從追趕到同行,中國(guó)沒有缺位
發(fā)表時(shí)間:2015/11/30 9:26:12來(lái)源:中國(guó)科技網(wǎng)-科技日?qǐng)?bào)瀏覽次數(shù):
16日,國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃試點(diǎn)專項(xiàng)2016年度第一批項(xiàng)目申報(bào)指南正式在科技部門戶網(wǎng)站對(duì)外公布,“干細(xì)胞及轉(zhuǎn)化研究”名列其中。這標(biāo)志著在十多年的探索后,我國(guó)干細(xì)胞研究有望從實(shí)驗(yàn)室走向病床。我國(guó)干細(xì)胞研究發(fā)展的脈絡(luò)怎樣,在國(guó)際上處于何種地位,我國(guó)干細(xì)胞從基礎(chǔ)到應(yīng)用研究有哪些亮點(diǎn)及特色,干細(xì)胞未來(lái)在倫理、臨床等方面還面臨哪些挑戰(zhàn),中國(guó)將如何進(jìn)行科研布局。帶著這些問題,本報(bào)專門成立報(bào)道小組,深入采訪干細(xì)胞研究的一線專家,并從今天陸續(xù)推出“走近干細(xì)胞研究系列報(bào)道”,以饗讀者。
人體是由40—60萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞組成的生物體。每天,生與死一刻不停地在人體內(nèi)上演,每分鐘會(huì)有約3億個(gè)細(xì)胞走向死亡。由誰(shuí)來(lái)補(bǔ)充這些死去的細(xì)胞?1868年,德國(guó)生物學(xué)家恩斯特·?藸柼岢,多細(xì)胞生物體內(nèi)有一類細(xì)胞能產(chǎn)生很多種類型的新細(xì)胞來(lái)修復(fù)生物體。這便是干細(xì)胞。在歷經(jīng)100多年的爭(zhēng)論與完善后,恩斯特·?藸柼岢龅倪@一假說性概念,已經(jīng)演變成一場(chǎng)生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的革命。
那么,在這場(chǎng)科學(xué)研究的競(jìng)跑中,中國(guó)科技界交出了怎樣的成績(jī)單?
干細(xì)胞:科學(xué)界的寵兒
干細(xì)胞真正成為科學(xué)界的寵兒是在上世紀(jì)末。1997年,克隆羊“多莉”出生。1998年,美國(guó)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室獲取人類胚胎干細(xì)胞和人類胚胎生殖干細(xì)胞。生命由此展示出逆生長(zhǎng)潛能,干細(xì)胞看似無(wú)窮的轉(zhuǎn)化能力引起了科學(xué)家的關(guān)注。各國(guó)紛紛對(duì)干細(xì)胞基礎(chǔ)和應(yīng)用研究投入重金。在1999年末美國(guó)《科學(xué)》雜志公布的年度世界十大科學(xué)進(jìn)展中,“干細(xì)胞研究的新發(fā)現(xiàn)”榮登榜首。次年,干細(xì)胞研究再度入選《科學(xué)》雜志年度世界十大科學(xué)進(jìn)展。
在這場(chǎng)新興的研究熱潮中,中國(guó)沒有缺席。2001年,國(guó)家973計(jì)劃在人口與生殖健康板塊支持了2個(gè)與干細(xì)胞相關(guān)的項(xiàng)目。次年,863專項(xiàng)“組織器官工程”啟動(dòng),布局干細(xì)胞及再生醫(yī)學(xué)的技術(shù)研究。
這是我國(guó)在國(guó)家層面支持的第一批干細(xì)胞項(xiàng)目,也是973計(jì)劃第一次在同一領(lǐng)域同時(shí)支持2個(gè)項(xiàng)目!敝袊(guó)科學(xué)院院士、同濟(jì)大學(xué)校長(zhǎng)裴鋼說,這標(biāo)志著我國(guó)系統(tǒng)布局干細(xì)胞領(lǐng)域的基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化研究。
2005年底,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》發(fā)布,其中明確指出要大力發(fā)展生物技術(shù),“基于干細(xì)胞的人體組織工程技術(shù)”被列為生物技術(shù)的5個(gè)前沿方向之一。在隨后公布的國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃中,干細(xì)胞研究作為發(fā)育與生殖研究專項(xiàng)的重要組成部分出現(xiàn)在研究計(jì)劃的四個(gè)專項(xiàng)中。2010年,國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃調(diào)整,干細(xì)胞研究脫胎于發(fā)育與生殖研究專項(xiàng),位列6個(gè)研究專項(xiàng)之一。2011年,中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng),依托中科院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)的核心研究力量開展集中攻關(guān)。整個(gè)“十二五”期間,我國(guó)累計(jì)支持干細(xì)胞相關(guān)的重大科研項(xiàng)目近170項(xiàng),支持經(jīng)費(fèi)超過24億元。
“15年間,干細(xì)胞研究從弱到強(qiáng),從最初從屬于其他研究領(lǐng)域的小分支,發(fā)展為生機(jī)勃勃的一個(gè)新興學(xué)科!迸徜撜f,“判斷一個(gè)研究領(lǐng)域的發(fā)展前景如何有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),一是領(lǐng)域中的年輕人多不多,二是能否吸引更多其他領(lǐng)域的科研人員加入。干細(xì)胞研究符合這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)!
