iPS“治心”可期

2024-08-29 07:14:22 来源: 《环球》杂志

 

2017年3月1日,在日本京都大学iPS 细胞研究所,一名研究人员添加试验样品

文/《环球》杂志记者 钟雅(发自东京)

编辑/马琼

  一颗在红色培养液里持续跳动的心脏,律动强劲有力。若不是体积只有指腹般大小,很难想到它是人工制成。这颗“活心脏模型”仅直径1.5厘米、高2厘米,处于适宜温度可持续跳动约两周。该心脏模型由约1000万个诱导性多能干细胞(iPS细胞)构成,浓缩了日本最尖端再生医疗技术的精华,也为严重心衰患者带来福音。

  “活心脏模型”是2025年大阪·关西世界博览会的“拳头展品”,将于“PASONA NATUREVERSE”展馆展出。届时,大阪健康展馆“Nest for Reborn”还将展出由iPS细胞制成的心肌组织片,其直径约2厘米、厚度0.1毫米。

  以上是日本大阪大学名誉教授泽芳树近40年的研究成果,iPS细胞由京都大学细胞研究所提供。泽芳树多年来致力于iPS细胞心脏移植研究,目的是治疗心肌功能失调导致的缺血性心脏病。多能干细胞,是将皮肤、血液等身体组织中的成体细胞通过重编程技术诱导成类似于胚胎状态的细胞,从而重新获得分化成多种其他细胞的能力。

  “心脏可以在人体内跳动100年。细胞有巨大的力量。”泽芳树表示。他期待通过iPS细胞移植手术,重新赋予心衰患者心脏以力量,并且避免因心脏捐献带来的道德伦理争议。

iPS细胞疗法从实验室走向临床

  2020年1月27日,泽芳树教授团队进行了将iPS技术用于心肌组织移植的临床试验,以测试该疗法对一名严重心衰患者的有效性与安全性。英国《自然》杂志网站2022年8月报道了该临床试验,称其为世界首次。

  缺血性心肌病是一种因动脉血管堵塞导致心肌无法获得足够血液进而出现功能失调的疾病。在该试验研究中,研究人员将3片由iPS细胞制成的心肌组织片,成功移植到患者心脏受影响的部位。这些iPS细胞由健康捐献者提供的组织制成,移植旨在利用人工心肌组织片分泌特定生长因子,以促进心脏血管的再生与修复。这些组织片在完成其促进再生的使命后,预计会在数月内自然降解并逐步消失。

  但试验本身也存在争议,《朝日新闻》英文版就曾报道指出,利用iPS细胞技术移植的心肌组织细胞,存在一定的癌变风险。这提醒研究人员在推进临床应用的同时,必须持续进行安全性评估与长期跟踪观察。

  2020年至2023年,泽芳树教授团队对8名缺血性心脏病患者进行了iPS疗法的临床试验,在每名患者的心脏上移植了约1亿个iPS细胞。结果显示,该疗法对8名患者均安全有效,8名患者在术后均恢复健康并能从事高尔夫等休闲运动项目。

  德国哥廷根大学医学中心药理学家沃尔夫拉姆·胡贝图斯·齐默尔曼评论称:“我们有了鼓舞人心的关于iPS细胞疗法从实验室走向临床的初步认识。”

  2006年,现任京都大学iPS细胞研究所名誉所长的山中伸弥和其他研究人员,利用病毒载体将4个转录因子的组合转入分化的体细胞中,使其重编程而得到类似胚胎干细胞的一种细胞类型——iPS细胞。山中伸弥因此被称为“iPS之父”,并于2012年荣膺诺贝尔生理学或医学奖。

商业化申请加速进行

  为将该疗法推向实际应用,源自大阪大学的初创企业Cuorips Inc.公司于2017年成立,泽芳树教授担任公司首席技术官,公司获得了日本医疗企业“第一三共”和“泰尔茂”等的融资。该公司近期表示,将在今年内向厚生劳动省提交关于iPS细胞心肌组织片用于商业生产与销售的申请,用于心肌梗塞和心绞痛等缺血性心脏病的治疗。

  该申请采用“附条件与期限承认制度”,省略部分临床试验过程,以期尽早实现再生医疗制品的实用化应用。Cuorips Inc.已明确目标,即2025年在日本获得批准。与此同时,该企业正积极筹备在美国的商业化进程。7月,Cuorips Inc.在美国加利福尼亚州投资319万美元成立子公司,并与当地大学建立了合作关系,以期获得美国食品药品监督管理局(FDA)的承认。

  心脏病在日本是位居第二位的致死原因,其中缺血性心脏病占比约30%。截至2020年,日本的缺血性心脏病患者数量约为72万人。而根据全球疾病负担研究(GBD)提供的数据,世界范围内有超过2.4亿名缺血性心脏病患者。

  目前,日本针对缺血性心脏病的疗法主要包括心脏移植和人工心脏手术,这些疗法往往创伤大、恢复时间长。而iPS细胞心肌组织片移植手术的优点是微创、无需开胸。Cuorips Inc.社长草薙尊之表示,“iPS细胞心肌组织片移植手术只需在肋骨间切开一个约7厘米的小创口,然后利用医疗器械在心脏表面贴3张iPS细胞薄片,手术全程仅50分钟。”

  在日本,药品价格受到国家的严格监管和规定。心脏移植和人工心脏手术的费用一般在1000万日元(1日元约合0.047元人民币)以上,预计iPS细胞心肌组织片移植手术的成本将不低于此。尽管世界多国都在竞相开发iPS细胞医药品,但日本却率先迈出了其商业实用化的重要一步。这一申请一旦获得通过,iPS细胞制品的定价问题无疑将备受关注。

手机版