器官器官受损无需移植 特制“配方”让脾脏长成肝脏( 二 )
“从临床实际出发,很多手术或细胞治疗都是异体移植,实验中还会涉及到异种移植,比如我们的研究中就有大鼠、小鼠甚至人类的肝细胞移植到小鼠的体内,这就必须对它的局部免疫系统进行干预,让它不排斥植入的细胞 。”董磊说 。
同时,脾脏是造血器官或者是淋巴器官,它的细胞外基质非常稀薄,这就是为什么它不能够支撑上皮细胞在里面生长的原因 。把肝细胞移植进去后,必须抓住细胞外基质才能生长,所以就要让脾脏的细胞外基质比原来增长很多,达到肝脏的水平才行 。
研究人员将一种肿瘤提取液注射到小鼠的脾脏中 。“肿瘤是一个很独特的组织,其实你可以认为它是一个新生的器官,另外肿瘤能非常高效地压制免疫反应 。”董磊告诉采访人员,为了提升安全性和可控性,他们不仅要把提取液中导致肿瘤的细胞因子去掉,还加入几种细胞因子制成的混合物 。这些特殊的生物制剂,让脾脏变得更大更硬 。至此,脾脏的内部组织结构已经重塑为免疫抑制和再生的微环境 。
一旦这些结构在小鼠中“就位”,研究人员便将肝细胞移植到重塑后的脾脏中 。不同小鼠接受了来自自体、异体或异种肝细胞:一些接受了自己的肝细胞,另一些接受了来自其他小鼠的肝细胞,还有一些小鼠接受了人或者大鼠的肝细胞 。
在接下来的几个月时间里,研究小组观察到这些细胞不仅能在免疫健全的改造后小鼠脾脏中存活,还在脾脏内发育成类似肝脏的结构,并且这一全新的器官在小鼠体内发挥着肝脏的功能 。更令人兴奋的是,这一由脾脏转化而来的类肝脏器官,可以让小鼠在90%的原始肝脏被切除后保持存活 。
应用前景广阔 但转向临床面临安全性挑战
实际上,这并不是董磊团队的第一次尝试 。之前,他们已经在小鼠的睾丸上进行过类似的实验 。
“我们将大鼠的胰岛和β细胞移植到用类似技术方法改造后的睾丸中,这些胰岛和β细胞能够长期存活,并发挥控制血糖水平的作用 。”董磊说,Ⅰ型糖尿病影响了全世界数千万人,至今没有治愈的方法,而胰岛移植可能是一种很有前景的治疗方法,但是这个方法尚未解决的一个重要挑战就是异体移植带来的免疫排斥反应 。我们利用小鼠睾丸“做窝”,就可以保护异体细胞或异种细胞免受攻击 。
董磊告诉采访人员,这种把自身的一个器官改造成另一个器官的技术是一个全新的概念 。这个方法为移植源不足、免疫排斥和不良血管生成等科学挑战提供了一个整体解决方案,而他们为此研究了7年之久 。
对于这项研究,再生医学专家、中国工程院院士李校堃教授给予高度评价,称其为“实现肝脏再生的独特策略、移植细胞功能的坚实发现以及转化医学的巨大潜力” 。同时,李校堃院士还建议今后在大型动物身上开展工作,对其临床应用的有效性和安全性进行综合评价 。
“所有这种实验室技术向临床上转化最大的挑战之一是安全性 。”董磊坦言,虽然这项研究的前景非常广阔,但是用于临床之前,需要进行非常全面深入的安全性评价 。
董磊告诉采访人员,传统的器官移植主要风险是传染病,而这种方法类似于细胞疗法,如果安全性不达标就会有各种各样的问题,比如严重的免疫反应,或是栓塞现象,“所以我们要执行最严格的技术规范,把能想到的风险都去检测一遍” 。
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