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Nature:胚胎干细胞的研究前景悬而未决

  1. 胚胎干细胞

来源:lifeomics 2015-03-26 11:54

就在十年前,美国加州的选民选择了赞成资助胚胎干细胞的研究,他们用自己手中的选票改写了生物医学研究的远景。如今,基于他们当初的支持而创建的机构正站在十字路口,能否继续存活下去,我们还需拭目以待。

就在十年前,美国加州的选民选择了赞成资助胚胎干细胞的研究,他们用自己手中的选票改写了生物医学研究的远景。如今,基于他们当初的支持而创建的机构正站在十字路口,能否继续存活下去,我们还需拭目以待。

在4月一个阳光灿烂的日子,成千上万的棒球迷组成浩浩荡荡的队伍,从Jonathan Thomas的办公室窗前蜂拥而过,朝着美国电话电报球场(AT&T Park)进发,去观看令人激动非凡的2014赛季旧金山巨人队的第一场主场比赛。Thomas在站立式办公桌前背对着窗户工作,但此起彼伏的欢呼喝彩声不绝于耳。

Thomas是加州再生医学研究所(California Institute for Regenerative Medicine,CIRM)的董事会主席,这个拥有30亿美元资助基金的机构受到全世界科学家的追捧,为干细胞研究领域基金资助树立了标杆。但是,当2017年所有的资金用完之时,决定CIRM何去何从的并非科学家们,而是眼下那些经过Thomas窗前,身着橙底黑字的旧金山巨人队队服的人们。Thomas心里很清楚,要想再次获得他们的支持,需要CIRM拿出证据,证明他们的集体投资是值得的。“我们必须尽快将研究项目推向患者,”他说。

加州选民在2004年用选票帮助CIRM走上历史舞台,使之成为全世界最大的干细胞研究资助者。由纳税人所付出的30亿美元及其利息是一笔巨大的金额,这些钱帮助加州吸引了130名科学家的到来,并创造了数千个工作岗位。CIRM资助的研究共发表了1,700多篇论文,此外,还有五个早期临床研究也在进行之中。

尽管硕果累累,但CIRM的发展道路并不平坦。它需要不断对结构进行重组,并拿出新的实施方案,以应对各类问题,例如效率低下以及潜在的利益冲突等。此外,CIRM还需要根据干细胞科学领域所发生的巨变来调整自己的计划。

如今,十年过去了,这个著名的干细胞资助机构到了要为自己的未来命运一战的时候。它迎来了新上任的总裁Randal Mills,他是一位企业家,取代了生物学家出身的前任Alan Trounson。该机构的支持者们开始着手制定计划,以便再次赢得选民的支持,这一次他们希望在2016年获得50亿美元的资助。因此,需要CIRM在短时间内尽快拿出研究结果,让公众相信他们的研究是可以造福社会的。

无论CIRM是否成功,它无疑都为研究基金资助的方式提供了一个全新的视角。当传统基金不给与支持时,CIRM将是一个示范性的模式,帮助科学家将技术最终应用于临床。

有关CIRM的唏嘘感叹可以追溯到来自加州帕洛阿尔托Palo Alto的房地产开发商Robert Klein。他曾在2004年至2011年担任CIRM董事会主席。尽管现在Klein已经从CIRM退休,但在他的办公室里仍然摆放着和CIRM有关的纪念品:一把在CIRM资助的干细胞研究中心破土动工时使用的铁锹,还有他和加州前任州长Arnold Schwarzenegger在剪彩仪式上的合影。

2004年,由Klein首先提出通过公投的方式获得选民对干细胞研究的支持,当时的提案是Proposition 71。当他的想法成功时,CIRM聚满了兴高采烈的干细胞领域的科学家们。当时,这些科学家们仍然还生活在2001年时任总统George W. Bush所颁布的政令的阴影中,George W. Bush对胚胎干细胞研究的政府资助采取了相当严格的限制。加州的选民帮助这些研究者们移除了道路上的障碍,并最终发现在加州乃至整个美国,还是有很多人支持此项研究的。

