干细胞治疗20年不断突破：干细胞能治愈一切吗？

今年2月28日，“世界罕见病日”美国国会联席会议上，美国总统川普（Donald Trump）提到了一位美丽的、幸运的女孩——Sarah Hughes。Sara有幸加入到一项关于干细胞的临床试验，应用干细胞疗法治愈其终身性疾病幼年特发性关节炎。

sarah Hughes 出生后不久就被确诊患有幼年特发性关节炎，2014年接受成人高剂量干细胞疗法，现已完全康复，享受着她一直以来可望而不可求的生活。

干细胞具有分化成多种功能细胞的潜能，并且能够通过细胞分裂进行自我更新。科学家们把干细胞当做治愈多种疾病的突破口，例如帕金森病、糖尿病等等。

干细胞疗法发展至今已经取得不菲的成绩。本期，小编将进一步带您进一步了解干细胞的过去、现在和未来。

一、干细胞疗法的过去

干细胞疗法的临床应用始于1968年，当年完成了世界上第一例骨髓移植术，其有效成分是造血干细胞。

图片来自康涅狄格大学健康中心

1998年，美国总统比尔·克林顿要求国家生物伦理咨询委员会调查干细胞研究的问题。此时，对于干细胞疗法还处于不是完全接受的态度。

美国前总统比尔·克林顿

2000年，芝加哥生殖遗传机构实验室内有一名很小的范科尼贫血（fanconi anemia）患者Molly。Molly的父母想通过再怀一个小孩，然后将新生儿的干细胞捐献给Molly。

Molly的父母通过体外受精，生成胚胎细胞，医生对胚胎细胞进行检测，看是否携带有遗传性疾病。最后选择一个没有任何遗传性疾病的胚胎细胞移植到子宫进行发育，最后就变成了Molly的弟弟Adam。Molly因此获得了来自Adam脐带的干细胞。目前这两个小孩都健康的活着。

上图是一个显微镜载玻片特写镜头，是生殖遗传机构芝加哥实验室所展示的取自弟弟Adam Nash脐带血的干细胞，用于治疗其姐姐的所患的范科尼贫血

2000年，美国国立卫生研究所颁布了关于在研究中应用胚胎干细胞的指南。指出获得联邦基金的科学家只能使用那些将被丢弃的多余的胚胎。同时，比尔·克林顿同意向干细胞研究提供联邦基金，但是国会并不支持。

用于细胞增长的细胞膨胀系统，展示在2010年世界干细胞峰会上。

2001年8月，美国总统布什宣布：允许国会资助现有的60项干细胞研究项目。

图为2001年9月，在老鼠胚胎成纤维细胞中培养的人体干细胞集群，直径不超过1厘米，但包含有成千上万的个体干细胞。

2005年，康涅狄格州和伊利诺伊州指定州基金来支持本州内的干细胞研究。

2008年8月，位于康涅狄格大学健康中心的干细胞研究机构的一位女科学家正在处理干细胞。

2009年，美国总统奥巴马签署了一项行政命令：解除对胚胎干细胞研究的限制。他的这一行动颠覆了美国总统布什之前所颁布的一项规定，即2001年8月布什宣布禁止国立卫生研究所资助胚胎干细胞研究，现有的60项研究除外。

2010年11月，William Caldwell，先进细胞技术公司（advanced cell technology）的CEO，宣布美国FDA已经允许其公司开展用人体胚胎干细胞所进行的一项研究。这种治疗方法将用于治疗遗传性退行性眼病。

圣保罗大学人类基因研究中心实验室，大量装有冰冻胚胎干细胞箱子保存在液态氮当中。

2011年，纽约Yankees队投手Bartolo Colon被报道说在多米尼加共和国期间，接受了脂肪和骨髓干细胞植入到其受伤的关节肘和肩膀的治疗，干细胞疗法在运动医学中的应用瞬间引起注目。

Yankees队投手Bartolo Colon，出生于多米尼加共和国。这位右投右打的美国职棒大联盟先发投手，曾经赢得赛扬奖，目前是纽约大都会的先发投手。

2012年，瑟达斯-西奈医学中心（cedars-sinai medical center）和约翰霍普金斯大学科学家早期发表的研究显示：患者自身的干细胞可以被用来再生心脏组织，帮助复原因心脏病发作而造成的伤害。这是第一例再生治疗方法。

上图：布鲁姆菲尔德诊所中，取自于患者膝关节的液体用来收集成人干细胞。

2012年10月，John Gardon 和Shinya Yamanaka获得诺贝尔生理学&医学奖，他们发现了如何生产多能干细胞。他们都展示了细胞能够被重新编辑，即使已经完全分化成具有某种功能的身体细胞。这一发现改变了科学家对细胞和生物发展的认识。

2012年诺贝尔生理学&医学奖John Gardon

2013年5月16日，科学家宣布他们首次用皮肤细胞培育出了胚胎细胞，然后应用这些胚胎细胞去生成干细胞。这项研究与应用于克隆多莉羊的技术类似，但是该项研究并没有完全制造出一个完全的克隆小孩。

