初步的临床试验表明,胚胎组织输入到患帕金逊氏病的病人大脑中能改善病人的病情,研究人员呼吁应对这项研究进行广泛试验。

1988年,当美国政府禁止拨款用于人工流产所得胚胎组织进行的移植研究时,这种设想只是一种理论,人们还无实践兴趣。在研究人员希望胚胎组织的移植可用于逆转请如帕金逊(Parkinson)氏和汉丁顿(Huntington)氏病之类的大脑衰退疾病症状时,他们还没有足够的证据支持这一设想、但4年后,在第4届国际神经移植大拿上基础科学家和临床研究人员给出的广泛的研究结楚地表明其临床结果是令人鼓舞的。

这便显出政府对待胚胎组织移植研究的态度有问题。由于禁止拨款,不可能指望政府计划用自然流产的胚胎材料建立一个胚胎组织库,美国的科学家认为他们的研究受到限制,芝加哥医学院的神经科学研究所主任J-R斯纳德克(John R. Sladek)认为:“政府的禁令是我们设想的临床研究过程的最大阻碍。”斯纳德克和其他人都感到失望,因为他们认为是该进行大规模临床试验的时候了,因为欧洲已经计划这样做了。亚特兰大文典利诊所的贝凯(Roy Bakey)认为,“我们希望NIH建立少数中心进行细心的、系统地对这一手术进行试验,否则,就只能偁然地进行试验,那么,这项研究就费花很多年的时间。”

为什么像斯纳德克和贝凯这样的研究人员都认为对这项研究可以进行广泛的临床试验了呢?在最近的代表大会上得到的答案是充分而可靠的。国外和国内私人基金资助的临床试验已显示胚胎细胞输入能显著地改善柏金逊氏病的症状,的确,欧洲人受到这些初步研究结果的肢舞,正在组织一个大规模的试验,这涉及到11个国家的15个研究中心,此外,会上报道的动物模型上的研究充分地显示适当的胚胎组织输入对汉丁顿氏病人也有好处,这种病是中年才发病的胎生的、先天性的大脑衰退疾病。

但是,正是由于禁令没取消,这种用胚胎组织所得到的有前途的初步结果不能进行大规模的研究,研究人员也正在探寻另外的移植战略来实现他们的愿望。这些战略包括移植星形细胞(一种非神经脑细胞)或肌肉细胞。这些细胞经遗传修饰后,能产生由于大脑衰退而缺乏的主要大脑化合物。这些设想尽管仍只限于在动物模型中进行研究,研究人员已认为他们的结果是令人鼓舞的,然而,到现在为止,主要的临床试验仍集中于用胚胎组织移植治疗帕金逊氏病。

胚胎移植对病人确实有益的证据中,最生动、最令人信服的证据是来自瑞典的朗德(Lund)。在这次大会上,市立大学医院的哈凯恩 · 维德罗(Hakan Widner)描述了来自加利福尼亚的一个男病人和一个女病人的病情改善情况。他们因服用有毒的药物而损伤大脑神经,这同帕金逊氏病中的神经丧失的结果一样,因而引起帕金逊氏综合症。这种病丧失的神经元产生一种叫做多巴胺的神经递质,这种神经元部分地位于大脑中,控制有意识的运动,帕金逊氏病的传统治疗是服用所谓的L-多巴胺,这种药物在大脑中转变成多巴胺,它有助于弥补由于神经细胞死亡而引起的多巴胺缺乏。但这个已40岁的男病人和已30岁的女病人已产生了几种L-多巴胺不能治愈的症状。

在治疗这两个病人时,朗德医生将6至8周的胎儿大脑细胞输入给病人。他们从病人大脑两侧的4个点注射,每个病人至少接受16个胎儿的脑细胞。维德罗说,初步的工作表明,少量的细胞是无效的。一年以后,用正电子发光断层摄影扫描技术测定表明大脑多巴胺的产量惊人地提高,证明移植细胞生存下来了,更重要的是这两个病人的症状大大减轻,到目前已维持了18个月。维德罗说,虽然这两个病人仍然需要服用L-多巴胺,但他们重新获得了“走路和独立生活”的能力。

也在朗德市立大学医院工作的奥勒 · 林德沃尔(Olle Lindvall)介绍了另外4个病人接受胚胎组织注射后获得类似的成功例子。他告诉与会者,“我们的资料表明,移植的神经元可能长期生存并发挥功能。”

朗德医生的研究有助于确定这种移植细胞最好地发挥作用的条件。例如,他们认为,好的效果除了需要大量的胎儿组织外,这些被移植的细胞必须来自幼龄胎儿。这一发现同塔蒙帕(Tampa)南佛罗里达大学的托玛斯B. 佛瑞曼(Thomas B. Freeman)的结果一致。佛瑞曼把从胎儿细胞输入到鼠大脑时,发现如果胎儿大于9至10周时,移植细胞生存力很差。

移植需要较幼龄的组织反过来解释了为什么耶鲁大学医学基金会的小D. 尤吉尼,里德奠恩德(D. Eugene Redmond Jr)移植了胎儿组织的11个帕金逊氏病人只有很轻微的改善。因为他们根据用猴子作实验的经验,采用了9至11周的胎儿组织。里德英恩德说,即使他们的病人有一些改善,也很少有证据说明移植细胞能长期生存并有产生多巴胺的能力,并且还有一个病人死了,虽然其死因似乎与这种治疗无关。耶鲁的研究人员获得了私人基金的资助,他们打算用幼龄胎组织继续进行试验。

