干细胞的应用及展望

20 世纪 80 年代末以前干细胞重点用于进行骨髓移植，随着对造血干细胞的深入研究，自 80 年代末尤以 90 年代开始，一致认为外周血干细胞经过动员，其 CD34+，粒一巨噬细胞集落形成单位含量均优于骨髓中的 CD34+, 粒一巨噬细胞集落形成单位含量，故自体及异体外周血干细胞移植有逐渐取代自体及异体骨髓移植趋势，而对于脐带血移植，研究中虽然认为一个脐血量很难满足体质量 ≥50 kg 的成人患者的需求，但单位内容中含有的 CD34+，粒一巨噬细胞集落形成单位均高于骨髓，且脐血来源丰富，采集过程简单，免疫活性较弱，对供者无任何影响，认为会是将来造血干细胞移植和基因治疗的细胞来源。移植治疗根据干细胞的特性，现正日益广泛地用于各种肿瘤及某些遗传性疾病的治疗，移植治疗目前已经成为治疗疾病的一个重要手段，如器官移植、细胞移植等。

干细胞移植是一个尤其重要而意义重大的手段。所谓造血干细胞移植，就是给完全丧失造血功能的患者通过中心静脉输入造血干细胞，使患者骨髓恢复再造血功能的一种治疗方法。主要适用于再生障碍性贫血等造血功能障碍性疾病，此外也常常用于急、慢性白血病、恶性淋巴瘤、多发性骨髓瘤等造血系统肿瘤和乳腺癌、卵巢癌、神经母细胞瘤等实体肿瘤经超大剂量化疗后及全身放疗后的骨髓功能的重建。造血干细胞移植按其采用的干细胞大致可分为同种造血干细胞移植和自体造血干细胞移植。前者又可分为：人类白细胞抗原一致的同胞和家族的血缘者之间的移植以及由骨髓库提供的非血缘者之间的移植。由于造血干细胞可从骨髓、外周血、脐血、胎肝获得，因此临床上出现了骨髓移植、外周血干细胞移植、脐血细胞及胎肝移植。从 20 世纪 80 年代起，造血干细胞移植已经成为治疗癌症、造血系统疾病、自身免疫系统疾病的重要手段。神经干细胞的研究也为神经系统疾病的治疗提供了广阔的应用前景同。啮齿类动物中枢神经细胞系包括中枢神经干细胞已被用于许多鼠的疾病模型，如鼠遗传性神经退化症，包括脱髓鞘症、脑神经节苷脂沉积症和其他神经退化紊乱 (包括多巴胺能神经，如肾上腺髓质、胚胎腹侧中脑和畸胎瘤组织的移植) 的治疗研究中罔。

神经干细胞的临床价值已在治疗帕金森病中得到证明。目前造血干细胞移植的疗效：

①成人急性白血病：急性髓细胞性白血病的 5 年生存率：在第 1 缓解期移植是 60．7%，第 2 缓解期是 48,2%，复发时不能缓解的病例是 15．5%。在急性淋巴细胞性白血病分别为 47．5%，30．8%和 13．3%。这种病期不同生存率也不同被认为是与复发率有关。近来非血缘者之间的移植效果较前有所改善，与有血缘者之间的移植效果大致相同。今后，骨髓库的完善及增加供体数就变得越来越重要。

②慢性髓细胞性白血病：慢性髓细胞性白血病的 5 年生存率在慢性期是 66．7%，在转移期或第 2 次慢性期时是 44．1%，而在急性期是 27．6%，与移植有关联的死亡也随着病期的进展而增加。据全国性调查报道，与急性白血病不同，人类白细胞抗原一致的非血缘者之间的移植效果与血缘者之间移植效果相比，前者明显差于后者。

③再生障碍性贫血：1990～1995 年间，日本接受骨髓移植的再障病例是 168 例，其 5 年生存率是 75．6%，其中同胞间移植的生存率为 82．2%，而非血缘者之间移植的生存率偏低，为 46．7%。从移植 60 d 后的急性移植物抗宿主病的程度来看，轻症 0～1 级的病例 5 年生存率是 91～93%，3～4 级的 1 年生存率分别为 66．7%和 33．3%。