俄勒冈健康&科技大学（oregon health & science university）提供的皮肤细胞生成的干细胞集群。

2013年8月5日，世界上第一个干细胞汉堡在伦敦制作出来并被吃掉。马斯特里赫特大学（Maastricht university）标杆的设想，这个汉堡是有20000个培养于牛肌肉细胞组成，花了三个月的时间、330000美元来完成。

2013年9月，科学家宣布他们用干细胞制造出一种叫做“脑组织”的东西。这个豌豆大小的结构是由人脑组织构成，可以帮助研究者探索关于脑发展和脑组织早期疾病中的重要问题。

2016年，小美曾报道关于斯坦福大学干细胞治疗中风取得的成效，36岁中风患者的Sonia Olea Coontz在此获得治疗，恢复了运动技能。

二、干细胞疗法的现在

目前，世界各地的干细胞研究领域均取得了不少进展，从机制、转化到临床研究都有了新的突破，干细胞领域的研究正以快速的步伐稳健推进着。

哈佛大学：干细胞成功分化成成熟的肾小球足细胞

2017年5月，哈佛大学的一研究所，将人类诱导多能干细胞分化成了成熟的肾小球足细胞，有效率可以超过 90%。这意味着哈佛大学利用干细胞，实现了第一个体外人类肾小球模型的工程化。

美科学家发现维持多能性干细胞身份的一种重要机制

2017年7月，来自美国威尔康奈尔医学院的研究人员发现干细胞在细胞分裂后利用它们的基因上的一系列蛋白“标签”保持它们的身份。这一结果可能有助进一步理解癌症等某些疾病如何产生，并且可能在抵抗疾病中发挥着广泛的临床影响。

实验室首次培育出人体造血干细胞

2017年5月的《自然》杂志上，刊登了两项独立的实验结果。一个是麻省波士顿儿童医院干细胞生物学家乔治•戴利团队，培养出人类造血干细胞，虽然这些细胞和天然的人类造血干细胞存在不同。另一个是来自纽约康奈尔大学威尔医学院干细胞生物学家Shahin Rafii团队，诱导内皮细胞转化成小鼠造血干细胞。

哥伦比亚大学:干细胞培育出新型的人工肺

2017年4月，一项刊登在国际杂志Nature Cell Biology上的研究报告中，来自哥伦比亚大学医学中心的研究人员通过研究利用人类多能干细胞开发出了一种新型的人工肺（肺类器官），这种微型的3-D结构能够模拟完整尺寸肺部结构的特性。研究人员就能够利用这种类器官在实验室开发出多种人类肺部疾病的模型，未来或有望帮助加速理解多种呼吸性疾病的发病机制。

科学家成功实现干细胞3D打印

2017年5月，瑞典的研究人员宣布，他们已经成功地实现干细胞的3D打印。他们不仅将3D打印的人类软骨细胞植入小鼠，而且在植入后能够生存下去，并能够成长。细胞在3D打印后立即植入，并在小鼠中成功形成自己的血管网络，这向最终3D打印人体器官植入迈出了重要一步。

美国发明“干细胞皮肤枪”，烧伤患者 4天长出健康皮肤

2017年5月，研发这种“皮肤枪”技术的美国RenovaCare公司的总裁托马斯·博尔德说：“这种治疗更为轻柔——重新长出的皮肤看上去、感觉起来以及在功能性方面就像原生的皮肤”。首先，取下邮票大小的一小块健康皮肤。然后将干细胞分离出来，放入一种溶液中，再将其喷射到伤口上。这个过程只需90分钟。

三、干细胞疗法的未来

美国著名的生物学家戴利（George Daley）就曾预言：“20世纪是药物治疗的时代，21世纪将是细胞治疗的时代”。

干细胞疗法从以前被质疑，逐渐被接搜，然后到现在的蓬勃发展，可以体现一个时代的进步。未来，干细胞又将如何发展呢？

下表是国际上进入后期临床，有可能获批的干细胞药物总结。

图表内容来自生物谷

在5~8年左右的时间里，干细胞治疗产品的临床研究将出现爆发性增长，目标适应症也将会大大增加。而干细胞库和干细胞辅助产品的合计销售额也高达 30 亿美元左右。整体来看，干细胞疗法的应用前景广阔，据2014国际细胞治疗研讨会上专家预测，预计到2020年全球干细胞产业规模将达到4000亿美元。

干细胞疗法的应用也存在着各种各样的问题，如安全性、医学伦理等方面问题。国际干细胞研究协会曾就干细胞治疗发表建议：目前，只有少部分干细胞治疗是安全有效的。当前全世界范围内提供的多种未经最终确立的干细胞治疗手段，虽然取得了一定的成果，但它们均存在一定的风险，且花费高昂。

任何事物的发展都会遇到机遇和挑战，干细胞疗法也是如此。干细胞疗法目前给一些疾病治疗带去了希望，同样也存在诸如安全性、伦理道德等方面问题。但是我们还是应该对未来报以希望，干细胞疗法会在将来让那些患有自身免疫性、器官退化性疾等病的患者再次享受健康的生活。

未来，一起见证！

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