干细胞疗法:一场危险游戏

时间:2024-07-04 03:08:06

干细胞疗法:一场危险游戏

在证据尚不充分的情况下,一些专业运动员就对某些干细胞疗法倾注了过多的热情,而这种疗法是否有效、安全,都还是未知的。

撰文黛博拉·富兰克林(Deborah Franklin)

干细胞疗法:一场危险游戏

2005年,洛杉矶天使棒球队时年32岁的投手巴尔托洛·科隆(Bartolo Colón)获得了美国棒球联盟给予最佳投手的赛扬奖(Cy Young Award),这是美国职业棒球联赛的顶级荣誉之一。然而,此后几个赛季里,他投掷侧的手臂、肩部和背部的肌腱与韧带经历了一系列撕拉伤,职业生涯步履维艰,差点于2009年选择退役。2010年,挽救职业生涯心切的科隆飞回家乡多米尼加共和国参与了一项实验,而类似的实验在美国还未经过美国食品药品管理局(FDA)的审查和批准。医生们将科隆的骨髓与脂肪样品离心,分离出含一种特定干细胞的悬液,然后注入他受伤的肩部和肘部。干细胞是一种未成熟的细胞,拥有自我更新能力,可以转化为多种组织细胞。疗程进行了数个月之后,转投纽约扬基队的科隆在37岁时再次迎来了自己投手生涯的巅峰——投出了一记时速约150千米的快球。

是干细胞让他的手臂恢复了活力吗?这是一个尚待确认的问题。FDA和国际干细胞研究学会(International Society for Stem Cell Research)警告称,还没有严格的研究证明这种疗法能安全有效地修复人体中受伤的结缔组织。相关的动物实验显示出了一定前景,但其中也存在许多问题。美国加利福尼亚大学戴维斯分校(University of California, Davis)的细胞生物学家保罗·克内普夫勒(Paul Knoepfler)经常撰写关于干细胞政策的文章,他说:“‘干细胞’这个词听起来很尖端很刺激,但这些细胞在运动医学中的作用基本都是炒作。”

显然,这样的警告阻止不了那些年纪渐长、浑身伤病的运动员们,他们纷纷追随了科隆的脚步。左手投手尼科斯基(C. J. Nitkowski)于2011年接受了同样的治疗,他在个人博客中告诉读者,他不在乎有没有严格的对照研究。这位当时38岁的替补投手说:“我的想法是,我没时间等那些持续5年或10年的研究得出结论,所以我现在打算冒一次险。”此外,尼科斯基认为,就算治疗不起作用,健康风险应该也很小,因为注入的是他自己的细胞。

这场赌博恐怕并非如此安全。数不胜数的研究表明,科垄尼科斯基和其他也尝试干细胞疗法的运动员可能并不知道,他们面临的风险比想象的要大。即使从一个人自身的一部分抽取干细胞注入另一部分,这些细胞“也可能增殖并形成肿瘤,还可能离开初始的注入位置,迁移到别的部位”,FDA在网站上如是警告。还需要做更多临床研究来确定安全的操作流程,也需要确认注入细胞的数量和类型,以及为了获得预期结果还需要哪些组织因子。比如,一些动物实验中,再生的组织不像原生组织那么强壮或柔韧。另一些研究中,疤痕组织增生,令注射部位的肌腱或韧带粘连于表层的皮肤,这些粘连会阻止不同组织之间的正常滑动,有时会使原本已严重受伤的部位雪上加霜。

此外,克内普夫勒担心,他本人、科隆和其他人高调宣扬运动效果,会鼓动膝盖受损的慢跑者及手臂受伤的少年棒球队员的父母,在这项疗法被充分验证之前就接受治疗,“当名人接受了新型疗法后,许多人会跟着做”。这种过早的热情,或者说因太快太早实践导致的无法预测的悲剧,也会阻止研究者获得经费,来开展有可能最终催生安全可靠疗法的严格实验。

多样的干细胞

在美国,对于某一年大约200万寻求医治肩关节撕裂而未果的患者,或在同一年10万接受膝盖前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)撕裂修复手术的患者来说,现有的修复肌腱和韧带损伤的疗法显然还不够好,这是一件很痛苦的事。肌腱和韧带是强韧的纤维束带,主要由胶原构成,可以将肌肉网络与骨骼相连,或将骨骼与重要关节周围的软骨相连。不管你是投掷棒球穿越本垒,还是把行李举到行李架上,都是肌腱和韧带让你每天使用的各种可扭可转的部位拥有了力量、灵活性和稳定性。一旦发生磨损或撕裂,你就需要花几个月甚至更长的时间来恢复,即使做了手术也不例外。