細(xì)胞生物學(xué)家裴鋼已發(fā)表多項(xiàng)干細(xì)胞重大研究成果。他笑稱自己曾是干細(xì)胞研究的一位“票友”,不知不覺中投身于此。做出和他相同選擇的研究人員不是少數(shù)!2001年剛剛啟動(dòng)干細(xì)胞研究時(shí),全國(guó)從事干細(xì)胞研究的團(tuán)隊(duì)寥寥無(wú)幾,組織一場(chǎng)學(xué)術(shù)會(huì)議都困難!敝袊(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員周琪說,而近年來(lái),日漸明朗的研究前景已經(jīng)讓越來(lái)越多的人投身干細(xì)胞研究!敖衲10月到12月有不下10場(chǎng)全國(guó)性干細(xì)胞研討會(huì),每場(chǎng)的參會(huì)人數(shù)都在300人以上,每年平均有數(shù)萬(wàn)人次發(fā)表干細(xì)胞研究相關(guān)論文!
中國(guó):迎頭趕上的同行者
任何科學(xué)探索都不會(huì)是一帆風(fēng)順。干細(xì)胞研究更是如此!坝捎讷@取胚胎干細(xì)胞會(huì)破壞囊胚本身,所以胚胎干細(xì)胞從‘出生’起就面臨著倫理的苛責(zé)。”軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院全軍干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任裴雪濤說,當(dāng)時(shí)美國(guó)聯(lián)邦政府對(duì)胚胎干細(xì)胞研究采取限制聯(lián)邦政府基金支持的政策,德國(guó)、法國(guó)等歐洲國(guó)家禁止胚胎干細(xì)胞研究。直到2007年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)將體細(xì)胞誘導(dǎo)為多能干細(xì)胞的方法,才化解了干細(xì)胞研究面臨的倫理難題,干細(xì)胞研究迎來(lái)新的發(fā)展期!霸谶@個(gè)過程中,我國(guó)干細(xì)胞研究從最初世界強(qiáng)國(guó)的追趕者,逐漸成為他們的同行者!迸嵫f。
2007年,日本科學(xué)家山中申彌成功獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS)后,iPS細(xì)胞是否具有和胚胎干細(xì)胞一樣的分化多能性成為科學(xué)界爭(zhēng)議的又一問題。2009年,中國(guó)科學(xué)家的努力終結(jié)了這種爭(zhēng)論和疑慮。當(dāng)年3月,一只名叫“小小”的小鼠登上了英國(guó)《自然》雜志。這只出生在中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物所的小鼠由iPS細(xì)胞發(fā)育而來(lái),使世界干細(xì)胞研究進(jìn)入爆發(fā)期。
“此后iPS細(xì)胞的相關(guān)研究主要是兩個(gè)方面:如何高效、安全地獲取iPS細(xì)胞、維持其干性及其細(xì)胞重編程的機(jī)制,以及如何控制它的分化方向及其調(diào)控機(jī)制。”裴雪濤說。
2010年以來(lái),我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)維生素C等小分子能提高iPS細(xì)胞的誘導(dǎo)效率,發(fā)現(xiàn)了維持細(xì)胞多能性的機(jī)制、控制細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素,并通過多種辦法將iPS細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多種體細(xì)胞,在細(xì)胞重編程、多能性調(diào)控、遺傳篩選和修飾、特色動(dòng)物資源平臺(tái)等方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平!袄碚撋险f,我們已經(jīng)能從iPS細(xì)胞獲得各種類型的人體細(xì)胞,只是需要進(jìn)一步檢驗(yàn)這些細(xì)胞是否具有應(yīng)用的安全性、有效性、可控性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性!迸嵫f。