在那些发现病情有所改善的研究中,看来仅仅只是症状的改善时间持续较长,来自瑞典的报道说病情的改善达18个月。来自德恩维尔,科罗曾达大学卫生科学中心的科特 · 佛瑞德(Curt Freed)叙述了他们所治疗的7个病人的状况,其中一个病人的症状改善持续了45个月。然而,还没有一例柏金逊氏病人恢复到正常状况。朗德大学的安德斯 · 伯爵卡朗德(Anders Bjoklund)说,偶然也有移植效应使病情恢复到5至10年前的状态,这时,其症状可用L-多巴治疗得到较稳定的控制。然而还不清楚这种病变是否被永久地控制或是仅仅只是重新调整了病变过程。

正当大多数与会者们的注意力集中到帕金逊氏病的同时,有的与会者也报道了对其他几种神经疾病进行试验的研究进展。英国剑桥大学的罗意 · 朗德(Roy Lund)预言“汉丁顿氏病可能就是下一个”通过移植神经细胞进行治疗的疾病。的确,已有个别汉丁顿氏病人接受移植细胞后病情有所好转的报道,一例在墨西哥,—例在美国,不过,会上那些关于人类治疗的报道仍是可疑的;对神经移植治疗汉丁顿氏病人持乐观态度的证据是用动物模型进行研究的结果。

哈瓦德医院神经外科医生奥利 · 艾沙逊(Ole Isacson)在一项研究中,采用能产生神经递质GABA的鼠胚胎神经元移植到其产生神经递质GABA的神经元用化学物质破坏了的5个狒狒的脑中。在治疗之前,这些动物有不能控制运动的病症特征,9星期后,它们的症状减轻了一半。

虽然目前胚胎组织可能是修复因神经疾病引起的大脑损伤最有前途的途径,但这并不是唯一的。另一种可能是用有孔的胶囊包装能产生多巴胺的动物细胞,如猪,牛等的细胞,也足以使营养物质进入胶囊,并让其中的多巴胺分泌出来。但不足以避免免疫系统的物质对外源组织的进攻。麻省理工学院、布鲁温大学等研究小组和其它小组,其中一个小组是一个罗德岛省的私人生物技术公司,细胞治疗有限公司已建立了一些系统能用胶囊包装不同类型的细胞。

除了胚胎组织外,许多研究人员认为是最有前途的途径是用遗传工程技术将从病人体内得到的细胞进行改造,从而能够弥补其脑神经元死亡的后果。国家门德尔精神卫生研究所(NIMH)早期临床神经科学分部的负责人威廉 · 佛瑞镩(William Freed)说,“任何想象得到的神经衰退疾病都可以通过改变细胞内的蛋白质表达予以治疗。”佛瑞德和乔治 · 华盛顿大学医学院的杰佛利 · 罗森顿组织了这次会议。

遗传工程已显示它大有前途,但研究人员首先必须找到适于操作的细胞。包括斯托里 · 布鲁克,纽约州立大学的罗伯特 · E · 斯卡克(Robert E. Strecker)在内,有些研究人员选择了成人的星形细胞,这是一种供给大脑营养的细胞。斯卡克认为星形细胞有几个优点:易于从病检中获得;在组织培养中易分裂和生长;易把基因插入到细胞中去;当把这些细胞注入到大脑中时,它们不仅能分泌插入基因的蛋白,而且也诱导由它供给营养的神经细胞内的基因表达。这意味着星形细胞是很适于这一操作的细胞。例如,它可用于导入神经生长因子以防止帕金逊氏、汉丁顿氏或艾兹英尔氏病引起的神经进—步衰退,这种细胞也能诱导产生如多巴胺之类的简单化合物。

在肌肉细胞作为遗传修饰用细胞的选择还不及星形细胞时,在动物模型研究中已显示了它有应用前途。例如,麦迪逊的威斯康星大学的乔 · 寿苏(Jiao Shoushu)将酪氨酸羟基化酶基因导入到鼠肌肉细胞中,并移植到有实验性帕金逊氏病的鼠中,2个月后,这些肌肉细胞产生了足够的多巴胺以减缓鼠的症状。寿苏说,“肌肉细胞在大脑细胞中与脑细胞如此相容,生长如此旺盛真使我们感到惊讶。”

修饰的星形细胞和肌肉细胞很像一个药物生产工厂,它能生产大脑所需的化学物质,但这些细胞不能重建大脑最初的结构,即神经元之间的连结。所以,研究人员正在探讨其它途径直接把基因导入到大脑功能细胞中去。NIMH的佛瑞德提出的战略是不必移植,只要改造已连结在一起的细胞就行了。

直接把基因传递到神经元中去的一个有力的载体是单纯疱疹病毒,它能自然地感染神经元。作为建立最终能用于将基因导入人脑细胞的单纯疱疹病毒的约瑟芬 · 格罗里索(Joseph Gloriso)小组已构造了几个这种病毒的改造结构。在动物试验中,改造的病毒感染神经元后并不引起疾病而病毒所载基因有活性达300天。但在这项工作显示有前途的同时,格罗里索提醒大家:“获得一个理想的载体的路程还很漫长。”他提到,仍要作的工作是要找到一个调节导入脑细胞的病毒所载基因活性的最好调节序列。

尽管人脑遗传工程是最有力的应用工具,但大会上的专家们仍然怀疑这项高技术能否很快替代胚胎细胞。维德尔说,到目前,“还没有一个经修饰的细胞能做胚胎细胞所能做的事,我们一直听到有好的修饰细胞的报道,但它们并不好,”这是一个妨碍这项关键性研究的策略错误,这会使这个领域的研究人员遭到更大的挫折。

[Science1992814]