出生缺陷是指嬰兒出生前由于遺傳因素、環(huán)境因素或遺傳與環(huán)境綜合因素引起的身體結(jié)構(gòu)、功能或代謝異常，是導(dǎo)致早期流產(chǎn)、死胎、圍產(chǎn)兒死亡、嬰幼兒死亡和先天殘疾的主要原因，已經(jīng)成為了影響人口素質(zhì)和群體健康水平的公共衛(wèi)生問題。根據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)，我國(guó)出生缺陷發(fā)生率為5.6%左右，每年出生時(shí)臨床明顯可見的出生缺陷數(shù)約為25萬例。
隨著產(chǎn)前篩查與診斷技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)防控出生缺陷取得了很大的進(jìn)展。
然而，修復(fù)或治療出生缺陷在臨床上依然是十分棘手的問題，胎兒治療也成為了科研人員們孜孜不倦追求的目標(biāo)。
近年來，干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給出生缺陷的產(chǎn)前治療和產(chǎn)后治療帶來了新曙光。本文分享幾例干細(xì)胞修復(fù)出生缺陷的研究案例。
干細(xì)胞修復(fù)出生缺陷的進(jìn)展
在產(chǎn)前診斷的基礎(chǔ)上，人們有望通過胎兒干預(yù)來預(yù)防病理在子宮內(nèi)發(fā)展。隨著母體胎兒醫(yī)學(xué)、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在分娩前修復(fù)出生缺陷的研究取得了很大的進(jìn)展。目前，也有很多研究者嘗試著產(chǎn)后利用干細(xì)胞來修復(fù)出生缺陷，包括修復(fù)心臟、氣管等存在的缺陷。
案例一：
基于干細(xì)胞的3D皮膚修復(fù)脊髓脊膜突出
脊髓脊柱突出是最常見以及最嚴(yán)重的一種脊柱裂，是一種由脊骨形成不完全而導(dǎo)致的神經(jīng)管畸形。大多數(shù)脊髓脊柱突出的兒童都存在腦損傷的風(fēng)險(xiǎn)，這主要是因?yàn)槟X中積聚了過多的液體。這些患兒還常常會(huì)出現(xiàn)膀胱或腸道損失、腿部或足部失去知覺、雙腿癱瘓等癥狀。
今年6月6日，《Stem Cell Reports》雜志上的一項(xiàng)臨床前研究表明，研究人員已經(jīng)開發(fā)了一種基于干細(xì)胞的治療方法，可以在出生前修復(fù)新生兒的脊髓脊膜突出。這項(xiàng)研究給人們帶來了很大的鼓勵(lì)，讓人們看到了胎兒干細(xì)胞治療脊髓脊膜突出具有很大的潛力。不過仍需開展進(jìn)一步研究來證明胎兒干細(xì)胞治療能夠促進(jìn)長(zhǎng)期的皮膚再生和神經(jīng)系統(tǒng)的改善。
案例二：
基于干細(xì)胞的器官移植治療新生兒食管閉鎖
先天性食管閉鎖是危及生命的嚴(yán)重畸形，可在胎兒20周時(shí)進(jìn)行早期診斷，主要表現(xiàn)為食道上段與胃部不連，使人難以下咽，從而導(dǎo)致窒息和肺炎等其他嚴(yán)重的問題。根據(jù)國(guó)內(nèi)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)食管閉鎖的發(fā)生率為1：（2000~4500），占消化道發(fā)育畸形的第三位[2]。今年4月，英國(guó)媒體報(bào)道稱，英國(guó)醫(yī)生將利用干細(xì)胞療法來治療新生兒食管閉鎖，這也是全球的首次嘗試[3]。
早在幾年前，該研究團(tuán)隊(duì)就曾為11歲的嚴(yán)重氣管缺陷男孩實(shí)施了干細(xì)胞移植，這也是全球首例干細(xì)胞移植治療氣管缺陷。研究人員用患者自身的干細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)成氣管組織，并移植至患者身上，以讓他更容易呼吸。2年后，《柳葉刀》雜志報(bào)道了該案例的后續(xù)跟蹤結(jié)果，移植的器官并未在患者身上發(fā)生排斥反應(yīng)，這名少年已經(jīng)能夠正常生活，并且不需要任何的抗排斥治療[4]?！读~刀》雜志呼吁開展更多的研究，以加速移植器官結(jié)構(gòu)剛度的形成以及增加移植器官的可用性和有效性。
案例三：
胎盤/臍帶干細(xì)胞治療先天性心臟病
先天性心臟病是最常見的出生缺陷之一。然而，目前治療先天性心臟病的唯一方法是矯正外科手術(shù)——通過移植物來替代受損區(qū)域。
通常情況下，隨著年齡的增長(zhǎng)，移植物與接受移植者的心臟尺寸漸漸不匹配，這就需要在兒童期反復(fù)進(jìn)行多次手術(shù)。
今年3月，來自布里斯托大學(xué)布里斯托心臟研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，胎盤/臍帶干細(xì)胞可能是新一代移植物的關(guān)鍵，可以減少某些先天性心臟病患兒的手術(shù)次數(shù)[5]。