④恶性淋巴瘤：428 例中度或高度恶性的非霍奇金淋巴瘤的造血干细胞移植的 5 年生存率是 47．8%，自体移植病例约是同种移植病例的 2 倍，效果无差异。

⑤乳腺癌：对乳腺癌进行自体外周血干细胞移植，在欧美已积累了很多病例。有报道，1989 年～1995 年间的 5 705 例自体移植中，ⅢA 期的 888 例的 3 年生存率是(74±6)%，ⅢB 期的 749 例是(70±7)%，转移性乳腺癌病例是(31±2)%。干细胞移植的开展，给供者使用粒细胞集落刺激因子的同种外周血干细胞移植，能减轻供者的负担和较早地使患者恢复造血功能，故此类病例积累较快。但其治疗效果以及移植物抗宿主病的出现等，尚有待报道。作为新的移植片，主要选择 CD34+ 细胞，但要避免肿瘤细胞的混入和提高采用脐带血干细胞进行移植的效果。

自绵羊 “ 多莉 ” 问世至今，体细胞克隆动物已有较多成功的报道。但体细胞克隆动物有着成功率低和容易早衰等无法克服的弊端。而用长期传代 (30 代以上) 的小鼠胚胎干细胞克隆出 31 只小鼠，14 只存活，存活率大大提高。表明胚胎干细胞细胞克隆动物具有光明前景。转基因动物是利用受精卵或胚胎干细胞作为载体，通过注射目的基因，从而生产带有目的基因的动物。转基因胚胎干细胞系将为大量同系转基因动物的生产奠定基础。

转基因干细胞基因治疗现有的基因治疗有 2 类：①转基因细胞治疗。②核酸治疗。前者常用的基因转移靶细胞多为淋巴细胞、成纤维细胞等。其缺陷为细胞存活时间有限，在治疗过程中需要反复输注，治疗繁琐。转基因干细胞技术解决了转基因细胞存活问题。近年来，人类基因组测序为认识生命现象以及疾病发生的物质基础提供和建立了完整的信息库，DNA 芯片技术就是在此信息库基础上对疾病诊断的方法学革命。与此同时 “ 分子治疗 ” 技术也倍受关注。但是，由于蛋白质分子量巨大难以进入细胞，只能作用于细胞表面分子而发生作用，而且基因治疗有依赖病毒序列作为基因载体的弊病，限制了 “ 分子治疗 ” 的应用。如何克服这些弊病，改进技术，是分子治疗领域的主要课题之一。干细胞生物工程可以用于克服以上弊病。①干细胞具有自我扩增和分化功能，因此导入的 “ 外源基因 ” 可以有效地得以扩增。②干细胞可以在体外进行操作，对基因的改造和修饰可以在体外完成并经筛选后再导入体内，避免由于基因插入而导致的细胞失常。③干细胞是人体细胞，作为载体其毒性最小，而且作为生命的最小单元，是导入组织的最佳形式。

1996 年，苏格兰科学家宣布成功地克隆了绵羊 “ 多莉 ” 之后，世界各国就关于胚胎研究涉及到的伦理、道德、法律等问题展开了激烈的争论。争论的焦点是：胚胎干细胞是否会形成胚胎并最终发育成胎儿? 人类胚胎是否享有 “ 人 ” 的权利? 利用牛卵细胞与人体细胞核克隆所制造出来的胚胎是人吗? 此外，至今克隆技术尚未完全成熟，多数克隆动物在发育过程中夭折或在刚出生后夭折，利用这种尚不成熟的技术克隆人类细胞，是不安全、不负责任的。不过，人工培育和定向诱导分化胚胎干细胞的技术，将为治疗目前难以或无法治愈的白血病、糖尿病、帕金森氏病、老年性痴呆症等复杂疾病提供新的希望，将有可能解决组织和器官移植的材料来源和排异反应等难题。正是治疗性克隆在生产移植器官和攻克疾病等方面的广阔的应用前景，已使有些国家放松了对治疗性克隆的限制。因此，干细胞的应用及研究前景不但取决于干细胞技术本身，还受伦理和法律问题的制约。