Oliver Semler,41年前出生在德國。但很不幸的是,Semler出生時(shí)就伴隨著身上一根肋骨骨折,出生第二天,他的另一根肋骨骨折,醫(yī)生告知:Semler患有先天性成骨不全(OI)——是一種極其罕見的基因遺傳骨疾病,即我們常聽的“瓷娃娃“,患者經(jīng)常會因?yàn)檩p微碰撞造成軟骨斷裂或骨折。例如,在戶外的草地上不小心滑倒就會骨折。
“我?guī)缀跻荒陼?~3次骨折”。他回憶說骨折次數(shù)已經(jīng)記不清楚了,但他已經(jīng)因此承受27次手術(shù)。因?yàn)椴∏榈脑?,Semler成年后也只有4英尺8英寸高,但他并沒有在輪椅上生活,反而通過自己的努力考入了德國科隆大學(xué)醫(yī)學(xué)院并成為一名兒科醫(yī)生,為250名有著跟他相似疾病的兒童做診斷和治療。
“瓷娃娃”根據(jù)病情分為先天型和遲發(fā)型,Semler是較為嚴(yán)重的,他在母親的子宮里就出現(xiàn)骨折的癥狀,也稱之為先天胎兒型OI。
產(chǎn)前干細(xì)胞治療發(fā)展史
20世紀(jì)80年代,當(dāng)Semler正上小學(xué)時(shí),干細(xì)胞移植治療胎兒時(shí)期遺傳疾病就已經(jīng)興起。 對胎兒治療能取得更好的效果,與嬰幼兒相比,胎兒時(shí)期免疫正仍處于生長階段,一些免疫細(xì)胞,如T細(xì)胞還未形成完整功能,醫(yī)生相信這會使免疫細(xì)胞更容易接受外援移植細(xì)胞。這些移植的細(xì)胞將會變成健康的血細(xì)胞、免疫細(xì)胞甚至是胎兒缺失的其他組織。
1988年和1989年,在Edouard Herriot醫(yī)院有兩個(gè)患有嚴(yán)重免疫系統(tǒng)疾病的胎兒首次進(jìn)行了胎兒干細(xì)胞移植治療。Jean-Louis Touraine醫(yī)生從7-10周流產(chǎn)胎兒組織中提取造血干細(xì)胞,通過臍帶靜脈注射到胎兒體內(nèi)。Roncarolo醫(yī)生負(fù)責(zé)記錄第一個(gè)孩子出生后的狀況,當(dāng)一個(gè)扭來扭去的嬰兒出現(xiàn)在她面前時(shí),她非常興奮,她說她找到了一種可以治療遺傳性疾病的新方法。
但在第三個(gè)孩子身上實(shí)施治療時(shí),結(jié)果卻不盡人意。這個(gè)孩子并不是患有免疫缺陷疾病而是患有地中海貧血癥。醫(yī)生在胎兒12周時(shí)注入了干細(xì)胞進(jìn)行治療,出乎人們意料的是,外源干細(xì)胞受到排斥,產(chǎn)前干細(xì)胞移植失敗。Roncarolo認(rèn)為胎兒易接受外源細(xì)胞的論斷是錯(cuò)誤的,受到沉重打擊的她也因此回到了基礎(chǔ)研究的工作上。
20世紀(jì)末,一系列的研究后發(fā)現(xiàn)了事實(shí)的真相:研究人員發(fā)現(xiàn)胎兒時(shí)期的T細(xì)胞也是能夠抵擋外來入侵物的——無論是微生物還是細(xì)胞移植。其他研究表明不僅是嬰兒會抵擋早期外來的細(xì)胞移植,母親也會通過免疫細(xì)胞幫助胎兒清除外來物。在小鼠試驗(yàn)中,上述細(xì)胞都會反抗供體細(xì)胞。
來自加州大學(xué)舊金山分校的Mike McCune研究小組發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可喜的現(xiàn)象,部分胎兒的免疫T細(xì)胞會轉(zhuǎn)換成調(diào)節(jié)性T細(xì)胞( T-regulatory cells),這些細(xì)胞可以接受外源細(xì)胞,特別是來自于母體的細(xì)胞。
在小鼠試驗(yàn)中,“如果移植的細(xì)胞與母體細(xì)胞匹配,那幾乎所有胎兒細(xì)胞移植都可以接受該細(xì)胞。”加州大學(xué)舊金山分校兒科醫(yī)生Tippi Mackenzie說。Mackenzie 和其他人也發(fā)現(xiàn),在動物體內(nèi)注入的供體細(xì)胞越多,效果就會越好,并且注入胎兒體內(nèi)效果更好。但是在人體內(nèi)治療時(shí),應(yīng)該在妊娠18周后,通過臍靜脈注射干細(xì)胞。
產(chǎn)前干細(xì)胞治療新突破
