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日本尖端医学在攻克哪些疑难杂症?

科普小知识2021-07-20 21:43:17
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最近,你有没有注意到一条新闻,日本京都大学的一个研究小组已经成功地用诱导多能干细胞治疗了一个患有帕金森病的人,目前效果很好。

众所周知,帕金森病是世界上最困难的疾病之一。它属于神经系统的神经退行性疾病。主要的病理变化是大脑中分泌多巴胺的神经细胞死亡。其临床表现为手脚颤抖、身体僵硬、动作缓慢。虽然它不会立即危及生命,但如果它是严重的,它将使人们失去他们的基本生活能力。各国的医学专家正在使用各种方法来攻克这一难题,但迄今为止还没有找到好的根治方法,药物治疗的效果也非常有限。

京都大学医学院附属医院于11月9日召开新闻发布会,宣布今年10月进行了世界上首个帕金森病诱导多能干细胞手术。

日本尖端医学在攻克哪些疑难杂症?

来自京都大学的医学专家说,该患者是一名50岁的男性,被移植了由其他诱导多能干细胞培养的多巴胺神经祖细胞。在3小时的移植过程中,医生向患者大脑两侧注射了大约240万个多巴胺神经祖细胞,以修复产生多巴胺的神经细胞。目前,病人恢复得很好。

然而,医学专家表示,手术的效果和安全性仍需要长期观察,观察期为2年。根据该计划,日本*批准的临床移植实验也将对另外7名帕金森病患者进行同样的治疗。

为什么京都大学的医学专家认为诱导多能干细胞可以治疗帕金森病?因为在过去的几年里,他们用诱导多能干细胞治疗了8只患有帕金森病的猴子。结果表明,不仅这些猴子的手和脚的颤抖状况得到了改善,而且在长达两年的观察后,没有肿瘤可能变成癌。因此,来自京都大学的医学专家已经证实了诱导多能干细胞在治疗帕金森病中的有效性和安全性。

有必要向每个人解释什么是诱导多能性细胞。

专业医学解释是:诱导多能干细胞的标准名称是“人工多能干细胞”。该多能干细胞是指通过在其他诱导因子的作用下引入多能遗传基因和重编程基因而具有与胚胎干细胞相似分化潜能的干细胞。

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这些医学概念听起来有点神秘,难以理解。坦率地说,诱导多能性细胞也是一种干细胞,但它们属于高级类型,因为通过基因重排,这种细胞具有与生俱来的胚胎干细胞相似的分化潜能,并能产生可诱导的靶向干细胞疗法。理论上,诱导多能干细胞可用于重建人体器官,补充和修复受损的器官和组织。例如,如果你的肾脏损坏了,你可以用从你自己的细胞中生长出来的诱导多能干细胞来重建肾脏并替换它,而不用等着别人把它捐献给你。例如,如果你发现脸上有皱纹,你可以用诱导多能干细胞来修复你的皮肤,把一个60岁的女人变成一个18岁的女孩。

我突然担心日本资生堂化妆品公司会因为iPS细胞修复技术的广泛应用而失去业务。

发现这种基因重排机制的科学家是京都大学教授山中伸弥,他因这一重要发现获得了2012年诺贝尔医学奖。当他接到获奖电话时,他正在家里修理洗衣机。

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在日本,京都大学的整体排名仅次于东京大学。日本人喜欢说这句话:关东有“东大”,关西有“京达”。这个“京达”指的是京都大学。

日本在18年里获得了18项诺贝尔奖。大多数医学奖和化学奖的获得者都毕业于京都大学或在京都大学工作。因此,京都大学已经成为日本未来医学研究的核心基地,也是世界上最引人注目的前沿医学研究高地。

帕金森病的诱导多能干细胞疗法是由京都大学的医学专家实施的。

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这不是日本第一次用诱导多能干细胞治疗疾病。早在2014年,一名70岁的日本女性患者成为世界上第一个接受诱导多能干细胞移植的“幸运儿”。同年9月,日本理化研究所的研究小组从诱导多能干细胞中提取出视网膜细胞,这些细胞可以发育成多种细胞,并成功移植到一名患有渗出性老年黄斑变性的女性患者的右眼中。这是世界上第一次使用自己的诱导多能干细胞进行移植。

