人脑坏了能换新的？这个日本医生厉害了！
这会是人类迈向永生的一大步吗？
前两天，京都大学的神经科医生高桥淳宣布，将使用诱导性多功能干细胞（iPSCs）进行人类帕金森疾病的治疗——
Science对此次发布会的报道，左一持话筒者为高桥淳
如Science在报道标题中所言，这是这类临床试验首次使用iPSCs。
iPSCs的临床困境
2012年，随着发明人山中伸弥获得诺贝尔奖，一种过去完全没有过的治疗用细胞技术被推到了我们眼前——诱导性多功能干细胞（iPSCs）。
当年日本媒体对山中伸弥获得诺奖的报道
之所以说他是“发明人”而不是“发现者”，是由于这种干细胞并不是从来就有的，而是山中伸弥通过人工手段实现的一次真正意义上的“生命逆转”。
所谓“干细胞”（干念四声），是指的未分化的拥有多种分化潜能的细胞，我们的心肌细胞、红细胞、神经细胞等，都是分化非常完全的成熟细胞，它们已经找到了各自的工作，并且只能在这个工作上一条道走到黑了，不会再变成其他类型。
干细胞就像还没有开始专业学习的学生，它可以视我们身体的需求而进行生长和转化，最终变为我们需要的那种工作细胞。
因此干细胞也被视为多功能细胞，倒并不是因为它有多种能力，而是它有潜力变为任意工种的细胞。
在山中伸弥之前，我们的主要的干细胞来源是胚胎干细胞和另一种广义上的“干细胞”——成体干细胞。
前者由于涉及到人类胚胎使用的问题，在数量供应和医学伦理上存在问题。后者则并非真正“拥有无限潜能”的干细胞，比如“间充质干细胞”“骨髓干细胞”等类型，其实本身已经有了一定的职业规划了。比如，骨髓干细胞也许能发育成同系统的其他细胞，但是如果要求它发育成神经细胞，就非常困难了。
山中伸弥实现的“生命逆转”，在于把我们的成熟体细胞，往回诱导成具有无限潜能的干细胞。这个操作有多强悍呢，差不多等于把一个成年人变回一颗受精卵吧……
这样既解决了数量和伦理问题，所获得的干细胞的潜能又很高，所以诺奖颁给他的速度也是很快的，没有让他等个二三十年，06年他在小鼠身上获得iPSCs，6年之后就获奖了。
然而这样一个好东西，出来之后却迟迟没有在临床上使用。主要的原因是大家发现iPSCs由于具有无限潜能，所以有时候它可能会不按照我们想要的方式去成长和分化，而是浪得飞起变成肿瘤……
说白了，要人工把干细胞诱导分化成指定的细胞，其实也挺麻烦的。
这次临床试验是啥
这次用iPSCs治疗帕金森弄出这么大动静，不仅是因为iPSCs本身的临床使用，更重要的是，神经细胞再生，尤其是脑神经细胞的再生，一直以来都是医学难题。
正是因为中枢神经细胞的再生困难，我们面对大脑的退行性变（比如老年痴呆）、大脑细胞的损伤（比如卒中）或者一些先天性的大脑疾病，才会显得非常的吃力，甚至是无能为力……
帕金森病同样是一种著名的中枢神经退化性疾病，主要表现在运动神经系统上，但是随着疾病进展，也可能出现认知功能受损，痴呆症状在病情严重的患者中就很常见，也有许多患者发生重性抑郁障碍或者焦虑症等精神类并发症。我们最熟悉的帕金森病的症状是，早期的震颤、肢体僵硬、运动功能减退和步态异常等。
目前来说，帕金森病并没有特别好的针对性的治疗方案，毕竟脑细胞的病变是比较无力回天的……这也是为啥这次试验受到重视了。
因为京都大学这次试验的原理基本上就是奔着“坏了不修，直接换新”去的。
他们首先在体外把iPSCs诱导为多巴胺能祖细胞（dopaminergic progenitors），这种细胞之后能够发育成有多巴胺分泌功能的神经细胞。方案是将该500万该细胞注射入帕金森患者大脑中的致病关键部位，使用新的细胞直接改善大脑受损的功能。
在之前该研究组使用猴子的动物实验中，研究者已经确定被诱导的多巴胺能祖细胞成功分化成了有多巴胺分泌功能的神经细胞，并且和猴子的大脑成功融合。在之后两年的追踪中，影像学检查观察到，实验动物的大脑有了明显的改善，并且同时，其表现出的运动功能也大大的提高。
动物实验流程，该研究结果2017年8月发表在Nature上
目前京都大学附属医院已经正式开始招募帕金森患者和有意向的医生加入这项临床试验。
iPSCs在此之前真正被用于临床，仅有髙橋政代于2014年治疗老年性黄斑退化这一次——
没错髙橋政代和髙橋淳是两口子……
今年早些时候日本政府倒是批准了大阪大学有条件的将iPSCs应用于缺血性心肌病，但该研究组目前没有动静。
再生时代要开启了？
由干细胞带来的“直接换新”这种再生医学中的新思路和新技术，很可能颠覆过去我们一直在不断尝试的“修复”，以及打碎文艺工作者脑洞中的噩梦……