“在CIRM出现以前,人们的讨论总是围绕着对胚胎干细胞研究的哪些方面进行限制,”来自达拉斯的德州西南大学的一名干细胞及肿瘤生物学家Sean Morrison这样总结道。“当CIRM获得选民支持后,人们的关注点开始变成了美国的其它州如何跟上加州的步伐。”的确,已经有另外五个州开始建立干细胞研究机构。

未雨绸缪

一个午后,Klein正在便签纸上涂涂写写,他正在为创建“CIRM 2”做准备。他在纸上写下“科学家”三个字,接着在这三个字周围画了一个方框。他说,科学在今天正受到前所未有的攻击。2009年,Barack Obama似乎对胚胎干细胞研究的政府资助政策有所松动,但是将要参加2016年竞选的候选人当中,有一些是赞成回到布什时代对该领域所实施的政策的,甚至有一些希望能全面禁止对该领域的资助。Klein指出,有26个州的州议会是反对该项研究的。

此外,美国国立卫生研究院(NIH)已经遭受一击,并且在4月关闭了其再生医学中心。这些都让Klein希望能够在投票之前做好一切准备。“我们必须保护科学家获取各种类型细胞的权力,”他说。“通过这种保护,我们才能确保在伦理允许的范畴内追寻科学的脚步,而不受到宗教意识形态的影响。”

他强调“各种”细胞,折射了在过去十年里,干细胞领域的蓬勃发展,出现了许多改变,这些都是Klein在最初提出CIRM的设想时,所没有预见到的。最大的突破性进展来自加州之外的地方。例如,一个日本研究小组,发现了构建诱导多潜能干细胞(iPS)的方法(K. Takahashi & S. Yamanaka Cell 126, 663–676; 2006),该方法不需要采用胚胎干细胞,就能为患者“量身定做”所需要的细胞类型。还有一个来自俄勒冈的研究团队,致力于通过细胞核移植克隆人胚胎干细胞株(M. Tachibana et al. Cell 153, 1228–1238; 2013)。

此外,有一些地区和国家在治疗方法的研究进展上也超越了加州。例如,日本采用诱导多潜能干细胞治疗由于年龄增长而出现的黄斑变性,这是一种会导致失明的退行性改变(Nature 494,413; 2013)。在这一领域,日本已经领先于世界其它国家。

然而,加州的研究者们也并未停下脚步。他们使用iPS细胞及胚胎干细胞诱导产生了多种类型的细胞,例如神经细胞、心脏细胞、眼睛细胞以及皮肤细胞,研究成果的丰富程度超出了想象,尤其是这些成果都出自仅仅一个州的研究力量。目前,科学家们希望能够将这些细胞应用于人体。他们开发了对付肿瘤干细胞的药物,肿瘤干细胞被认为是癌症不能被根治的罪魁祸首。此外,加州的研究者们还带领着全世界唯一两个将基因剪辑与细胞治疗结合在一起的HIV治疗试验。研究者们之所以可以取得如此成就,与他们超豪华阵容的基础设施是分不开的:12个全新或翻新配套设施,顺畅的基金资助流程,吸引着众多年轻科学家的目光。

“几乎每个国家的科学家都会无比羡慕加州科学家所拥有的这一切,”来自荷兰莱顿大学医学中心(Leiden University Medical Center)的Christine Mummery说。许多一流科学家涌向加州,其中不乏像曾就职于威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin–Madison)的Clive Svendsen这样的“大牛”。但是,也要看到,“他们还没有应用自己的研究成果治好某一个患者,这常常是备受批评的关键。”

