科学家尝试产前干细胞疗法拯救患病胎儿
时间:2017-12-07

  科学家尝试利用产前干细胞疗法拯救患病的胎儿 - 科学网

  他正在准备对受酷刑的胎儿进行干细胞治疗的临床试验,以使他们获得更健康的生命。

  患骨病的Oliver Semler希望在婴儿出生之前能够治愈这种疾病。

  图片来源:DAVID KLAMMER

  比利·奥列弗·塞姆勒(Billy Oliver Semler)41年前在德国出生时,他的一根骨头被打破了。两天后,拱形股骨和第二次骨折告诉医生他有成骨不全症(OI)。它是一种遗传性的遗传病,会让你感到虚弱,骨头往往软弱,往往很容易因为在学校滑倒或在潮湿的树叶上行走而破碎,在塞姆勒的情况下,甚至因为在子宫内营养而破裂。当年我打了两三个膏药,塞姆勒不知道他有多少次骨折,但已经经历了二十七次手术,说奥利弗在学校回到膏药两三天是正常的。

  令人难以置信的是,考虑到这种疾病的严重性,塞姆勒甚至避免了轮椅的生命,尽管他的发育受到4英尺8英寸(约141厘米)高的阻碍。他去了医学院,成为科隆的儿科医生。在那里,塞姆勒照顾了大约250个与他同样疾病的孩子。目前,他正在准备临床试验,为受酷刑的胎儿进行干细胞治疗,使他们获得更健康的生命。

  这个正在进行的试验是针对欧洲和美国最厚的患者人群中孕妇及其未出生儿童设计的少数几个试验之一。儿科医生,免疫学家和其他人在数十年的充满希望之后,仍然抱着谨慎的希望,这种新的生物学见解和针对未来父母的治疗方法将使产前干细胞治疗转向。我认为,应该有更多的理解,安全和道德。在英国伦敦大学学院研究胎儿治疗的安娜·戴维(Anna David)表示,他正在与塞姆勒(Semler)就OI试验进行合作。

  细胞疗法的切入点

  1988年和1989年,在法国爱德华的海德堡医院,红细胞压积指标显示两名患有严重免疫疾病的胎儿成为第一个进行细胞移植的胎儿。由Jean-Louis Touraine领导的医生通过脐静脉注射流产胎儿造血干细胞7至10周。当时的小儿科免疫学家Maria Grazia Roncarolo帮助监测出生后的第一个婴儿。她说,当我看到一个小男孩在她面前扭动身体时,我非常兴奋。我以为我找到了治疗每一个遗传病的方法。我天真地觉得我找到了解决办法。

  第三胎让大家回到现实。他有一种地中海贫血,是一种威胁生命的血液疾病,而不是免疫缺陷。由于希望胎儿的免疫系统还处于起步阶段,而且疾病刚刚开始治疗,医生将干细胞注入12周龄的胎儿腹腔,令他们吃惊的是,这些细胞被拒绝,移植失败。

  我们认为这个胎儿能容忍外来细胞是错误的。 Roncarolo说。她极度失望,改变了自己的职业生涯,回到了基础研究领域,目前在美国斯坦福大学工作。在这里,Roncarolo研究了干细胞移植和免疫耐受。与此同时,Roncarolo小组的其他成员被困在那里,结果令人沮丧,两胎胎儿在出生前都死亡,而另外两胎胎儿都没有成功植入胎儿的细胞。时间,医生暂停了他们的努力。

  从表面上看,胎儿干细胞疗法的兴趣正在下降。但在幕后,一小组研究人员开始了一个历时数年的旅程,了解为什么免疫学在表明它应该起作用时不起作用。怀孕是一个独特的环境。两种基因不同的生活可以交织在一起而不会互相排斥。至少在理论上,这个环境应该为细胞疗法提供一个切入点。

  到了本世纪,出现了一系列有助于解释成败的发现。首先,研究人员意识到胎儿T细胞实际上比以前认为的更容易排除外来入侵者,无论是细菌还是细胞移植。随后,其他研究人员发现,也许不仅胎儿注定这些早期细胞移植的命运。母亲的免疫细胞也不可避免地在胎儿中循环,而在小鼠研究中,这些细胞显示出对供体细胞的抗性。