比如2016年，日本出了一部内容和氛围极为压抑的电视剧，叫做《别让我走》。大致上就是讲一群孩子从小就是他人的器官移植储备库，活着就是为了给别人提供器官，为此平淡的活着，也为此平淡的死去。老师为了让他们接受这种作为器官库活着的现实，甚至从小就培养他们顺从淡定的心态……
《别让我走》剧照
因为有了干细胞技术，尤其是iPSCs技术上的突破，这种文艺工作者脑洞就仅仅是文艺工作者脑洞了。我们医学工作者大手一挥，彻底摧毁了这种恐怖的可能性。
从小培养一个器官库多麻烦，用干细胞再单独长一个新的呗，而且还能哪里坏了长哪里，精准定制。
甚至，我们已经不用再在生病之后再现场从自己身上制作iPSCs，山中伸弥教授在去年接受Science采访时就已经宣布，目前他已经有能力储存健康捐赠者特定体细胞制作出的iPSCs，这些iPSCs的免疫反应非常小，可以随时被用于需要的患者，他的这波操作还顺手把之前受到质疑的端粒问题给解决了。
“这将大大节省时间和经费，提高效率。”
当然，我们离“什么都能立即换新”还是有距离的。虽然此次脑细胞的换新是极为重大的试验，但也仅仅只迈出了一小步，这会不会是人类的一大步呢，只能吃着瓜等待了……
参考文献
https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/research/takahashi_summary.html
Nature volume548, pages592–596 (31 August 2017)
Science 17 Mar 2017: Vol. 355, Issue 6330, pp. 1109-1110 DOI: 10.1126/science.355.6330.1109
doi:10.1126/science.aau9466
http://www.cdb.riken.jp/research/laboratory/takahashi.html
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B1%B1%E4%B8%AD%E4%BC%B8%E5%BC%A5
http://www.kuhp.kyoto-u.ac.jp/ips-pd.html
http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/faq/faq_patient_parkinson.html
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“换头术”焦点：意大利外科医生和哈医大教授能否修复脊髓？
意大利神经外科医生塞尔吉·卡纳韦罗（Sergio Canavero）和他的“亲密中国朋友”、哈尔滨医科大学教授任晓平再次因为“换头术”走进公众视野。11月17日，卡纳韦罗在奥地利维也纳举办新闻发布会，宣布世界第一例人类头部移植手术在一具遗体上“成功实施”，地点正是哈尔滨医科大学。任晓平参与指导了这次手术。
在过去几年里，卡纳韦罗和任晓平频频因为“换头术”受到关注。最新一次热议，源自他们宣布将于2018年在中国实施首例活体人类头部移植手术。然而，围绕“换头术”的核心难点——脊髓修复，卡纳韦罗团队虽宣称已掌握该技术，但始终未提供有说服力的技术细节。
塞尔吉·卡纳韦罗（Sergio Canavero）和哈尔滨医科大学教授任晓平
任晓平这次对记者表示：“经过长达约18小时的手术，我和团队成功将一具尸体的头与另一具尸体的脊椎、血管及神经接驳。在接下来的一周时间里，有关本次头移植相关的数据、过程和结果将在美国学术杂志《SNI（surgical neurology international）》上发表，届时关于手术的全部详细过程都会刊登在上面。”
经查询发现，SNI尚未被SCI收录，没有影响因子数据。在遗体上的手术，能够证明在活体上的脊髓神经修复和功能再生吗？除了深陷伦理争议之外，卡纳韦罗和任晓平的手术引发了学界在技术上的新一轮质疑。首都医科大学宣武医院功能神经外科副主任胡永生专家认为，在遗体上进行的都不能严格称为手术，而是解剖。
任晓平则表示，活体的成功率要做了以后才能知道，临床前设计的方案之后也会不断改进。不断“点火”和“灭火”的合作者公开资料显示，卡纳韦罗，医学博士，现年52岁，出生于意大利都灵。他毕业于都灵大学，并在该校医学院担任神经外科医生长达22年。
2015年，由于研究遭遇大量反对，卡纳韦罗离开都灵大学医学院，担任都灵高等神经小组的主任。自2013年起，卡纳韦罗频繁接受媒体采访。他自称从1982年开始研究头部移植，并找到了一种名为“GEMINI”的人类头部移植方法。