在由誘導(dǎo)因子獲取iPS細(xì)胞的技術(shù)路線之外,我國(guó)科學(xué)家積極尋找其他獲取多能干細(xì)胞的辦法。2013年,我國(guó)科學(xué)家另辟蹊徑,用7個(gè)小分子組合完全替代了轉(zhuǎn)錄因子將小鼠的體細(xì)胞誘導(dǎo)成多能干細(xì)胞。我國(guó)科學(xué)家還找到了直接將體細(xì)胞誘導(dǎo)為另一種體細(xì)胞或成體干細(xì)胞的辦法,率先將小鼠的成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)成肝細(xì)胞,用3個(gè)小分子組合將小鼠以及人的體細(xì)胞分化成為神經(jīng)前體細(xì)胞,并建立了將尿液細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)干細(xì)胞的技術(shù)。而在成體干細(xì)胞研究和應(yīng)用方面,我國(guó)科學(xué)家已開展系統(tǒng)研究,并將它用于腫瘤放化療后的造血損傷、血液系統(tǒng)疾病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、糖尿病、神經(jīng)損傷與退行性疾病等,其中一些已經(jīng)獲得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)的臨床試驗(yàn)批文并展開了規(guī)范的臨床試驗(yàn)研究。“在干細(xì)胞發(fā)展的最初階段,我國(guó)明顯表現(xiàn)出跟隨者的態(tài)勢(shì)。近年來(lái),我國(guó)干細(xì)胞研究迅速趕上,取得了眾多有國(guó)際影響力的成果,躋身于美、日、德、英等國(guó)家的同行者。”裴雪濤說。
數(shù)據(jù)同樣說明了這樣的發(fā)展趨勢(shì)。1961年至2015年,干細(xì)胞研究領(lǐng)域共發(fā)表25萬(wàn)余篇相關(guān)文獻(xiàn),按照發(fā)表數(shù)量美國(guó)居于首位,我國(guó)居第四位。盡管起步較晚,我國(guó)干細(xì)胞研究領(lǐng)域的論文數(shù)量增長(zhǎng)較快, 2014年年度發(fā)表論文數(shù)量已排名世界第2位。在專利申請(qǐng)方面,近幾年我國(guó)干細(xì)胞專利申請(qǐng)數(shù)量全面增長(zhǎng),2013年達(dá)到世界申請(qǐng)總量的24.33%。
“干細(xì)胞是一個(gè)需要長(zhǎng)期投入的學(xué)科,往往要在投入十年后才能見成果!敝茜髡f, 973和863計(jì)劃支持的第一批干細(xì)胞項(xiàng)目聚集了一批干細(xì)胞研究人才,他們大多成為如今干細(xì)胞領(lǐng)域的領(lǐng)軍科學(xué)家。近年來(lái),在北京、上海、廣州等地建起的一批干細(xì)胞庫(kù),以及小分子資源庫(kù),為我國(guó)科學(xué)家在相關(guān)領(lǐng)域取得突破提供了基礎(chǔ)條件!翱梢哉f,沒有國(guó)家973計(jì)劃、863計(jì)劃、重大科學(xué)研究計(jì)劃、中科院科技先導(dǎo)專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金和一些地方政府專項(xiàng)基金的長(zhǎng)期支持,我國(guó)干細(xì)胞研究不可能取得這樣的成績(jī)!
