊鄰大腦的側腦室壁，其神經發(fā)生能力可保持終身。其他的兩個腦區(qū)為海馬的齒狀回和嗅回。
      神經干細胞研究主要在兩個方面：一是胚胎神經干細胞，但由于涉及社會倫理問題，因而在實際操作上有困難。另一方面集中在成體神經干細胞，將定向分化或基因工程修飾的神經干細胞移植到中樞神經系統(tǒng)相關部位，或將處于靜止狀態(tài)下相關腦區(qū)的神經干細胞誘導活化，使它們遷移到特定腦區(qū)，發(fā)育成所需要的神經元，以替代疾病中缺乏的神經細胞，將對帕金森氏病、亨廷頓病、脫髓鞘疾病、老年性癡呆、腦梗塞以及惡性腦腫瘤、脊髓損傷、癲癇等，起到積極治療作用。
      總之，神經干細胞移植對治療目前常規(guī)方法難以見效的神經疾患提供了廣闊的思路和誘人的前景。但是要將NSC大量用于臨床治療之前，還有一些關鍵問題需要解決，而成體神經干細胞研究成果有可能較好地解決這些問題。隨著研究的深入，將神經干細胞用于神經系統(tǒng)疾病的臨床治療，造福廣大患者，將不會太遙遠。
      王茂斌教授：移植的神經干細胞形態(tài)上成活不是神經功能恢復的標志
      王茂斌：康復醫(yī)學科主任醫(yī)師，現任中國康復醫(yī)學會副會長，中國醫(yī)師協(xié)會康復醫(yī)師分會會長，中國康復醫(yī)學雜志副主編，中國臨床康復雜志副主編，歐洲康復醫(yī)學雜志編委等職。主編多篇專著。
      神經元細胞再生的研究已成為基礎和臨床重要課題。在神經生物學和基礎實驗室的研究中，對神經干細胞的研究集中在細胞的分離、植入細胞的存活、分化的條件、調控因子以及移植后形態(tài)學改變等方面?，F可以觀察到神經干細胞移植后部分存活并有突觸形成，但是仍未解決移植后的神經功能恢復。這就提出以下問題：
      一、形態(tài)和功能是不同的問題，突觸的存在并不等于信息可以自由傳遞。神經發(fā)育學表明：競爭的作用是保持功能的重要機制。事實是，在發(fā)育過程中有相當一部分突觸會退化或處于休眠狀態(tài)（突觸精減），只有少數（甚至一個）突觸連接會發(fā)育并形成有效的活化突觸，從而保證功能的實現。
      二、突觸的連接是精確而有序的。一定的神經突觸只會向一定的“靶”組織的特定細胞生長并連接，而且即使在最佳實驗室條件下，每天的生長速度也不會超過1毫米，也就是說，可能需要很長的時間，才有可能形成神經元和“靶細胞”的連接。
      三、神經元即使與“靶細胞”連接成功，也必須經過“易化”（facilitation）才能逐步產生功能性作用。例如必須加大感覺的輸入，才有可能獲得運動的輸出。而刺激在時間和空間上的“積累”是必不可少的。
      四、即使在成年人類研究中，也發(fā)現實際上在中樞神經系統(tǒng)中大量的突觸是“休眠突觸”，真正發(fā)揮功能的“活化突觸”不過20％～30％。
      可見，要使成年動物或人產生一種新的“功能”，或恢復已經喪失的功能，絕不是在形態(tài)上神經干細胞移植成活并有突觸形成就可以解決的。
      康復醫(yī)學是一種專門研究功能恢復的新學科，幾十年中，對如何恢復中樞神經系統(tǒng)功能，積累了許多經驗。隨著神經生物學、神經發(fā)育學、神經生理學、功能神經影像學的發(fā)展，在中樞神經功能恢復的理論上已經有了一些新的觀點和認識。例如：建立在神經發(fā)育的階段理論、神經生理學理論上的早期康復訓練技術、主動性康復技術、預防性康復技術、神經肌肉促通技術（facilitationtechnique）、多重感覺刺激技術、功能后果的時間和劑量依賴性等，都獲得了豐富實踐經驗。在神經科卒中單元中，中樞神經康復治療的作用，已被循證醫(yī)學證明是很有價值的，并已被國內外學術界廣泛認可。但康復處理在神經干細胞移植后的作用還有待進一步研究。
      其主要研究方法，一是動物實驗，將腦損傷或脊髓損傷后神經干細胞移植的模型大鼠分為至少兩組，一組不經康復性訓練，一組加用康復性訓練，評價3、6、9、12個月的運動功能積分，確定康復性訓練是否有治療價值。二是直接用患者進行研究，即對經過批準的、且簽署了志愿同意書的腦損傷或脊髓損傷后神經干細胞移植后的患者，制定嚴格康復計劃，實行強化康復，使用國際上通用的功能評定標準（如ICF臨床評定量表，Fugl－Meyer偏癱評定量表、ASIA截癱評定量表等），通過多中心、大樣本的自身對照來確定康復訓練是否有利于運動功能的恢復，評定時間也為3、6、9、12個月。因為這是一種“慢性”實驗或臨床觀察，在統(tǒng)計分析方面，需要有統(tǒng)計學專家參與。
      總之，在神經干細胞移植后，應當考慮如何使發(fā)生分化的“植入神經元”真正地產生功能性作用，這就必須進行大量的神經康復學研究。如果付出巨大的代價，卻不能使患者的功能改善，則神經干細胞移植就不可能堅持下去，神經干細胞在中樞神經系統(tǒng)疾病的治療作用就不會取得突破性進展。