任晓平，现年56岁，哈尔滨医科大学附属第二医院骨科副主任、手显微外科中心主任、博士生导师。任晓平曾实施黑龙江第一例断肢再植手术，1999年，他在美国路易斯维尔大学医学院手显微外科中心参与完成了全球第一例成功的手移植手术。2012年，任晓平从美国回到哈尔滨工作，并在2013年进行了首例小鼠头移植，术后最长存活的达到了一天。
任晓平
2015年，任晓平开始出现在与卡纳韦罗相关的新闻报道中。与言行高调的合作者相反，任晓平在新闻报道里，一直试图替意大利人“灭火”。他反复强调：所谓全球首例人类头部移植手术，并无具体的时间表、地点和人选。他也反感“换头术”的提法，提出“异体头身重建”的概念。
据任晓平回忆，他曾询问卡纳韦罗：“你为什么这么做呢？”而卡纳韦罗的回答是：“这是我的处事哲学。”2015年9月，卡纳韦罗宣布首例人类头部移植手术将与任晓平合作，于2017年12月在哈尔滨医科大学附属医院举行。不过，任晓平当时接受采访时，表示手术并没有时间表，只是谈了一些临床前合作的远景，并已找到三位手术志愿者。
2016年1月，卡纳韦罗宣称与任晓平合作，为一只猴子实施了头部移植手术。同时，卡纳韦罗宣布计划在2017年底在俄罗斯进行首例人类头部移植手术，将将罹患脊髓肌肉萎缩症的俄罗斯程序员瓦列里•斯皮里多诺夫（Valery Spiridonov）的头部移植到另一身体。
罹患脊髓肌肉萎缩症的俄罗斯程序员瓦列里•斯皮里多诺夫（Valery Spiridonov）曾是卡纳韦罗的第一个志愿者
2016年5月，卡纳韦罗再次宣布将于2017年底进行首例人类头部移植手术，不过，志愿者换成了中国人，且地点也移至中国。手术将由中国团队指导操作。同时，任晓平再次对媒体声明，手术时间和地点都没有确定，这项研究还有很漫长的路要走。
2017年5月，卡纳韦罗重申10个月之内，一名中国患者将在哈尔滨接受首例人类头部移植手术，还表示任晓平将在2个月内举行专门的新闻发布会，宣布手术具体日程。任晓平再次回应：没有具体的时间表、人选和手术地点。
聚乙二醇——卡纳韦罗的神奇“胶水”。中枢神经再生、大脑缺血和免疫排斥是头部移植面临的三大技术挑战。其中，中枢神经再生是公认的难题。也就是说，如何使头部和移植体的脊髓连接在一起，恢复神经功能。卡纳韦罗的“秘密胶水”是粘合剂聚乙二醇（PEG）。在动物实验中，PEG被证明可以促使脊髓的神经生长。此外，卡纳韦罗和任晓平也多次强调“刀工”的重要性：尽可能平整地切割，减少对脊髓神经的损伤。
进行过头部移植的鼠
在2016年1月的猴子头移植实验中，只有猴子的血管成功连接，骨髓神经并未对接成功，猴子脖子以下处于瘫痪状态。出于伦理考虑，团队只让猴子在实验后存活了20小时。2016月6月，媒体报道称卡纳韦罗团队将一只狗的颈部切断90%，并用PEG进行修复。3天后，狗的四肢出现了轻微动作；3周后，狗开始行走。不过，相关细节并未公开。
2017年6月，任晓平和卡纳韦罗在《CNS神经科学和治疗学》杂志上发表论文称，团队利用PEG实现了大鼠脊髓的切断和修复，大鼠在术后至少存活了4周。
学界的质疑
卡纳韦罗和任晓平宣称掌握的脊髓修复技术，尚未提供充足证据说服医学界。世界神经外科联合会（WFNS）声明道：“施行头颅移植的技术具有一定可能性，但目前，只能在人体头颈必需的脑血管吻合基础上建立脑血液循环，脊髓横断后，头与身体不能建立神经联系。在实现脊髓离断后的神经再生之前，头颅移植在伦理上不可接受，也在科学上没有意义。”
世界神经外科联合会（WFNS）的声明
美国神经外科医师协会会长亨特·巴赫尔（Hunt Batjer）说道：“气管、脊柱、主要静脉和动脉确实可以连接上，但是脊髓连接是一个大问题。即使病人能在手术中存活下来，结果也只能是无法移动或者呼吸。”
俄罗斯卫生部派驻下诺夫哥罗德州的首席移植医师扎盖诺夫认为，迄今世界上没有人能在颈部成功接通不同人的脊髓。要想换头并让头指挥新的身体，就必须在修复脊髓损伤方面取得重大突破，否则换了也白搭，仍是瘫痪。
除了脊髓修复之外，头部移植的另两大技术挑战：免疫排斥和大脑缺血，也并不明朗。卡纳韦罗在猴子换头手术中，将猴头冷却至15摄氏度，人类头颅能否适应该温度？而应对术后免疫排异反应的药物剂量，也很可能对患者造成威胁。
而考虑到“换头”可能造成的伦理危机，更有不少专家从逻辑上质疑：如果卡纳韦罗和任晓平真的掌握了脊髓修复技术，为何不先用来造福瘫痪病人呢？
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