干细胞移植:血液里的秘密
文/黄艳
2019年5月初,北京西苑医院住进了一位急性白血病患者。据主治医师刘任介绍,该患者口眼发干,关节弯曲,干什么都需要别人搀扶。不难看出,他深受白血病困扰。在一番询问后,刘任了解到这位患者是在尝试了所有治疗方式后,病情依旧恶化的情况下才选择来到这儿进行造血干细胞移植手术的。
一根有力的“救命稻草”
在造血干细胞移植技术“出世”以前,白血病患者只能通过药物和化疗的方式治疗,效果差、疗期长、复发率高等缺陷一度使得白血病成了人们口中的“不治之症”。而造血干细胞移植技术的出现改变了一切,它通过移植健康的细胞来“净化”患者已经坏死的造血系统,是目前最有希望治愈血液疾病的方法之一。
造血干细胞移植能发挥如此作用,跟干细胞本身的特性有很大关系:可以说它们是细胞界中的“种子”,所有人体的血细胞都由它们分化产生。在血液病患者的世界里,只有采集到一份配型相合的造血干细胞,血液系统疾病才能够根治。
在无数次试验中,科学家们发现骨髓中富含的造血干细胞具有更为强大的分化功能。于是,骨髓干细胞移植技术被最先应用于血液疾病治疗领域。“这项技术让患者多了一份更为保险的选择”,北京协和医院血液内科主任医师段明辉表示,“骨髓移植的成功率在百分之七十以上,而且治愈后的复发几率远远小于传统治疗方法。”
但在骨髓移植技术发展过程中,也存在着诸多阻力。要从陌生人当中找到高度匹配的干细胞,几率只有百万分之一,这无疑于大海捞针;同时,医学者发现从海绵状的骨髓中采集干细胞,需要进行骨髓穿刺,而这个过程对供者而言往往比较痛苦;除此之外,骨髓移植面临最大的风险就是供者悔捐。患者已经开始化疗准备移植,而供者突然悔捐,这意味着患者无法得到有效治疗,随时都可能死亡。
为了解决骨髓移植中的诸多困难,脐血干细胞移植技术应运而生。不同于从骨髓中采集血细胞的移植方法,脐血干细胞移植是从脐带、胎盘中采集干细胞。与骨髓移植相比,脐带血是在新生儿出生时采集,污染几率低,配型成功率高,只要供者需要,随时可得。
在段明辉的接诊记录里,小患者淘淘就是通过脐带血延续了生命。淘淘在幼儿园感染了EB病毒(一种攻击免疫系统的病毒),本以为不是什么大病,却诱发了再生障碍性贫血。“孩子爸爸告诉我给孩子存过脐带血,我们很快就制定了治疗方案。移植过程非常顺利,淘淘自己的脐带血,配型全吻合,完全排除了植入失败的风险。”一袋小小的脐带血,足以拯救淘淘的生命。
自1988年世界第一例脐带血治疗范可尼贫血以来,脐带血在世界医疗舞台走过了30多个年头,存量已经达到580万份。“中国的脐带血行业虽然起步较晚,但目前脐带血库覆盖的省市也有十个,不少患者也会优先选择使用脐血来源的造血干细胞进行疾病治疗,”血液病专家韩明祥认为,这无疑又让血液系统疾病患者多了一个选择。
排异,移植路上的“拦路虎”
造血干细胞移植技术在带给患者生存机会的同时,也伴随着诸多风险,如移植失败、手术感染、术后排异等。移植失败可以通过提高术前血细胞配对率挽救,感染可以通过术后调理恢复,而排异,却成了移植道路上最大的“拦路虎”。所谓排异,指的是供者细胞进入受者体内后受者出现的免疫过程,即受者血细胞对供者血细胞的“攻击”。
对于血液病患者而言,在骨髓移植过后都会有一段排异期,会出现不同程度的排异反应。2019年4月,成都8岁的白血病患儿成成在接受移植后,就出现了腹泻、腹痛、病毒感染等多种排异情况。多种情况叠加,让他的治疗期被拉长,不得不一直待在无菌病房里接受治疗。为了降低排异带来的不良影响,医生都会让供者和受者在手术前进行充分的准备活动。