  激进的解决方案

  随着科学的不断发展,绝望的父母开始寻求激进的解决方案。 2002年初,居住在瑞典乌普萨拉的斯特凡和马德琳·卡尔松生下了他们的第一个孩子,但他们所面临的不确定性就像坐过山车一样。 20周超声显示红光,但补充检查无异常。到25周,斯特凡·卡尔松回忆说,医生在这个地区发现了一些问题。从那以后,我们每个星期都有超声波检查,但是下个星期会好的,但几个星期后我们会发现一些问题。没有人知道问题在哪里。在怀孕30周时,从正常生育开始有2个多月的时间,医生抽取了一些胎儿细胞进行分析。结果是毁灭性的。斯德哥尔摩的Karolinska Institute医院意识到他们的女儿有OI,后来被诊断为III型。在全世界范围内,只有另一名加拿大婴儿被确定为具有相同的突变,并在五个月后死亡。

  在医院里,医生们提出了一个根本性的策略,即从流产的胎儿的肝脏取出一种特定类型的干细胞,并通过脐静脉注入带有马德琳氏菌的胎儿。家人同意。

  我们移植了约600万个细胞。 Karolinska研究所研究员CeciliaGörörerström说。据信干细胞间充质干细胞(MSC)的使用比血液干细胞引起更少的强免疫应答。此外,MSC发展成骨头和其他结缔组织。他们的希望是MSC将站稳脚跟,产生新的健康的骨头。

  植入的细胞与卡罗林斯卡研究所名为Olivia的母亲或胎儿的基因不匹配。然而,至少有一些细胞植入成功:当奥利维亚9个月大时,骨活检显示供体细胞已与自己的细胞混合。

  起初,奥利维亚表现好于医生的预期。但在六岁生日时,她的病情开始恶化,并且遭受了多处骨折。最后,Göthe治疗师和同事将来自同一供体组织的更多MSCs重新移植到了Olivia身上。奥利维亚骨折已经缓解,并且从那以后每4年被重新植入。现在14岁,她连续18个月没有骨折,这让她的医生很吃惊。奥利维亚的父亲解释说,她学游泳,接受物理治疗,喜欢缝纫,手工艺,和大多数青少年一样,去购物购物,和朋友待在一起。

  其他方式

  在美国,由旧金山加利福尼亚大学儿科医生Tippi Mackenzie和另一个团队领导的研究小组已经开始采取不同的方法:用从母亲那里收集的血液干细胞治疗胎儿。大约十年前,麦肯齐开始研究这个动物的策略。最近,她向美国食品和药物管理局提供了向患有地中海贫血的胎儿提供造血干细胞的申请。大约30年前,尝试使用产前细胞疗法来治疗地中海贫血症失败了,但麦肯齐希望这次能够收获不同的结果。

  由于细胞来自母亲,Mackenzie预计他们会被更好的接受,并在妊娠18周后向脐静脉注射更高的剂量。如果这个测试不起作用,那么我们将会处于更早的阶段。她说可以将细胞注入胎儿心脏。

  费城儿童医院(CHOP)的Alan Flake正计划在胎儿镰状细胞性贫血中植入母体干细胞,这是一种类似的临床试验,镰状细胞性贫血是一种破坏性疾病,通常会缩短生命,并且极其痛苦。在美国只有已知的胎儿干细胞移植,它是在二十世纪九十年代中期用自己的父亲捐赠的干细胞在一个严重的免疫缺陷的胎儿身上进行的,被认为是非常成功的,结果是绝对有说服力的,治疗镰状细胞性贫血Flake说,目前,CHOP正筹集数百万美元来支持相关的实验。

  推动这些试验的医生敏锐地意识到风险,但强调他们要治疗的疾病可能导致终身困扰,并经常过早死亡。如果产前干细胞疗法证明是成功和安全的,道德和其他医生会同意这种治疗可以改变生命。 Chitayat说,如果你不开始,你什么都不知道。 (宗华)

  “中国科学”(2016-04-26第3版国际)