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干细胞移植——人类生命的希望之光
http://www.100md.com 2001年10月9日 国医网
     干细胞和干细胞生物工程

    20世纪是生命科学发展最为迅猛的时代,它已成为自然科学中最为引人注目的领域。在1999年度世界十大科学成果评选中,“干细胞研究的新发现”荣登了十大科学成果之首。干细胞研究具有不可估量的医学价值,将促使科学家们重新认识细胞生长、分化的基本生命原理,为人类战胜疾病,健康长寿带来新的曙光。

    所谓干细胞,就是在生命的成长和发育中起“主干”作用的原始细胞,它的神奇之处在于,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。如同一棵树干,可以长出树杈、树叶、开花和结果等。

    按照分化潜能的大小,干细胞主要分为3类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞可以分化成人体全部200多种细胞类型,进而构建心、肝、肾等人体的各种组织和器官,最终发育成一个完整的人。人类的精子和卵子结合后形成受精卵,这个受精卵就是一个最初始的全能干细胞。受精卵继续分化,可以形成许多全能干细胞即胚胎干细胞。提取这些细胞中的任意一个放置到妇女的子宫中,就可以发育成一个完整的人体。
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    全能干细胞在进一步的分化中,形成各种多能干细胞。多能干细胞具有进一步分化成多种细胞组织的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,如造血干细胞、神经干细胞等。多能干细胞进一化分化,又形成专能干细胞。这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞等。

    从骨髓移植算起,人类对干细胞的研究已经有30多年的历史,1998年,美国科学家成功用人类胚胎干细胞在体外生长和繁殖,带动了全世界的干细胞工程研究热潮。去年初,美国科学家发现在胰腺中存有干细胞,今年9月3日,美国科学家完成了人类历史上第一次将人体干细胞制成血细胞的试验,用这种方式生成的血细胞与人体骨髓生成的血细胞完全相同。人类有可能在不久的将来获得取之不尽的血源而结束献血的历史。

    造血干细胞和造血干细胞移植

    目前,在各种干细胞的研究和应用中,造血干细胞移植最为引人注目。
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    造血干细胞由胚胎干细胞发育而来,它是所有血细胞的最原始的起源细胞。它具有3个重要特征:一是高度自我更新或自我复制的能力;二是进一步分化为各系祖细胞的能力;三是绝大多数可长期维持在非增殖状态,这些特征随着干细胞的分化逐渐减弱和消逝。

    造血干细胞移植泛指将各种来源的正常造血干细胞在患者接受超剂量化、放疗后,通过静脉输注移植入受者体内,以替代原有的病理性造血干细胞,从而使正常的造血与免疫功能得以重建。目前,作为临床移植的造血干细胞主要从3个渠道获取,即骨髓、外周血和脐带血中。20世纪七十年代中期,美国学者托马斯采用骨髓移植治疗白血病获得成功,使白血病治疗取得突破性的进展。从此,白血病不再是一种令人谈而生畏的绝症。目前,造血干细胞移植已经成为世界公认的治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病最有效的方法。

    人体造血干细胞的80%以上储存在骨髓中,所以人们把早期的造血干细胞移植叫做骨髓移植。虽然骨髓不是人体的精髓,也不是中枢神经的脊髓,抽取一定量的骨髓对人体不会有任何损害,但由于采集骨髓要在全麻或硬膜外麻醉下进行,抽取髓液时捐献者会有痛感,所以给捐献者造成一定的心理压力,这是导致许多人对捐献骨髓产生恐惧感的重要原因之一。
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    五十年代末,科学家发现外周血中含有可以重建髓系造血的干细胞。随着科学的进步和医学的发展,到八十年代末,外周血干细胞移植技术逐渐推广开来,在提高治疗有效率和缩短疗程方面优于常规治疗,且效果令人满意。随着临床医学的进步,造血干细胞移植的技术越来越成熟,外周血造血干细胞移植逐渐替代原来的骨髓移植,成为治疗急慢性白血病、重症再生障碍性贫血、重症免疫性缺陷症以及多种恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血与免疫系统功能障碍和晚期实体瘤等疾病的一种重要手段。

    解放军304医院曾采用异基因外周血造血干细胞移植成功治疗一例晚期肾转移癌患者的消息。接受治疗的是一位39岁的男性军官,去年4月患肾癌做右肾切除术,今年初,双肺多处转移,最大病灶达6×7cm,常规治疗无效,专家会诊认为最多有2个月的生存时间。304医院将患者妹妹的造血干细胞植入患者体内,3个月后,患者左肺转移病灶完全消失,右肺转移病灶大部消失或明显缩小。

    同骨髓移植相比,外周血造血干细胞移植具有多方面的优点:一是采集方便,供者不需要麻醉,无多部位骨髓穿刺抽髓的痛苦和不便,患者易于接受;二是移植后受者造血和免疫功能恢复快,感染、出血等并发症低且轻,减少了抗生素和成分血的应用,降低了移植相关病死率,缩短了住院时间,节约了医疗费用;三是由于可以从外周血中采集造血干细胞,对那些肿瘤对骨髓已有浸润,或接受放疗照射后不能采集骨髓的供体也可施行;四是与骨髓相比,外周血中肿瘤细胞混入较少,移植后复发率低于骨髓移植。
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    伸出友爱之手造福全球华人

    造血干细胞移植有3种方法:一是由同卵孪生子女之间的“同基因造血干细胞移植”;二是“自体造血干细胞移植”;三是“异基因造血干细胞移植”。同基因造血干细胞移植和自体造血干细胞移植(实际也是一种同基因造血干细胞移植),优点在于获取造血干细胞方便,移植后不发生排斥反应和移植物抗宿主病,但复发率高,影响病人的长期无病存活。

    异基因造血干细胞移植的先决条件是为患者寻找HLA配型完全一致的供者。这种机率在同胞兄弟姐妹中仅有1/4,在非血缘关系的人群中仅有1/400-1/10000。现在我国20岁以下的青少年基本上是独生子女,这意味着将来很难在有血缘关系的兄弟姐妹中寻找到供者,只能依靠社会上非血缘关系的捐献者来提供。

    据统计,仅有2.8亿人的美国,志愿捐献造血干细胞者就达360万人,每年约有60%多的患者可以找到相应的配型。在我国拥有2000多万人口的台湾地区,登记的造血干细胞志愿捐献者超过25万人。截至目前,台湾慈济基金会骨髓捐献中心为祖国大陆患者提供了96例造血干细胞,挽救了数十个幸运者的生命,体现了两岸同胞血浓于水的骨肉亲情。而我国中华骨髓库建立8年来,库容的造血干细胞志愿捐献者资料不足3万份。我国现有白血病患者400多万人,每年新增白血病患者4万人左右,加上其它实体瘤如乳腺癌、肺癌、肾癌等患者,我国目前等待造血干细胞移植救命的患者已远远超过400多万人。两个如此悬殊的数字,使不少急需造血干细胞移植的患者因找不到合适的供者而在绝望的等待中痛苦地离开人世。因此,在我国建立一个大容量的造血干细胞志愿捐献者资料库迫在眉睫。

    21世纪是生命科学的时代,也是为人类的健康长寿创造奇迹的时代,干细胞的研究和应用将具有广阔的前景。相信会有更多的人伸出友爱之手,捐献出自己微量的造血干细胞,去挽救那些在漫漫等待中痛苦挣扎的兄弟姐妹。(张献怀), 百拇医药