他們利用胎盤和臍帶中的干細(xì)胞來開發(fā)了一種細(xì)胞移植物，這種移植物有望在兒童的心臟組織中成長(zhǎng)。這就意味著，利用這種移植物，患者的心臟可以在一次手術(shù)中就能修復(fù)，而不需要反復(fù)進(jìn)行多次手術(shù)。
目前，這些細(xì)胞移植物已經(jīng)在動(dòng)物模型中進(jìn)行了測(cè)試，生長(zhǎng)能力以及再生受損心臟的能力也得到了評(píng)估。
此外，研究人員也正在探索哪種細(xì)胞最適合移植，目的是將來能夠根據(jù)患者需要來量身定制治療方案和解決方案。隨著前兩個(gè)階段的研究完成，研究人員正準(zhǔn)備開展新生兒臨床試驗(yàn)。
該研究團(tuán)隊(duì)表示，臍帶和胎盤通常在嬰兒出生后被丟棄，然而它們卻有著很大的價(jià)值。胎盤和臍帶干細(xì)胞生成的移植物的生長(zhǎng)速度與兒童患者相同，并且還能減少移植后的排斥風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫@些干細(xì)胞含有患者自身的DNA。
展 望
干細(xì)胞修復(fù)出生缺陷的案例還有很多。隨著研究的深入以及成果的輸出，干細(xì)胞治療出生缺陷會(huì)給人們帶來更大的福音。
近年來，臍帶及胎盤干細(xì)胞治療出生缺陷的應(yīng)用潛力逐漸被人們知曉，并且已經(jīng)被應(yīng)用至成骨發(fā)育不全等多種先天性疾病的胎兒治療研究中。相信未來，臍帶和胎盤干細(xì)胞治療出生缺陷會(huì)取得更大的臨床成果。
參考文獻(xiàn)：
【1】Fetal therapy model of myelomeningocele with three-dimensional skin using amniotic fluid cell-derived induced pluripotent stem cells，DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.05.013
【2】百度百科：食管閉鎖
【3】Babies with life-threatening birth defects to receive pig organs modified with stem cells in world first
【4】First child to receive stem cell trachea transplant doing well after two years
【5】Stem cell therapy could help mend the youngest of broken hearts
出生缺陷是指嬰兒出生前由于遺傳因素、環(huán)境因素或遺傳與環(huán)境綜合因素引起的身體結(jié)構(gòu)、功能或代謝異常，是導(dǎo)致早期流產(chǎn)、死胎、圍產(chǎn)兒死亡、嬰幼兒死亡和先天殘疾的主要原因，已經(jīng)成為了影響人口素質(zhì)和群體健康水平的公共衛(wèi)生問題。根據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)，我國(guó)出生缺陷發(fā)生率為5.6%左右，每年出生時(shí)臨床明顯可見的出生缺陷數(shù)約為25萬例。
隨著產(chǎn)前篩查與診斷技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)防控出生缺陷取得了很大的進(jìn)展。
然而，修復(fù)或治療出生缺陷在臨床上依然是十分棘手的問題，胎兒治療也成為了科研人員們孜孜不倦追求的目標(biāo)。
近年來，干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給出生缺陷的產(chǎn)前治療和產(chǎn)后治療帶來了新曙光。本文分享幾例干細(xì)胞修復(fù)出生缺陷的研究案例。
干細(xì)胞修復(fù)出生缺陷的進(jìn)展
在產(chǎn)前診斷的基礎(chǔ)上，人們有望通過胎兒干預(yù)來預(yù)防病理在子宮內(nèi)發(fā)展。隨著母體胎兒醫(yī)學(xué)、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在分娩前修復(fù)出生缺陷的研究取得了很大的進(jìn)展。目前，也有很多研究者嘗試著產(chǎn)后利用干細(xì)胞來修復(fù)出生缺陷，包括修復(fù)心臟、氣管等存在的缺陷。
案例一：
基于干細(xì)胞的3D皮膚修復(fù)脊髓脊膜突出
脊髓脊柱突出是最常見以及最嚴(yán)重的一種脊柱裂，是一種由脊骨形成不完全而導(dǎo)致的神經(jīng)管畸形。大多數(shù)脊髓脊柱突出的兒童都存在腦損傷的風(fēng)險(xiǎn)，這主要是因?yàn)槟X中積聚了過多的液體。這些患兒還常常會(huì)出現(xiàn)膀胱或腸道損失、腿部或足部失去知覺、雙腿癱瘓等癥狀。
今年6月6日，《Stem Cell Reports》雜志上的一項(xiàng)臨床前研究表明，研究人員已經(jīng)開發(fā)了一種基于干細(xì)胞的治療方法，可以在出生前修復(fù)新生兒的脊髓脊膜突出。這項(xiàng)研究給人們帶來了很大的鼓勵(lì)，讓人們看到了胎兒干細(xì)胞治療脊髓脊膜突出具有很大的潛力。不過仍需開展進(jìn)一步研究來證明胎兒干細(xì)胞治療能夠促進(jìn)長(zhǎng)期的皮膚再生和神經(jīng)系統(tǒng)的改善。