2017年2月,大阪大学与京都大学、理化研究所和神户市中心市民医院联合实施了从他人的诱导多能干细胞向视网膜细胞的转化,并对5例黄斑变性眼病患者进行了手术,使其重见光明。

京都大学的诱导多能干细胞研究所还与武田制药和其他日本制药公司合作,在2015年成功地用诱导多能干细胞制成的肾细胞治疗了主要的急性肾功能不全疾病。目前,医学专家正在做进一步的研究,希望能使肾脏透析成为历史。

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今年9月,日本科学家做了一件听起来很科幻的事情——他们成功地在人类血液中制造了未成熟的卵细胞。京都大学教授齐藤·托姆吉的研究小组称这项工作是诱导多能性细胞研究的新突破。因为这一突破可能意味着有一天婴儿可以在实验室出生,而这一切都可以通过使用婴儿亲属的身体组织或血液来实现。

在此之前,京都大学的研究小组已经使用干细胞来生产小鼠卵细胞和精子。然而,用这种方法生产的卵子还不够成熟,不能受精。该研究小组称,这为婴儿在这个世界上出生打开了一扇新的大门,通过使用来自在世或已故亲属的遗传物质。这项研究将为不育夫妇或同性夫妇提供一种新的方法,用他们自己的DNA生育孩子。

接下来,研究人员将开始研究如何生产具有受精能力的卵子。

东京大学也没有表现出弱点。他们的研究小组将成千上万个由诱导多能干细胞构成的胰岛封闭在微小的小管中,并植入三只患有糖尿病的小猴子体内。结果几天后,三只猴子的血糖降至正常,并保持正常,直至20天后。研究小组计划在5年内开始对糖尿病患者进行临床移植试验。

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对诱导多能干细胞的研究不仅由京都大学和东京大学进行,而且日本几乎所有主要大学都参与了这项研究,日本主要制药公司也积极参与。日本的目标是成为世界级的再生医疗能源。

那么,除了上述研究成果,日本在诱导多能干细胞研究方面的最新成果是什么?

首先,大阪大学的研究小组通过移植由诱导多能干细胞制成的肝细胞成功地改善了患有肝病的小鼠的症状。有望应用于肝硬化等肝病的再生医学。

清鹰大学心脏病学教授福田辉(Fukuda Hui)的一个研究小组培养了从诱导多能干细胞转化为直径约0.2毫米的细胞团的心肌细胞,然后将约1000个细胞团注入扩张型心肌病和充血性心肌病患者的心脏,以达到治愈的目的。该小组已经将临床研究计划提交给日本卫生、劳动和福利省批准。

此外,由清华大学沈谷和左副教授领导的研究小组成功地用诱导多能干细胞诱导了内耳间隙形成细胞的分化,这将能够治疗遗传性耳聋。

今年9月,京都大学蒋教授的研究小组向卫生、劳动和福利部提交了一份申请,要求制定一项基于iPS细胞血小板的再生障碍性贫血患者临床试验计划。卫生部、劳动和福利部再生医疗保健评估委员会等正式批准了临床研究计划。这也是继持续性眼病、心脏病和帕金森病之后,日本iPS细胞研究成功进入的第四大临床应用领域。

目前,日本医学界仍在关注横滨城市大学领导的一个研究小组,该小组正在研究和培养人工重建的器官,如肝、肾、胰腺、肺、心脏等。这项研究的关键人物是一位31岁的年轻教授,桂泽武部。

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今年2月,他还在东京医科牙科大学担任教授,成为两所学校历史上最年轻的教授。日本的几个医学研究机构和制药公司也参与了这项革命性的技术研究,它正在成为日本产学研合作的一个主要项目。

我们也注意到中日合作的新趋势。

慢性肾功能衰竭患者,肾功能将在几个月或几十年内逐渐下降,最终必须完全依靠人工透析或肾移植来维持生命。伴随着衰老和糖尿病,肾衰竭患者在世界各地都在增加。然而,由于捐赠肾脏来源的短缺,绝大多数肾衰竭患者只能依靠透析。透析相关的医疗费用每年超过500万日元(约30万元人民币),目前日本约有33万人正在接受透析治疗。世界上有200多万肾衰竭患者只能等待死亡,因为他们负担不起高昂的透析费用。