恢复慢的原因之一是:肌腱、韧带和软骨缺乏相互交错的血管网,而其他器官能够利用这样的血管网,快速地将可分泌生长因子的细胞运输到位,促进细胞的繁殖与分裂。有了这个背景,干细胞疗法的原理就一目了然了,即让损伤部位获得大量有组织修复能力的细胞,这样身体会以快得多的速度自行修复。

然而,正如生物学中经常遇到的,一旦着手和细节打交道,把一个简单想法变成实际应用立刻就会变得极为复杂。首先,“干细胞”这个术语包括多种能力有异的不同细胞。例如,只要条件合适,并且给以正确的生化信号,胚胎干细胞(embryonic stem cell)很容易分化为身体内任何种类的细胞。相反,存在于骨髓中的一组特化程度更高的干细胞,一般只能分化为血细胞和免疫细胞。过去40年中,这些所谓的造血干细胞(hematopoietic stem cell)已经能够作为骨髓移植的“种子”,可靠地用于一些癌症与免疫疾病的治疗。

20世纪70年代,研究者在成人骨髓中发现了另一种祖细胞,他们将其命名为间充质干细胞(mesenchymal stem cell)。这些细胞在实验室中很容易增殖并分化为多种结构的细胞,如脂肪、肌肉、骨骼、肌腱、韧带和软骨,据推测,它们在人体内也能够进行同样的分化。尽管研究者还在寻找指挥间充质干细胞分化为某一特定组织的信号,以及具体的分化步骤,但动物实验已经表明,这种细胞对于身体损伤后的修复十分重要。

实验表明,间充质干细胞无法独立使组织再生,它们需要依赖炎症组织中特定区域的其他细胞与生长因子(这些细胞和因子并不是始终都存在),匹兹堡大学医学院(University of Pittsburgh School of Medicine)细胞与分子工程中心(Center for Cellular and Molecular Engineering)负责人洛基·图安(Rocky Tuan)说,“你尽可以把最好的细胞全部输入,但如果不能正确组合这些细胞周围有助愈合的细胞和因子,那也没用。”

科学家还发现,取自身体不同部位的间充质干细胞也可能拥有不同的性质。图安说,尽管来自脂肪的间充质干细胞相对很丰富也易于提取,但似乎不如来自骨髓的间充质干细胞那么容易生成软骨。另有一些研究显示,间充质干细胞也能调节免疫系统,可能对肿瘤的扩散也起到一定作用。在开发真正安全可靠的疗法之前,很重要的第一步就是尽可能多地搜集有关这些细胞行为的基本信息,这是图安和其他顶尖干细胞科学家极力强调的。

超前于科学

那些支持干细胞疗法可以马上在运动员身上使用的人并没有被吓住,他们列举了赛马中的成功应用作为这种疗法有效的最佳证据。不过,有些专家认为,因为一些炒作行为,干细胞疗法的疗效在人类中的证据已经让人不太敢相信,而这样的现象在赛马中同样存在,况且赛马的相关研究还是由赛马公司赞助的。

2012年7月的《马病季刊》(Equine Disease Quarterly)中,美国肯塔基州列克星敦马外科与运动医学院(Lexington Equine Surgery and Sports Medicine)的韦斯利·苏特(Wesley Sutter)警告道:“迄今为止,还没有已发表的临床研究能表明,干细胞疗法对任何疾病的治疗有效。”

卡罗尔·吉利斯(Carol Gillis)多年来一直担任兽医,专门治疗赛马的软组织损伤,她说自己在研究和临床实践中获得的22,000多张超声图像让她相信,如果严格控制操作,受伤的肌腱和韧带可以痊愈,生成强舰排列整齐的纤维,完全不需要使用干细胞。吉利斯说,赛马因软组织损伤终结职业生涯,大多是因为马主人过早让自己的赛马随意奔跑,此时虽然初始损伤的疼痛已经消失,但组织仍旧很脆弱。

2012年夏天,换了一侧手臂来投球的尼科斯基效力于职棒小联盟,还盼望着在2013年以40岁高龄重返大联盟。与此同时,现效力于奥克兰运动家队的科隆则在2012年8月22日遭遇了人生中的黑暗一页,这让他的干细胞实验成果化为乌有。由于运动能力增效药物合成睾酮在药检中呈阳性,棒球联盟判他禁赛50场,他的整个赛季在那天结束了。2012年11月3日,奥克兰运动家队为39岁的科隆提供了一份价值300万美元的一年期续约合同,在他禁赛结束后即生效。(翻译贾明月)