【原】生物学法则：干细胞第二定律

癌图腾 2020-06-23

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干细胞疗法是疾病终结者还是皇帝新衣？

理论上，干细胞疗法应达到”开关”疾病的效果，一次给予干细胞治疗以实现终生治愈目的。然而现实中，干细胞在治疗心血管疾病、神经性疾病、代谢性疾病等方面的效果却“若有若无”，缥缈而不可捉摸。

国际上有包括间充质干细胞、胚胎干细胞、神经干细胞等数十个干细胞制品进入临床人体观察，用于治疗心血管疾病、免疫性疾病、神经性疾病、组织损伤等的临床试验，迄今有 13 个干细胞制品以先进医疗产品、孤儿药、生物制品或药品形式获准临床应用，多数在II/III期人体试验阶段失败，已获准的干细胞制品前景也并不太乐观，我国尚无一种干细胞产品获准临床应用。

归结起来，临床上获得成功的干细胞制品如Holoclar、CartiStem与Maci皆为细胞与基质材料联合移植，而失败干细胞疗法无一例外采用游离的干细胞制品。

2015年欧盟首个干细胞治疗产品Holoclar，这一种人角膜上皮细胞活组织产品，取患者角膜未受损区域的一小片活组织，用人纤维蛋白作为支架体外培养长成薄膜形状，用于物理或化学眼部灼伤导致的中度至重度角膜缘干细胞缺乏症（LSCD）患者的治疗，76％的丧失视力多年患者成功恢复视力，医疗效果迄今持续达十年。

2016年 FDA 批准 Maci（猪胶原蛋白膜自体培养软骨细胞）用于临床膝关节软骨缺损治疗。取患者自体细胞进行体外扩增，达到一定数量以后，放入生物可吸收的猪源性胶原蛋白膜进行组装，最后由经过专门训练的外科医生放入人体关节面上的软骨损伤区域。试验一共纳入 144 例患者，每组 72 例。在大部分患者在完成 2 年的临床试验后，又对他们进行了 3 年的随访研究。最终整体疗效数据显示 Maci 植入治疗比微骨折治疗产生更长期的临床获益。

2014年不列颠医学杂志（BMJ）上发表一项研究，分析了用骨髓干细胞治疗心脏病的大量随机试验。他们发现，不符点的数量与文章宣称的疗效呈线性相关，即不符点越多干细胞疗效越强。在少数没有错漏的试验中，干细胞治疗并没有显示出应有的效果。换句话说，干细胞治疗心脏病的故事，可能只是一出《皇帝的新衣》。

干细胞疗法“黑箱过程”有无规律可循？

生物学领域历来缺少用于指导实践的定律，而干细胞生命活动长期被视为一个“黑箱”过程；干细胞可增殖、可转化、可迁移、可排斥，干细胞植入体内后不符合一般药物代谢规律，人们不知道它们去了哪里或做了些什么，只能静静观察身体出现的相关反应，以及不相关的“安慰剂效应”等。由于干细胞行为难以预测和干预，制约了干细胞研究及临床应用转化进程。

本文中斗胆给出两条“定律”及相关“推论”，分享出来供大家讨论和批判。

干细胞第一定律：干细胞在全生命周期保持增殖分化能力；

干细胞第二定律：干细胞与细胞外基质共同构成多潜能性；

推论一：游离状态细胞不具有干细胞功能；

推论二：不适的微环境导致干细胞脱离生命周期；

推论三：游离状态的异基因间充质干细胞静脉输注后不定植，不增殖，不迁移，不分化，不活命；

推论四：游离状态的异基因间充质干细胞静脉输注通过旁分泌因子作用调节宿主免疫反应及内源干细胞，细胞本身不直接参与组织损伤修复；

推论五：体外过程与体内微环境“等同”的程度决定干细胞输注后的效能与效率；

生物学无定律？

生物学中的概率几乎完全是几率性的，生物学中只有一条普遍定律，那就是一切生物学定律都有例外。

——迈尔

没有一种生物学理论类似于物理学理论，甚至没有任何生物学定律。

——斯马特

科学家千辛万苦爬到山顶时，佛学大师已经在此等候多时了。

——朱清时

我们施之于患者的诊疗措施究竟是基于什么可靠的理由？其证据何在？这一问题体现了医学的科学属性的严厉性。恰如欧几里得几何学，公理之外，皆须证明。“勾三股四弦五”成就不了几何学，对“斜边平方等于直角边平方之和”的证明，才是几何学的精髓。循证医学正是要努力接近几何学的严谨境界。

——bangbu1996

关于干细胞定律，我们可以不清楚“是什么，从哪来”，但一定要搞清楚“为什么，到哪去”，当反例出现，干细胞定律被证伪便是进步，更是升华。

——老狼

如果干细胞无定律，不可预测和干预的话，那么不确定性太大风险太大，产业无法正常发展。做投资也是一样，为啥说靴子落地了，即便是坏消息，市场反而稳定了，因为不确定性减小了。

——园园

术语解释：

【细胞外基质(extracellular matrix,ECM)】由细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子，主要是一些多糖和蛋白，或蛋白聚糖。这些物质构成复杂的网架结构，支持并连接组织结构、调节组织的发生和细胞的生理活动。细胞外基质是动物组织的一部分,不属于任何细胞。它决定结缔组织的特性，为细胞的生存及活动提供适宜的场所，并通过信号转导系统影响细胞的形状、代谢、功能、迁移、增殖和分化。

【定律】为实践和事实所证明，反映事物在一定条件下发展变化的客观规律的全称论断。定律是一种理论模型，它用以描述特定情况、特定尺度下的现实世界，在其它尺度下可能会失效或者不准确。定律是通过长期观察实验总结出来的规律，只能证明其存在，无法通过其他定理或定律推导，是学科的“基石”。

参考文献：

Foundation B C. Evaluation of Safety and Exploratory Efficacy of CARTISTEM®, a Cell Therapy Product for Articular Cartilage Defects[J]. Bone & Cancer Foundation, 2015.

FDA approves first autologous cellularized scaffold for the repair of cartilage defects of the knee http://www./NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm533153.htm

Next-generation stem cell therapy approved in Europe http://www./2015/07/next-generation-stem-cell-therapy-approved-in-europe/9182

Martin P J, Uberti J P, Soiffer R J, et al. Prochymal Improves Response Rates In Patients With Steroid-Refractory Acute Graft Versus Host Disease (SR-GVHD) Involving The Liver And Gut: Results Of A Randomized, Placebo-Controlled, Multicenter Phase III Trial In GVHD[J]. Biology of Blood & Marrow Transplantation, 2010, 16(2):S169–S170.

Alexandra N Nowbar, Michael Mielewczik, Maria Karavassilis, Hakim-Moulay Dehbi, Matthew J Shun-Shin, Siana Jones, James P Howard, Graham D Cole, Darrel P Francis. Discrepancies in autologous bone marrow stem cell trials and enhancement of ejection fraction (DAMASCENE): weighted regression and meta-analysis. BMJ, 29 April 2014; doi:10.1136/bmj.g2688
Alison Abbott. Doubts over heart stem-cell therapy. Nature, 01 May 2014; doi:10.1038/509015a
EDITORIAL. False positives: A correlation between error rate and success undermines promise of stem-cell trials. Nature, 01 May 2014; doi:10.1038/509007b

干细胞疗法之梦