日本慈惠医科大学的横沟教授领导的研究小组通过药物诱导和诱导多能干细胞成功地实现了大鼠和小鼠之间的肾脏再生。有消息称,中国药品监督管理局对这项技术的临床研究表现出积极开放的态度。恒威教授表示,如果这项临床研究在中国首次获得批准,将首先获得中国临床试验的相关数据。基于这些数据分析,在日本进行临床试验也是一种选择。如果中国能在2018年批准临床试验,日本极有可能在一两年内跟进这项临床研究。

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然而,我们注意到再生医学协会的技术涵盖了广泛的领域。试剂、细胞培养和分离装置、产生过程等。并不容易在短时间内实现。尽管京都大学诱导多能性细胞研究所所长山中伸弥教授拥有诱导多能性细胞发明的基本专利,但从血液中制备诱导多能性细胞的一项重要技术的专利首先是由一家美国公司获得的,这项专利后来由富士胶片旗下的CDI公司持有。2016年,富士胶片还将在日本获得该技术的专利权。因此,京都大学诱导多能干细胞研究所向*监管机构提交了一份反对声明。

高效制备高质量细胞是诱导多能干细胞工业化应用的关键。如果所有的用户都要先向富士支付高额的专利许可费,势必会给iPS细胞产业的孵化带来难以承受的负担。有鉴于此,山中伸弥教授希望降低富士的授权费。尽快将日本技术推向医疗应用是日本学术界和工业界的共同愿望。反对辩护的最终结果被推迟了。双方都意识到没有办法继续僵持下去,所以他们在法庭外举行了会谈。今年6月,双方达成协议,无论反对声明的听证结果如何,他们都将充分合作。

诱导多能干细胞产业化的道路本来就崎岖不平。在关键时刻,日本的研究人员、专利所有者和设备制造商仍然采用联合发展的方式,共同为最终征服各种严重而棘手的疾病做出贡献。我们相信,在未来几年中,对诱导多能干细胞的研究必将取得突破性进展。日本已经在这一领域处于世界领先地位,我们中国也在努力。如果世界上所有的国家都能合作,人类将变得更健康,寿命更长。

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本庶佑教授在实验室与助手讨论论文时,接到了诺贝尔奖评审委员会的电话。接到电话后,他发出“哇”的一声。助手们知道,当好事发生在老人身上时,他总是会大喊大叫。

79岁的本舒教授是京都大学研究免疫学的特聘教授。他得知这个奖项的场景比他的继任者同事山中伸弥教授更加光彩夺目。2012年,山中伸弥接到电话时正在家中修理洗衣机。

本舒教授是18年来第18位获得诺贝尔奖的日本科学家。2001年,日本*在第二个科技基础计划中提出了“诺贝尔奖培养目标”,当时的目标是“在50年内获得30个诺贝尔奖”。海外舆论曾指出,“日本*妄言”。才过了17年,18年就被夺走了。

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本舒教授的父亲是一名医生。也许是因为他的家庭教育,他高中毕业后被京都大学医学院录取。京都大学被称为“第二国立大学”。关西的大多数年轻人更喜欢上“北京大学”,而不是去东京上“东京大学”(东京大学),不是因为他们离家很远,而是因为京都大学有一种特殊的学习风格,总是以“*和宽松”而闻名。

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本舒教授一直在京都大学攻读博士学位。他没有选择成为临床医生,而是选择做研究。因为他相信“只有做少数人愿意做的事,我们才能取得成果”。

不管他是去美国的医学研究所深造,还是在东京大学做助理,在获得一系列新的细胞发现后,他仍然回到了他度过青年时代的校园。他成为了京都大学的教授,退休后继续担任名誉教授和特聘教授。他79岁了,仍然呆在大学的实验室里做研究。据本舒教授介绍,北京大学的“*与宽松”正在演变为“*与浪漫”,因为这座老校园已经成为世界尖端医学研究的核心高地。被称为“万能细胞”的诱导多能干细胞在这里诞生。

本舒教授的“PD-1”基因是在1992年发现的。基本原理是人体内大多数免疫细胞(T细胞)的免疫功能不能与癌细胞结合,因为两个细胞之间存在一种封闭物质,即本舒教授发现的“PD-1”基因。只要PD-1基因被抑制,免疫细胞与癌细胞之间的阻断就可以被打破,从而使人体的免疫细胞能够逐渐吞噬癌细胞,最终消灭癌细胞。

