造血干细胞：帮助抗癌的“细胞小战士”

作者 | 高晓晖（耶鲁大学医学院博士后）

排版 | 乔代杰

责编 | 严青 依伊

校对 | 秀秀

囡囡今天五岁啦！

五岁生日的这一天，对囡囡和爸爸妈妈都是极为重要的一天，因为就在今天，爸爸要送给囡囡一份珍贵的礼物——一批身材很小却战斗力很强的“小战士”。

这些“小战士”叫做造血干细胞，它们会在医生叔叔阿姨们的帮助下进入囡囡的身体，为囡囡的健康进行一场伟大的保卫战。

这场保卫战的打击对象，是囡囡身体里的白血病细胞——囡囡不幸患上了一种叫做急性髓细胞白血病的疾病，白血病细胞在身体里肆意妄为，还会影响正常身体细胞的功能。

为了让囡囡摆脱这些白血病细胞，需要往囡囡的身体里移植一些从爸爸身体里征集的“细胞小战士”，帮助囡囡战胜病魔。

这些“小战士”为什么可以帮助抗击白血病细胞呢？它们是从哪里来的？ 又是如何工作的呢？我们今天来讲讲这些“细胞小战士”的故事。

图片来自网络

01

“细胞小战士”——造血干细胞

我们的身体可以看成是一个个小细胞组成的结构复杂的“大社会”，像白血病细胞这样的癌细胞就如同藏在身体里的“反社会分子”。

一旦时机成熟，它们便会偷偷逃脱身体调控，恶意繁衍，侵用资源，四处搞破坏，从而打破原有“社会平衡”，让我们生病。通常，医生会利用外部的“大规模杀伤性武器”——比如化疗或放疗——来抗击这些“反社会分子”。

但同时，对于某些种类的癌症，我们也可以通过引入人体的“小战士”——造血干细胞来帮助我们打击“反社会分子”。

那么，什么是造血干细胞呢？

这要先说说“干细胞”是啥——简单说，干细胞就是未成熟的“幼年”细胞，它们可以成长为各种成熟身体细胞。

比如说，胚胎干细胞可以成长为我们身体的各种器官，让我们长大成人。而造血干细胞，也就是我们今天的“主角”，则可以成长为血液里的各种细胞。

这些年轻的造血“小战士“大部分生活在我们的骨髓中。

在那里，它们会分裂繁殖，产生新的血细胞，比如帮助身体吸收氧气并排出二氧化碳的红细胞（占血细胞的35%-50%），帮助我们抵抗各种感染、杀灭有害细胞的白细胞， 还有帮助伤口凝固防止血液泄漏的血小板。

同时，也有少量造血干细胞“小战士”会进到血液里，被称为外周造血干细胞。

囡囡患上的急性髓细胞白血病是白血病的一种，“反社会分子”白血病细胞不仅在身体里搞破坏，还会压制囡囡自身的造血“小战士”，导致囡囡的造血和免疫功能变差。

而在治疗白血病的时候用到的化疗药物，不仅会杀灭白血病细胞，也会对正常的造血“小战士”造成伤亡。

所以，对于比较严重的病情，就要引入外援，让正常的造血“小战士”进入到囡囡身体里，一方面重建受损的造血和免疫功能，另一方面帮助消灭白血病细胞。

而且，在引入外援的“小战士”之前，医生会用大剂量化疗（有时还会结合放疗）之类的“大规模杀伤性武器”把患者身体里的“反社会分子”尽量消灭干净，同时也会清理掉囡囡身体里已经无力为继的造血干细胞。

这样，新来的外援造血“小战士”们就有足够的空间生存，能够迅速地在囡囡身体里站稳脚跟，为囡囡制造新的、健康的血细胞，并且杀灭掉白血病细胞中的漏网之鱼，为囡囡的康复保驾护航。