“科學(xué)規(guī)劃就是要在相關(guān)研究形成國(guó)際熱點(diǎn)前,提前布局!迸徜撜f,“我們以不到美國(guó)十分之一的國(guó)家財(cái)政投入,從追趕者成為同行者,說明這個(gè)領(lǐng)域我們看準(zhǔn)了,國(guó)家的錢沒白花!
專項(xiàng)試點(diǎn):貫通基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化的各環(huán)節(jié)
15年來(lái),我國(guó)在干細(xì)胞領(lǐng)域的成績(jī)有目共睹,但問題同樣突出。
“我國(guó)在干細(xì)胞領(lǐng)域發(fā)表論文數(shù)量增長(zhǎng)很快,但高質(zhì)量論文數(shù)量仍與美國(guó)等國(guó)家有很大差距。”周琪說。過去50年間,我國(guó)在《細(xì)胞》《自然》《科學(xué)》三大國(guó)際期刊主刊發(fā)表論文僅位列全球第13位!拔覀冇泻芏嗾撐氖菫榱税l(fā)論文而發(fā),對(duì)學(xué)科的貢獻(xiàn)有限。”
“干細(xì)胞美好的應(yīng)用前景是吸引科學(xué)家孜孜不倦的重要原因,但在研究成果轉(zhuǎn)化、臨床應(yīng)用、政策法規(guī)、行業(yè)規(guī)范等方面,我國(guó)干細(xì)胞研究仍面臨很多問題。”裴雪濤說。目前,世界各國(guó)大量展開干細(xì)胞臨床試驗(yàn),加拿大、韓國(guó)、新西蘭等國(guó)家陸續(xù)批準(zhǔn)了干細(xì)胞產(chǎn)品上市銷售。盡管近年我國(guó)獲得的干細(xì)胞專利數(shù)量迅速上升,但總體來(lái)看質(zhì)量不高,轉(zhuǎn)化率低。我國(guó)干細(xì)胞治療相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、倫理等研究也相對(duì)滯后。“干細(xì)胞行業(yè)的不規(guī)范現(xiàn)象,一度使我國(guó)的干細(xì)胞及轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究被國(guó)際同行詬病!
日前,作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃六大試點(diǎn)專項(xiàng)之一,為期五年的“干細(xì)胞及轉(zhuǎn)化研究”設(shè)置了多能干細(xì)胞干性維持機(jī)制、組織干細(xì)胞的獲得及功能、基于干細(xì)胞的器官再造、干細(xì)胞轉(zhuǎn)化與應(yīng)用等八大重點(diǎn)任務(wù)!皩m(xiàng)的整體布局從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用轉(zhuǎn)化到產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都有涉及,目的是形成干細(xì)胞基礎(chǔ)研究—相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)—產(chǎn)品和技術(shù)的轉(zhuǎn)化一體化部署的創(chuàng)新鏈,在加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的同時(shí),使基礎(chǔ)研究能更多地面向臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化!迸徜撜f。
“重點(diǎn)專項(xiàng)將以國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)為基礎(chǔ),更加關(guān)注基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化!敝茜髡f:“在2010年之后,國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃就在強(qiáng)化這種思路,每年都會(huì)支持一個(gè)干細(xì)胞臨床應(yīng)用項(xiàng)目,由臨床專家擔(dān)任首席科學(xué)家。雖然比例不大,但收效良好!
一直致力于推動(dòng)干細(xì)胞研究成果臨床研究和產(chǎn)業(yè)化的裴雪濤則表示,從世界其他國(guó)家的發(fā)展看,推動(dòng)研究成果向應(yīng)用轉(zhuǎn)化是干細(xì)胞學(xué)科發(fā)展的必然趨勢(shì),而從我國(guó)的基礎(chǔ)條件儲(chǔ)備、人才隊(duì)伍建設(shè)等情況來(lái)看,實(shí)施兼顧基礎(chǔ)研究及應(yīng)用轉(zhuǎn)化的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“干細(xì)胞及轉(zhuǎn)化研究”重點(diǎn)專項(xiàng)正當(dāng)其時(shí)。