Science：心脏修复新疗法备受争议

yinfuhua

Science：心脏修复新疗法备受争议3 s# c% X; s( _: ^# D8 |
2014-07-29 1 来源：生物360 作者：koo3 Q0 x5 c+ F( B- \, C+ P  l  r% i5 o

! B/ d, h1 U9 P2 e  y如果没有对干细胞治疗机理的全面了解，我们就不可能对疗法进行改进。' ]& \, t: R1 D, O5 r" T3 }5 [
4月，英国心脏病学家Darrel Francis通过一篇论文驳斥了一份利用干细胞修复心脏的研究报告，震动了整个学界。无论是医生还是患者都对通过注入干细胞的方法修复心脏抱有强烈期待，但Francis指出这种方法其实并不是那么有效。 帝国理工学院的Francis专门研究治疗心脏病，他还热衷于揭露医疗实践中存在的弊端，无论是已经被大量应用的实验还是尚处在临床试验阶段的研究。他对干细胞治疗研究的兴趣要追溯到数年前，当时有一名患者去德国接受心肌细胞干细胞疗法治疗。9 v4 ]1 U9 @5 R6 h) Q, a- }+ E4 D/ Q
Francis之后读到了一篇论文，文中说可以将患者的骨髓取出，并注入到心脏中以修复心脏。虽然那篇论文认为实验获得了成功，但令Francis感到困惑的是，该实验中对照组和接受治疗的患者之间的差异。他认为，这种差异可以很容易地解释为什么患者的身体状况看上去有所改观。2 u/ ?; |. M  y6 {
研究过程9 ]9 `) a3 t5 c! o
他和同事研读了来自49个实验项目的133份报告，特别是将患者自身骨髓细胞注入心脏的论文。Francis最终发现，在所有报告中，只有5份存在差异，其他论文要么是表格存在问题，要么则干脆把已经死去的患者列为正在接受治疗的患者。而对照组和接受治疗患者的差异越明显，则越能说明治疗方法效果显著。他最后给出结论：不管是故意还是无意的，一些心脏病学家会“调整”数据以证明自己的实验获得了成功。
+ R' i) Q% o& Y4 |Francis说：“在临床实践阶段，我们应该不受偏见和一相情愿的影响。如果一个人获得了一种研究方法并且有效，他最终有可能获得诺贝尔奖。但如果无效，他们会觉得自己能够一走了之，但实际上并不能。”他认为，对于可能挽救生命的治疗研究，没有人会认为自己的所作所为是错的。
0 u7 k- |. U& U) Q; P自从13年前第一位患者接受临床干细胞治疗之后，这种治疗方法便一直备受争议，现在这场争论又被推到了一次高峰。总计有几十个小组在争分夺秒地研究利用干细胞治疗心脏病，每一位研究者不仅仅想为患者减轻痛苦，还想成为创造历史的人。华盛顿大学心血管病理学家Charles Murry说：“每一个人都想第一个取得突破，永载史册。”
" b9 g6 S6 W7 N# C) F  V正如其他许多科学实验一样，干细胞修复心脏的起点来自老鼠实验。2001年，哈佛大学的Piero Anversa和美国国立卫生研究院（NIH）的Donald Orlic领导的一个研究小组将骨髓细胞注入到患有心脏病的老鼠心脏内。之后他们发现，这些细胞在9天内成功转化成为心肌。
  E: n; z, O& ~% qAnversa还做了另外一项实验，他检查了那些因心脏病而死的患者的心脏，发现其中一些器官的肌肉是可以再生的。这一发现是对传统理论的挑战，因为后者认为在因心脏病失去心肌后，心脏是不能被修复的。美国心脏协会前主席在《纽约时报》的访谈中说：“这是一个突破性的发现。”, J, K3 m/ C; Y' x2 H, n: o
心脏病患者迫切等待着研究的最新进展。得益于最新治疗手段，许多人能够在严重心脏病面前多支撑数年。但他们的心脏由于缺氧，已经受到了永久性损伤。他们患有心力衰竭，许多人无法承受心脏移植手术，甚至等不到捐献的器官。迈阿密大学心脏病学家Joshua Hare说：“他们既不能运动，也不能爬楼梯。”
3 f: v- H8 A$ F% YAnversa的实验表明，骨髓细胞可以转化为心肌，且心脏本身具有强大的自我修复功能，正是以上这两点牢牢抓住了患者和医生的眼球。科学家很快就开始将骨髓细胞注入人类心脏中。" C3 O: T$ U: a/ X& g
不确定性
4 v, S2 `. O: d' h5 G3 r随着细胞疗法从老鼠转移到人类身上，诸多的不确定因素也相继浮出水面，人们开始怀疑干细胞是否有宣传的那般神奇。2004年，有3个独立研究小组报告称他们无法复制Anversa和Orlic的老鼠实验。' u+ K: }% p+ s2 w9 c
