2017年10月,昆明理工大學(xué)實驗員李俊把一種特殊的細(xì)胞注射進(jìn)患有帕金森病的恒河猴體內(nèi)。兩周后,這只本已經(jīng)肌肉僵直、整天趴在籠子里的猴子竟然逐漸挺起身子,能自己抓東西吃了。
這是李俊從事科研工作幾年來,感到最興奮的一刻。
他們后來又陸續(xù)為另外8只猴子進(jìn)行了注射。無一例外,這些猴子原有的帕金森病癥狀都得到了改善,而且隨著時間推移,與健康猴的差異越來越小。更值一提的是,經(jīng)過漫長的5年(相當(dāng)于人類壽命的22年左右)后,這些猴子依然保持著顯著的治療效果。
【資料圖】
近日,這篇由昆明理工大學(xué)靈長類轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院李天晴教授、季維智院士團隊完成的論文,發(fā)表在帕金森病領(lǐng)域的重要期刊npj Parkinsons Disease上。
第一作者:李?。ㄗ笠唬?,栗楠(左二),魏景寬(左三);通訊作者:李天晴(右一)
在大腦里“種”下能治病的細(xì)胞
帕金森病是繼腫瘤、心腦血管病之后中老年健康的“第三殺手”,其發(fā)病率和死亡率都非常高,6年內(nèi)的死亡率高達(dá)66%。
帕金森病是由中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元死亡,導(dǎo)致紋狀體多巴胺分泌減少所引起的。因此缺啥補啥,當(dāng)前臨床上采用的藥物治療方法,主要是口服L-左旋多巴胺。但口服該物質(zhì)幾乎有99%都會在血液系統(tǒng)里代謝掉,只有約1%能進(jìn)入大腦發(fā)揮作用。這樣的藥物不僅利用率低,長期使用還容易導(dǎo)致一系列副作用,如運動障礙,認(rèn)知障礙,睡眠障礙等。
李天晴/季唯智團隊長期致力于靈長類動物干細(xì)胞研究。他們想,可不可以制造一種基因工程化的細(xì)胞,把它定點移植到紋狀體,讓它在大腦內(nèi)直接表達(dá)多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)。如果這種細(xì)胞可以在體內(nèi)存活,就可以持續(xù)釋放多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)。這比經(jīng)常吃藥更加方便,而且長期下來,成本也更低。
“這個想法最初誕生于2014年。”李天晴對《中國科學(xué)報》說,當(dāng)時他恰好承擔(dān)了科技部一個關(guān)于帕金森干細(xì)胞治療的項目。他的團隊把3個特定基因:TH、GCH和AADC,轉(zhuǎn)入一個細(xì)胞系里,讓這個細(xì)胞系可以表達(dá)多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)。經(jīng)過大量的安全性評估工作后,他們先把這種基因工程化間充質(zhì)干細(xì)胞注射進(jìn)患有帕金森病的大鼠體內(nèi)。一兩周之后,這些大鼠的癥狀就得到了顯著緩解。
“這個現(xiàn)象讓我們非常振奮,我?guī)缀跤袃蓚€晚上完全沒有睡著。”李天晴說,“我們立刻決定,在這個基礎(chǔ)上開展靈長類動物實驗。”
如果在與人類最為接近的靈長類動物身上,這種療法也能安全地產(chǎn)生療效,那無疑將是一個重大突破。
與此同時,每個人都清楚,做靈長類實驗,意味著多么漫長的研究周期。
李天晴
看到希望了,就多堅持一下
李俊是讀碩士研究生期間接手這個課題的。當(dāng)時就有師兄師姐提醒他:這個課題周期太長了,有可能影響畢業(yè),不如做點別的。
但李俊的想法不一樣。他的爺爺患有嚴(yán)重帕金森病,在短短幾年內(nèi),就從每天早晨能出去遛彎的生活狀態(tài),一步步惡化到手腳不由自主地震顫,生活逐漸難以自理。正因如此,他對這個課題懷有一份別樣的感情。