隨著科學(xué)的深入研究,絕望的父母終于看到了新希望。烏普薩拉的Karlsson夫婦在2002年懷了他們的第一個(gè)孩子,但不幸的是在妊娠30周時(shí)孩子被確診為先天性成骨不全(OI),之后更糟糕的是被確認(rèn)為最嚴(yán)重的Ⅲ型OI(出生時(shí)即伴有骨折,且多次骨折會造成骨骼畸形)。目前全球僅有兩例患有Ⅲ型OI,另一個(gè)患兒出生在加拿大,在五個(gè)月大時(shí)不幸去世。
Karlsson家庭接受了卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院的治療計(jì)劃:產(chǎn)前干細(xì)胞移植治療。診治方案是從流產(chǎn)胎兒體內(nèi)獲取干細(xì)胞后通過臍靜脈注射到患病胎兒體內(nèi)。此次治療一共移植了600萬個(gè)間充質(zhì)干細(xì)胞,間充質(zhì)干細(xì)胞相對于造血干細(xì)胞不僅可以減少免疫排斥反應(yīng),而且可以進(jìn)入骨骼,還可以分化成其他組織,醫(yī)生們希望注入的這些間充質(zhì)干細(xì)胞可以存活并生成新的健康的骨組織。
接受治療的胎兒成功出生,并取名為Oliver,當(dāng)她九個(gè)月時(shí),骨髓檢測顯示供體細(xì)胞已在其體內(nèi)運(yùn)作,現(xiàn)象比醫(yī)生們預(yù)想的要好很多。但是在她6歲時(shí)病情開始惡化,Oliver發(fā)生了多次骨折。 醫(yī)生Gotherstrom及其團(tuán)隊(duì)再次給Oliver移植了更多來自于同一捐贈者的間充質(zhì)干細(xì)胞后病情有所好轉(zhuǎn),之后醫(yī)生每四年給她注射一次間充質(zhì)干細(xì)胞?,F(xiàn)在Oliver已經(jīng)14歲了,最近18個(gè)月她都沒有發(fā)生骨折。Oliver的父親說,Oliver很樂意接受物理治療,現(xiàn)在她很喜歡縫紉、工藝美術(shù)品,和同齡孩子一樣,她也喜歡和朋友們逛街買衣服。
Gotherstrom知道,因?yàn)闆]有對照,所以不確定Oliver什么時(shí)間注入間充質(zhì)干細(xì)胞治療效果最好。盡管如此,Gotherstrom還是因Oliver的治療而大受鼓舞,他和他的同事還為一個(gè)來自新加坡的家庭通過進(jìn)行產(chǎn)前注射間充質(zhì)干細(xì)胞治療,并且取得了成功。
產(chǎn)前干細(xì)胞療法——治療“新希望”
兩年前,Semler和Gotherstrom在一次會議上相遇,直到這個(gè)時(shí)候Semler也沒有認(rèn)為干細(xì)胞移植治療是一個(gè)可行的辦法。但是semler比任何人都更清楚,嚴(yán)重的成骨不全在出生前就已經(jīng)發(fā)生了。通過超聲波檢測,醫(yī)生可以發(fā)現(xiàn)縮短的腿骨,甚至骨折的地方。所以,Semler明白,盡可能早的接受干細(xì)胞移植治療,可能會給胎兒提供一個(gè)重塑健康骨骼的機(jī)會,且避免了出生后接受骨髓移植治療的副作用。
目前,Gotherstrom、David和Semler等人展開的關(guān)于成骨不全治療臨床試驗(yàn)已經(jīng)處于開展前期,在當(dāng)年年末他們希望可以挑選來自歐洲的15個(gè)胎兒,這些胎兒經(jīng)超聲波和基因檢測鑒定為嚴(yán)重性成骨不全,并將在母親懷孕2、3階段進(jìn)行間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療,就像當(dāng)年Oliver接受治療一樣,在孩子出生后也會定期注入間充質(zhì)干細(xì)胞繼續(xù)治療。此次會設(shè)有對照組,對照組兒童會在出生后開始接受干細(xì)胞治療,所有孩子會跟蹤調(diào)查10年,以確定什么時(shí)間治療效果最好。
Gotherstrom說他們的目標(biāo)不是為了治愈或者讓患者擺脫輪椅,他們只希望在安全的前提下,讓這些孩子減少骨折的次數(shù)。同時(shí),Mackenzie團(tuán)隊(duì)也在采用不同的治療方案進(jìn)行研究:用胎兒母親的造血干細(xì)胞對患兒進(jìn)行治療。目前已經(jīng)向美國FDA提出對患有α -地中海貧血的胎兒進(jìn)行造血干細(xì)胞移植治療的申請。