许多病理学家认为尽管生物研究非常重要，但治病救人也是刻不容缓的事情。第一项临床实验由美国和欧洲的研究者联合展开，实验结果显示，当注入患者的骨髓细胞后，无论干细胞是否成功增殖，心脏的机能都得到了一定程度的增强。+ M7 c' n% x& n; B
心脏病学家清楚干细胞疗法达不到患者所期待的神奇效果。费城天普大学心肌生物学家Steven Houser说：“我们希望告诉人们这些研究是意义重大的。志愿参加临床实验的患者非常多，这是他们治愈的希望。”
1 ~/ F6 O. ?( p# x' T" f7 Y9 h4 w' _心脏病学家Joseph Wu说：“在老鼠身上的实验总是能取得很多进展，一旦将实验对象换成大型动物，则只能获得一些进展。当进入临床实验一期时会取得适量的进展，当进入临床实验二期、三期时，什么进展都不会有了。这种事在生物学研究中不断上演。”  W4 w# r& s  t" |$ |0 V' |
有许多因素造成这一结果。实验室中的老鼠通常“年轻力壮”，所以它们无法反映患者的真实情况。Murry说：“这就好像选出一群18岁的小伙子，然后让他们患上心脏病，之后我们再据此推测一名70岁的患有糖尿病的老人心脏病发作时的情况。”此外，在研究者发表的论文中，绝大多数都是“报喜”，鲜少见“报忧”的，这会让患者产生错觉，觉得新疗法非常神奇，而实际情况绝非如此。
3 y3 U$ W: v8 \, X5 B) f! ?心脏干细胞治疗领域有其自身的特点，这也解释了为什么会出现一些相互冲突的实验结果。其中一个特点就是人体骨髓细胞具有自身独有的特性，可能患者A需要注入的干细胞量比患者B需要注入干细胞的量多不少。西达斯西奈医学中心心脏病学家Timothy Henry说：“干细胞治疗与药剂不同，不存在一个可以应用到所有人的黄金比例，每一个人所需的剂量都是经过专门测算的。”* e4 B- [0 e* ?9 C. i: L  b7 j
批判的声音
- s% |4 a/ T" E8 @  o( ^随着研究者雄心勃勃地推进实验，批判性的评论也此起彼伏，其中，骨髓细胞能够转化成为心肌的想法已经基本上被否定。老鼠实验对这一想法提供了一些支持，表明为心脏注入一定量的骨髓细胞之后能够促进血管或心肌的生长，但是没有证据证实人类也会产生如此效果。去年11月，华盛顿大学心脏病学家April Stempien-Otero在AHA的会议上展示了一份研究成果，他们发现为患者心脏注入患者自身的骨髓细胞之后，没有任何新血管生长的迹象，他们后来只得为其进行器官移植手术。2011年，加州大学的Matthew Springer也开展了一项研究，研究结果在一定程度上解释了为何人类和老鼠对干细胞疗法截然不同的反应。他们发现，如果为患有心脏病的老鼠注入来自年轻力壮老鼠的骨髓细胞，其效果要远远好于注入患有心脏病的老鼠自己身上提取的骨髓细胞。9 G  N# j# U% r6 @) V
现在，研究者的一大目标就是确定哪些种类的干细胞最适合修复受损的心脏，这也是研究者争论的焦点。Hare相信间充质干细胞是最合适的选择，这种干细胞与结缔组织区别明显。他在早期临床实验中测试过间充质干细胞的效果，并报告称这种干细胞能够修复瘢痕组织，并促进新血管和心肌生长。不过，骨髓细胞中还蕴涵着其他多种干细胞，这些干细胞也各有所长，一些小型的临床实验已经开始测试从健康年轻人身上提取的这些细胞的实际效果。Wu和其他研究者认为，胚胎干细胞和多能干细胞也是值得研究的方向。* j+ i. |/ P) f0 K1 x3 O) ^$ ^4 h
由于干细胞疗法具有极大不确定性，而且需要在不同身体状况的人身上测试多种不同的干细胞治疗效果。Murry说：“如果没有对干细胞治疗机理的全面了解，我们就不可能对疗法进行改进。”心肌细胞治疗的改进将惠及许多人。但他补充道，在那一天到来之前，研究者还有许多需要探究的地方。
' H- o8 M' d  f& D  S3 z* c原文检索：
; Q" k# z. d4 R& ^. Z  BJennifer Couzin-Frankel. The elusive heart fix. Science, 18 July 2014; DOI:10.1126/science.345.6194.252; y& o) K$ K( G# S, F6 c4 Q