获得诺贝尔物理学奖(1973年)的横滨药科大学校长山崎义奈教授将本草教授的这一重要发现称为“对全人类最终战胜癌症的巨大贡献”。

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2013年,本书教授(左一)被皇帝授予“文化奖章”,他最喜欢的电影明星高仓健(右一)也获得了同样的奖项。“文化奖章”是日本授予杰出贡献者的最高国家奖章

2002年,本舒教授的研究成果在老鼠身上得到验证。然而,基于这一成果,首先是资金,很难开发出相应的抗癌药物。本书教授说,无论是*、学校还是企业,一个科研项目能投入的时间通常只有5年。然而,这一研究结果花了22年才被发现,并转化为一种药物用于临床。

本舒教授深知他的研究成果的重要性,所以在完成小鼠实验后,他决心将他的研究成果转化为生物药物来拯救癌症患者。

结果,他把研究结果带到国内外许多制药公司,得到的只是一脸困惑和摇头。没有人能对结果持完全信任的态度,因为整个社会都对癌症的免疫细胞疗法持怀疑态度。

最后举手的是大阪一家名为“小野药业”的制药厂,该厂向本舒教授伸出了合作之手。2014年9月,小叶药业公司生产的第一种抗癌药物尼维罗玛获准上市。这种药物可以激活体内的原始细胞,杀死肿瘤细胞,副作用很小。目前临床资料显示,肺癌、黑色素瘤、肾癌等7种恶性肿瘤的部分患者可以达到完全缓解,效果非常明显。

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本舒教授的发现催生了癌症治疗的免疫疗法,这是仅次于手术、化疗和放疗的第四大癌症疗法。随着诺贝尔医学奖的颁发,它将得到世界的认可。

根据萧业制药工业公司,在过去的四年里,25000名癌症患者已经使用了这种新的奈沃玛抗癌药物。其中,2017年有540名黑色素瘤患者、7300名肺癌患者、2200名肾癌患者、190名淋巴瘤患者、2400名头颈癌患者和4200名胃癌患者使用了这种新的抗癌药物,共计16830人,其中包括日本前首相、2020年东京奥运会组委会现任主席森喜朗。根据安倍首相的贺电,“你救了他的命”。

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优明医院呼吸医学部长masihito nishi说,在用这种新药治疗了许多患者后,“这是一种使癌症患者获得长期生存的神奇药物。”他在100多年前就开始了癌症治疗和研究。

治疗研究结果显示,肺癌扩散的患者一般被认为难以长期存活。然而,使用这种新的抗癌药物后,5年生存率增加了16%。

然而,奈沃玛不是治疗癌症的灵丹妙药。临床应用结果表明,只有20-30%的患者感觉疗效显著,治疗费用极高。起初,一小瓶(100毫克)的价格是73万日元(约4.4万元人民币)。如果每个月注射四瓶,每年的治疗费用将是3500万日元(约212万元人民币)。纳入医疗保险后,*医疗费用负担加重。在*的要求下,这种新的抗癌药物一年减少了四次。目前,一小瓶的价格是17万日元(约1.1万元人民币),治疗费用每年只需要1090万日元(约66万元人民币)。

这种新药如何让更多癌症患者受益?这需要进一步深入研究。在获得诺贝尔奖的第二天,本书教授决定将他所有的奖金(约5750万日元)捐献出来成立一个基金,同时将他所有的专利以及与萧晔药业公司未来合作所获得的利益捐献给该基金。该基金最终将达到1000亿日元(约606亿元人民币)。

本舒教授计划今后每年花费40亿日元资助40名年轻医学研究人员,并鼓励年轻学者投入1亿日元(约650万元人民币)资助基础医学研究,以发现更多的研究成果,最终战胜癌症这一痛苦而可怕的疾病。

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在母校举行的新闻发布会上,本舒教授说了两句话:第一句话是“我相信,到本世纪中叶,癌症将被彻底征服。”第二句话是“一切功劳归于我的妻子,她是总司令。”

陪同丈夫出席记者招待会的本舒教授的妻子笑着回答说:“过去几十年里,我们搬了几十次家,把房子租给了丈夫读书的地方。我相信我们不需要再搬家了。”