2019年5月,北京协和医院血液病主治医师杨格接诊了一位白血病女孩。据女孩父亲,徐先生介绍,这次来医院是想尝试做骨髓移植手术。了解情况后,杨格按照骨髓移植流程,先给他们做了配对检查,结果显示血细胞契合度高达80%,这不免让人欣喜。“采集完毕后,就是最为关键的贮存过程”,由于徐先生年过五旬,血细胞活性较差,室外环境又极易加速细胞的死亡,杨格不得不将采集到的干细胞置于-168摄氏度的液氮瓶中保存。”在徐先生接受干细胞采集的同时,他的女儿也因肥胖问题被要求减重。
不论是对血细胞活性的标准,还是对受者体重的把控,在干细胞移植专家王泽民看来,都是为了减少排异危害,“一般而言,年龄越大,越不适合成为血细胞供者,因为不活跃的血细胞很难能‘取代’受者的血细胞正常工作,这就增大了排异的可能性”,王泽民还说道:“人类所需血细胞和体重是成正相关关系的。在移植时,肥胖人士所需血细胞多,大量的‘新鲜面孔’一拥而入,同样会阻碍血细胞的正常工作,提高排异发生的概率。”
这些移植前的预处理手段并未从根本上消除排异现象,既然排异不可避免,医学者决定两端发力:在做好术前准备的同时,也对术后排异进行有效抑制。目前,药物调理是最常见的方法。一些药物,如环磷酰胺、环孢霉素等虽然会有一些副作用,但在抗排异领域还是会被广泛使用。
细胞迁徙,还有一段路要走
美剧《基本演绎法》中有提到一个情节:警方根据现场留下的DNA样本找到了一个犯罪嫌疑人,却发现他并无犯罪时间,随后警方在他家里找到了5年前捐赠干细胞的证书,根据这些线索,警方最终找到了真正的犯罪嫌疑人,而这个真正的犯罪嫌疑人曾因白血病做过造血干细胞移植。这种情节不止一次在影视剧中出现。在热播网剧《法医秦明》中也有类似情节:血腥现场,警方经过勘查血迹,确定犯罪嫌疑人系法医秦明。但反复求证后,才逐渐接近真相,真正的元凶是接受了秦明造血干细胞移植的患者。
艺术作品往往源于生活,改变DNA信息的故事情节也并非凭空捏造。美国医学院协会一项关于干细胞移植的研究表明:患者在接受干细胞移植后,DNA改变的几率为10%。可见,改变DNA还是有存在的可能性的。
人体的DNA里面包含着人体所有的遗传信息,是父母留给我们的终身“记号”,是任何人也改变不了的。但骨髓移植技术的出现却有些颠覆了人们的原始认知。其实,这和人们的传统认知并不完全相悖。骨髓移植后改变的只有血细胞中的DNA信息,而人体其他细胞的DNA并不会改变。并且,毛发、皮屑等不会改变的物质也可以成为确定犯罪嫌疑人的有力证据。
除了DNA改变,在接受骨髓移植手术后,质疑受者血型改变的人也不在少数。事实上,骨髓移植后,由于患者自身的造血干细胞功能逐渐退化以致完全丧失功能,供者的干细胞就担起了造血功能,于是受者的血型也就慢慢变成了供者的血型。但在血型专家王建强看来,即使没有骨髓移植技术,部分人的血型也会随着年龄的增长而做出自然改变,而血型的变化并不会给人体带来巨大影响。
不可否认,干细胞移植技术一直在向前发展。2017年5月,科学家们首次在实验室培育出人类造血干细胞,有望绕开干细胞移植,直接用患者自身细胞治疗白血病等血液疾病。“这是一项了不起的成就,如果可以用安全的方法在实验室培育出大量造血干细胞,人们就不需要依赖捐献者了,而且也能够很好地解决社会的质疑”,国家脐带血库主任李穆表示。
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