案例二：
基于干細(xì)胞的器官移植治療新生兒食管閉鎖
先天性食管閉鎖是危及生命的嚴(yán)重畸形，可在胎兒20周時(shí)進(jìn)行早期診斷，主要表現(xiàn)為食道上段與胃部不連，使人難以下咽，從而導(dǎo)致窒息和肺炎等其他嚴(yán)重的問題。根據(jù)國(guó)內(nèi)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)食管閉鎖的發(fā)生率為1：（2000~4500），占消化道發(fā)育畸形的第三位[2]。今年4月，英國(guó)媒體報(bào)道稱，英國(guó)醫(yī)生將利用干細(xì)胞療法來治療新生兒食管閉鎖，這也是全球的首次嘗試[3]。
早在幾年前，該研究團(tuán)隊(duì)就曾為11歲的嚴(yán)重氣管缺陷男孩實(shí)施了干細(xì)胞移植，這也是全球首例干細(xì)胞移植治療氣管缺陷。研究人員用患者自身的干細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)成氣管組織，并移植至患者身上，以讓他更容易呼吸。2年后，《柳葉刀》雜志報(bào)道了該案例的后續(xù)跟蹤結(jié)果，移植的器官并未在患者身上發(fā)生排斥反應(yīng)，這名少年已經(jīng)能夠正常生活，并且不需要任何的抗排斥治療[4]?！读~刀》雜志呼吁開展更多的研究，以加速移植器官結(jié)構(gòu)剛度的形成以及增加移植器官的可用性和有效性。
案例三：
胎盤/臍帶干細(xì)胞治療先天性心臟病
先天性心臟病是最常見的出生缺陷之一。然而，目前治療先天性心臟病的唯一方法是矯正外科手術(shù)——通過移植物來替代受損區(qū)域。
通常情況下，隨著年齡的增長(zhǎng)，移植物與接受移植者的心臟尺寸漸漸不匹配，這就需要在兒童期反復(fù)進(jìn)行多次手術(shù)。
今年3月，來自布里斯托大學(xué)布里斯托心臟研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，胎盤/臍帶干細(xì)胞可能是新一代移植物的關(guān)鍵，可以減少某些先天性心臟病患兒的手術(shù)次數(shù)[5]。
他們利用胎盤和臍帶中的干細(xì)胞來開發(fā)了一種細(xì)胞移植物，這種移植物有望在兒童的心臟組織中成長(zhǎng)。這就意味著，利用這種移植物，患者的心臟可以在一次手術(shù)中就能修復(fù)，而不需要反復(fù)進(jìn)行多次手術(shù)。
目前，這些細(xì)胞移植物已經(jīng)在動(dòng)物模型中進(jìn)行了測(cè)試，生長(zhǎng)能力以及再生受損心臟的能力也得到了評(píng)估。
此外，研究人員也正在探索哪種細(xì)胞最適合移植，目的是將來能夠根據(jù)患者需要來量身定制治療方案和解決方案。隨著前兩個(gè)階段的研究完成，研究人員正準(zhǔn)備開展新生兒臨床試驗(yàn)。
該研究團(tuán)隊(duì)表示，臍帶和胎盤通常在嬰兒出生后被丟棄，然而它們卻有著很大的價(jià)值。胎盤和臍帶干細(xì)胞生成的移植物的生長(zhǎng)速度與兒童患者相同，并且還能減少移植后的排斥風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫@些干細(xì)胞含有患者自身的DNA。
展 望
干細(xì)胞修復(fù)出生缺陷的案例還有很多。隨著研究的深入以及成果的輸出，干細(xì)胞治療出生缺陷會(huì)給人們帶來更大的福音。
近年來，臍帶及胎盤干細(xì)胞治療出生缺陷的應(yīng)用潛力逐漸被人們知曉，并且已經(jīng)被應(yīng)用至成骨發(fā)育不全等多種先天性疾病的胎兒治療研究中。相信未來，臍帶和胎盤干細(xì)胞治療出生缺陷會(huì)取得更大的臨床成果。
參考文獻(xiàn)：
【1】Fetal therapy model of myelomeningocele with three-dimensional skin using amniotic fluid cell-derived induced pluripotent stem cells，DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.05.013
【2】百度百科：食管閉鎖
【3】Babies with life-threatening birth defects to receive pig organs modified with stem cells in world first
【4】First child to receive stem cell trachea transplant doing well after two years
【5】Stem cell therapy could help mend the youngest of broken hearts