此类批评的声音常常出现在耳边。1月22日,Thomas和CIRM的研发部门高级副总裁Ellen Feigal就一起遭遇了一场令人尴尬的正面批判。当时,他们与公民财务问责和监督委员会(Citizens Financial Accountability and Oversight Committee)一起在洛杉矶开会。委员会成员之一Jim Lott是一位卫生行业的行政人员,同时也是一位13岁女孩儿的父亲。他的女儿由于脊髓受伤而瘫痪,只能依靠轮椅行动。当他听完Thomas和Ellen的介绍后,发现他们所有的幻灯片都充斥着干巴巴的数字和抽象的语言,在他看来,他们不过是在吹嘘自己的研究成果。没有一张幻灯片能明确告诉他CIRM所进行的研究能够让他的女儿重新站起来。此前,他已经就此提过问题,但始终没有得到答案。“我不得不告诉你,老兄,如果再一次让我投票,我恐怕很难把票投给支持你们的一方。”Lott这样对Thomas说。

Lott说,他明白CIRM所做的一切都是有价值的科学研究,但是CIRM没有很好地去向公众解释,科学将如何实现曾在Proposition 71许诺过的医学治疗远景,如何真正给患者带去福音。

“研究者一厢情愿地认为人们应该明白这是一项有意义的事业,公众应该看到继续CIRM具有多么重大的意义,但是,事实却并非如此。”

不仅仅是做父母的在提出这样的疑问。一项由医学研究所专家小组出具的报告显示,人们认为CIRM野心勃勃的目标“太不切实际”。就在2011年,加州一家叫做Geron of Menlo Park的公司叫停了由CIRM资助的试验,那是决定将胚胎干细胞应用于癌症治疗后第一个主要试验。

Klein说,花费3,400万美元所推动的Proposition 71提案从未许诺过在十年内就会将研究成果用于临床治疗。但是,该提案的支持者却频频将目光集中于“治疗”二字。例如,在加州的官方选民资讯指南中,就提到“Proposition 71关乎疾病治疗,关乎救助生命。”CIRM目前正全力以赴获得证据,去说服Lott和像Lott一样的人。

CIRM的雄心壮志很大程度上表现在一个高达4.5亿美金的奖金,该奖金为疾病研究小组而设置,作为基金资助相应的研究人员。这与早期生物技术公司的策略十分相似,鼓励大批科学家将科学发现转化成临床试验。为了给带领团队的科学家以专业知识和其它相关指导,CIRM建立了由企业及政策法规专家组成的小组,每年至少与疾病研究小组会面一次,给予他们所需的帮助。

CIRM也努力进行了一系列的调整,以便将力量更加集中于其科学研究向临床的转化。今年五月,CIRM为位于门罗帕克(Menlo Park)的 Asterias Biotherapeutics提供了1,400万美金的资助,帮助其对Geron公司放弃的产品继续进行研究。为了增加胜算的几率,CIRM调整了其投资组合,从而释放出更多资金优先发展最有可能成功的项目。例如,2013年,它削减了基础研究的基金,拨出2亿美元用于加快现有疾病研究小组的研究进展。

杰出的“红娘”

从CIRM各类项目中获益的科学家们纷纷表示这一独特的运作方式十分新颖。2008年,CIRM促使两个研究团队携手合作——一个团队来自加州大学旧金山分校,由免疫学家Jeffrey Bluestone带领,另一个团队来自位于圣地亚哥的ViaCyte公司。两个研究小组共同合作,致力于将来源于胚胎干细胞的胰岛素分泌细胞移植到糖尿病患者体内。Bluestone担心接受移植的患者的免疫系统可能会损坏这些外来的胰岛素分泌细胞,或者对其产生过度反应。动物实验数据表明,将细胞包裹在某种“容器”中可以避免有害的免疫反应。因此,ViaCyte公司开发了一种与医用植入设备材料相似的多孔膜,用它来包裹移植到患者体内的胰岛素分泌细胞。目前,该公司正与美国食品与药品管理局合作,着手设计相关的临床试验。

Bluestone表示,如果没有这样的合作机制,ViaCyte不可能达到今天的位置。美国国立卫生研究院通常不会让基金申请者通过这样的方式整合资源,进行合作,尤其是双方还是分别来自学术界和企业两个领域。