不只是囡囡得的白血病，在其它癌种，比如神经母细胞瘤和某些淋巴瘤中，移植造血干细胞“小战士”也是非常重要的治疗手段。

那么，这些外援的造血“小战士”是从哪里征集来的呢？它们又是如何移植到囡囡身体里的呢？

图片来自网络

02 

 如何招募一支优秀的“小战士”部队？ 

——移植用的造血干细胞从哪儿来

为了给囡囡有力的“外援”，医生需要筛选出合适的造血“小战士”。

用来给癌症小患者做“外援”的“小战士”们可以来自小患者自身，也可以来自于其他人。

具体从谁身上“征兵”，要根据具体的癌种和病情来判断。

如果用来移植的造血干细胞来源于患者自身，那么就称为自体造血干细胞移植。

这是在自身的“小战士”们被放化疗等“大规模杀伤性武器”彻底摧毁之前，取出部分造血干细胞“保存兵力”。

等到“反社会分子”癌细胞被清除得差不多之后，再派遣之前保存的“小战士”们回到患者体内重建家园。

这种移植主要用于治疗某些类型的白血病、淋巴瘤和神经母细胞瘤等。

如果移植所用的造血干细胞来自其他人，就称为同种异体造血干细胞移植。囡囡所患的急性髓细胞白血病就需要用到这种“征兵”途径。

为了防止外来的“小战士”们“水土不服”，在移植之前需要让造血干细胞的提供者（一般叫“供者”）和患者进行配型，确保供者的组织类型和患者比较匹配，以便外援“小战士”们可以比较容易地和新环境磨合。

通常，大家会首先在兄弟姐妹中寻找合适的供者。

如果家人中没有合适的供者，就需要通过骨髓库来寻找匹配的供者。

这种“征兵”途径通常用于治疗某些类型的白血病、淋巴瘤，还有一些不属于癌症的血液病，比如再生障碍性贫血。

图片来自网络

那么，该怎样从人体中招募这些外援“小战士”呢？

这些“小战士”可以从我们身体的三个地方招募：骨髓、外周血和脐带血。

咱们前面提过，骨髓是大多数造血干细胞的大本营。尤其是骨盆（臀部）的骨骼，骨髓最多，其中就有大量的造血干细胞。

因此，骨盆的造血干细胞经常被“征兵”，用于造血干细胞移植。医生会用一根大针把骨髓抽出，然后将骨髓过滤，并冻在特殊的溶液里，让骨髓里的造血“小战士”能够保持活力。

移植的时候，医生会让骨髓解冻，然后通过静脉注射到患者的血液中。这些外援“小战士”们会到患者的骨髓中安营扎寨，然后开始制造新的、健康的血细胞。

大约2到4星期后，就可以通过验血检测出新的血细胞的迹象了——这说明这些外援“小战士”已经可以正常工作了。

外周血也是目前常用的“征兵”场所。囡囡爸爸送给囡囡的“小战士”们，正是来自于这里。

我们前面提过，有少数造血“小战士”会“溜出”骨髓，在外周血液里生活。

由于它们数量不多，因此在“征兵”的前几天，医生给囡囡爸爸注射了一种叫做生长因子的东西，它会让造血“小战士”们长得更快，这样就会有更多“小战士”进入到血液里，方便“征兵”。

“征兵”的时候，医生会用一种特殊的机器，把爸爸外周血里面的造血干细胞单独收集起来保存，然后在移植的时候输送到囡囡的静脉中。

和来自骨髓的“小战士”比起来，来自外周血的“小战士”适应能力更强，一般10-20天后就可以在骨髓中进行正常的造血工作了。

另外，新生宝宝的血液中通常也有大量的造血“小战士”。

因此，小宝宝出生后，如果能将宝宝胎盘和脐带中残留的血液（称为脐带血）储存起来，就可以用于造血干细胞移植了。

脐带血里的“小战士”一般造血功能更强，但缺点是量比较小，因此“小战士”的总数比较少。

为了克服这个问题，现在也有一些新的方法，比如将两名新生儿的脐带血一起用于一次移植（行话叫“双脐血移植”）。

不过目前在大多数情况下，只有在患者体重较轻（小于90斤）的时候才能用。

如今，在不少疾病的治疗中，这些移植过来做“增援”的造血“小战士”都起着重要的作用，为患者的康复进行着一场又一场的“健康保卫战”。

招募这些“小战士”，说起来似乎并不复杂，但做起来可不简单。

在明天的科普文章里，我们会继续聊聊，造血干细胞移植的“征兵计划”，究竟是如何进行的。

参考文献：

美国癌症协会

https://www.cancer.org/treatment/treatments-and-side-effects/treatment-types/stem-cell-transplant/why-stem-cell-transplants-are-used.html

美国国立卫生研究院

https://stemcells.nih.gov/info/basics/1.htm

点一次“在看”，就是说一声“加油孩子们！”