“特別是細(xì)胞注射進(jìn)大鼠和猴子體內(nèi),看到這些動物有了顯著的好轉(zhuǎn),我就覺得,既然看到希望了,為什么不多堅持一下?”他說。
研究過程充滿挑戰(zhàn)。他們是從帕金森病恒河猴模型構(gòu)建開始做起的。最初猴子出現(xiàn)了類似帕金森病的癥狀,大家以為模型制作成功了。但是跟臨床醫(yī)生一交流,又發(fā)現(xiàn)猴子的癥狀還沒有那么典型。
為了更加深刻地理解這種疾病,李俊等人還加入了帕金森病的病友群,像做采訪一樣,咨詢他們的切身體驗。他們還和相關(guān)領(lǐng)域的研究人員交流,總結(jié)各方經(jīng)驗,終于在2016年的12月12日,成功建立了第一只穩(wěn)定的帕金森病模型猴。
憑借成功建模的工作,李俊并沒像很多人預(yù)期的那樣遭遇延期,順利拿到了碩士畢業(yè)證。畢業(yè)后,他沒有繼續(xù)攻讀博士,而是根據(jù)自己的特點和所長,留在這里做一名實驗員,繼續(xù)和猴子們打交道。
2017年后,他親眼看到接受過基因工程化間充質(zhì)干細(xì)胞注射的猴子們,開始恢復(fù)運動,恢復(fù)食量,體重逐漸回升到與患病前接近的水平。而那些對照組的猴子,身體狀態(tài)則每況愈下。
最初,他們只打算觀察兩年。然而兩年過去了,這些猴子的狀態(tài)越來越好,在這期間,除了兩次間充質(zhì)干細(xì)胞移植外,沒有其他特殊處理。這讓研究人員們意外又驚喜,于是決定繼續(xù)觀察,這一觀察就是整整5年。
所有治療組的猴子,包括那些一度完全失去自我運動和進(jìn)食功能的重癥猴,都在這5年間保持了良好的治療效果。
團隊合影
什么時候能走向臨床?
2022年8月,研究團隊把這項工作投稿到帕金森病領(lǐng)域的知名刊物npj Parkinsons Disease上,審稿過程非常順利,論文于2022年12月22日在線發(fā)表。
“你們的研究文章報道了有趣的結(jié)果……結(jié)果令人信服地支持結(jié)論,顯示移植多巴胺間充質(zhì)干細(xì)胞后,動物們表現(xiàn)出運動行為的改善,以及與紋狀體多巴胺水平有關(guān)的認(rèn)知恢復(fù)。這篇論文對帕金森病的細(xì)胞替代治療領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)。”審稿人這樣寫道。
論文發(fā)表后,李天晴收到很多帕金森病患者發(fā)來的信息。他們問:你們什么時候能把這項成果運用到臨床呢?
“從目前的動物試驗來看,我們這套療法具有操作簡便、見效快、能在較長時間內(nèi)穩(wěn)定維持療效的優(yōu)點。特別是與其他細(xì)胞藥物,如120萬元一針的CAR-T抗癌藥物相比,這種工程化的細(xì)胞很容易擴增,因此治療成本也不會很高。”李天晴說。
目前他們正在與企業(yè)聯(lián)系合作,希望能夠?qū)崿F(xiàn)這種細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;苽?,經(jīng)過大量安全性和有效性評估后,進(jìn)一步推向臨床試驗。
“我只是一個科研工作者,并不是很擅長后續(xù)臨床試驗和商業(yè)合作的事情。因此我很希望相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人士能夠參與進(jìn)來,和我們一起努力推進(jìn)。”李天晴說,“如果未來這項成果能夠真正應(yīng)用于臨床,造福廣大帕金森病患者,那將是我們最榮幸的事情。”
論文DOI:10.1038/s41531-022-00440-6
(照片提供自李天晴實驗室)
標(biāo)簽: 帕金森病