Irving Weissman是斯坦福大学干细胞生物及再生医学研究所的主任,获得了来自CIRM 1,900万美金的资助,用于与英国的同事们合作,研究针对白血病的抗体疗法。该研究小组已经获得了一种有效抗体,并完成了动物实验,去年12月,又从CIRM获得了另外的1,300万美金用于该抗体的人体安全试验。

Weissman说,CIRM的基金资助方式,真正做到了让科学本身,而非对底线的关注,去作为驱动研究的原动力。例如,他们可以通过两种不同的方式去进行研究,从而增加了成功的概率,这在其它地方是闻所未闻的。“在所有生物技术公司里,都是钱说了算——而非科学家。”

但是,也有人指出,CIRM似乎让科学家以及那些自身工作可以从CIRM获益的人掌握了过多的权力。例如,医学研究所的报告中就指出,CIRM的董事会席位分布在大学领导层,患者拥护者,以及生物技术公司的工作人员,保证了这些席位将永久地被那些利益冲突无可避免的人所占据。”CIRM对此作出回应,修改了相关条款,使董事会成员所在的机构需要申请获得CIRM的资金时,不可参与投票。

这一决定在今年3月开始执行,但有关CIRM由29个成员组成的监管委员会在利益冲突方面所产生的抱怨,却由来已久。这个委员会负责审批基金发放及奖金的颁发,但其三分之一的成员本身就来自那些需要获得CIRM资助的研究机构(Nature 453,18–21; 2008)。这一问题也同样困扰着其它项目及机构。美国唯一一个可与CIRM规模媲美的同级别研究基金资助机构,拥有30亿美金资金的德州癌症预防研究所(Cancer Prevention and Research Institute of Texas,CPRIT)也因为同样的利益冲突问题,被人们批评。甚至有人断言,CPRIT不经恰当的同业审查,就把资金拨给他们请来的科学家(Nature 486,169–171; 2012)。

观察家认为,这是科学基金申请中常见的问题,“CIRM和CPRIT都面临着一个现实,就是有可能需要在做决策时,出现对利益团体的偏袒,” Aaron Levine说,他是医学研究所专家小组的一员,也是佐治亚理工学院(Georgia Tech)的政治学者。“但是,不管怎样,我们都得承认,CIRM在公平地给予研究机构资金资助方面已经做得很好了。”

那些从CIRM获得资助的科学家坚信,CIRM应该继续留存,但也有些对即使失去CIRM的资助的相关研究报乐观态度。“再过十几年,我们应该就可以确定CIRM的投入是否值得,” Svendsen说。“但是,即使CIRM不再发放资助,我们前期所做的有关干细胞的研究中获得的数据结果,已经足够帮助我们继续从NIH、富人捐赠及企业等途径获得研究资金了。”

Thomas正在尝试从上述这些资源获得10亿到20亿美金的资助,以便在CIRM被关闭,资金用完的情况下,来帮助那些科学家完成正在进行的临床试验。如果Klein愿意帮忙,那么就不再有什么问题了。目前科学界正上演愈演愈烈的没有硝烟的战争,他把CIRM 2看作是终结这场战争的方法。“如果我们现在不表明立场,那么再过十年,我们可能面对的就是州政府及联邦政府摆出的神权政治嘴脸,在接下去的50到100年里对科学研究采取各种限制。”

与2004年有所不同,这次针对选民的拉票更多地倾向于唤起加州人民的自豪感与价值观。但是,显而易见的是,如果这些宣传中,我们能真的看到那些从CIRM获得帮助的患者的笑脸,无疑会更能唤起公众的共鸣。前好莱坞高管Sherry Lansing也是董事会的一员,她在12月召开的会议上提出:“我们需要一个本垒打!”

这个观点和那些经过Thomas办公室,走向体育场的巨人队球迷不谋而合。他们会为每一次常规击球或漂亮的防御打法欢呼,但是唯一能让他们激动到尖叫跺脚的,是将球猛击到球场之外。(生物谷Bioon.com)

原文检索:

Erika Check Hayden. Stem cells: Hope on the line. Nature, 2 July 2014; doi:10.1038/511019a

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