張淼 錢煒
近日,國家自然科學(xué)基金委已梳理了心臟干細胞領(lǐng)域的400多個項目,發(fā)現(xiàn)有近40個項目,都是直接建立在安維薩被指造假的研究基礎(chǔ)上。
“國內(nèi)現(xiàn)在的大部分研究都是跟風(fēng),并且是重臨床、輕基礎(chǔ)?!痹谡劶靶呐K干細胞研究時,國內(nèi)一位從事心血管病研究工作的教授、長江學(xué)者這樣說道。這位匿名的專家直言,哈佛大學(xué)教授皮耶羅·安維薩(Piero Anversa)的造假丑聞,已經(jīng)直接影響到國內(nèi)的多項跟風(fēng)研究,并或多或少地對心臟干細胞的整個研究領(lǐng)域產(chǎn)生長遠影響。
由于安維薩此前的名望與他的“心肌干細胞”研究的開創(chuàng)性,整個業(yè)界有不少跟風(fēng)研究,中國的研究者自然也不例外。然而,隨著他提出的理論于一夜之間傾塌,有人認為,應(yīng)當(dāng)借此契機,重新審視中國心臟干細胞研究領(lǐng)域的投入與發(fā)展策略。
過去,醫(yī)學(xué)界普遍認為,心肌細胞是一種“終末分化細胞”,也就是說,在人出生以后,心肌細胞就不再進入細胞周期進行分裂。因此,在心肌損傷后,心臟幾乎沒有再生能力。各種心血管疾病造成心肌細胞的不可逆損傷,最終都會發(fā)展成為心力衰竭,從而令生命走向絕路。
進入新世紀(jì)以來,干細胞研究迅速成長為一株枝繁葉茂的大樹,將干細胞用于心肌再生,是這棵大樹的眾多枝杈中較為粗壯的一枝。在這一領(lǐng)域,由于默認成體心臟沒有再生能力,即不存在心臟干細胞,因而大多數(shù)科學(xué)家的研究方向都是試圖將胚胎干細胞,或者來源于成人骨髓、皮膚的干細胞分化生成心肌細胞。因此,對這一領(lǐng)域的準(zhǔn)確描述應(yīng)為“干細胞用于心肌再生的研究”。為簡單起見,除有特別注明,本文將這些研究統(tǒng)稱為“心臟干細胞研究”。
2003年,時任哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授、布列根與婦女醫(yī)院再生醫(yī)學(xué)中心主任的皮耶羅·安維薩石破天驚地聲稱,在成人心臟中就有以c-kit為標(biāo)記物的心肌干細胞。如今,安維薩的這一重大發(fā)現(xiàn)被認為根本就不存在,那么,在“c-kit心肌干細胞”浪潮退去的時候,自然會暴露出這一研究的跟風(fēng)者誰在“裸泳”。
在國家自然科學(xué)基金委與中國科學(xué)報社合辦的科學(xué)網(wǎng)基金檢索頁面,以“c-kit”為關(guān)鍵詞,在心臟病所在的循環(huán)系統(tǒng)學(xué)科下查詢,可發(fā)現(xiàn)至少有15個項目與此次被指根本就不存在的“c-kit心肌干細胞”直接相關(guān)。
這15個項目涉及多家機構(gòu),其中既有中國醫(yī)科院阜外醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)等國家頂級醫(yī)院與大學(xué),也有湖北醫(yī)藥學(xué)院、遵義醫(yī)學(xué)院等地方院校,金額逾500萬元。不過,這個檢索結(jié)果并不完整。
例如,在這15個檢索結(jié)果里,遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院心內(nèi)科主任石蓓僅有1個項目在列。但在自然基金委官方網(wǎng)站上查詢石蓓承擔(dān)的所有5個項目,其中有3項都與“c-kit心肌干細胞”相關(guān)。
另據(jù)知情人透露,近日,國家自然科學(xué)基金委已梳理了心臟干細胞領(lǐng)域的400多個項目,發(fā)現(xiàn)有近40個項目,都是直接建立在安維薩被指造假的研究基礎(chǔ)上?!耙簿褪钦f,屬于不該立項、須立即中止資助的情況”。
就此問題,《中國新聞周刊》多次致電國家自然科學(xué)基金委新聞處工作人員李勇進行核實,他表示已將問題提交到相關(guān)部門,等待答復(fù)。
復(fù)旦大學(xué)中山醫(yī)院葛均波團隊也曾試圖開展c-kit心肌干細胞研究未果。葛均波是中華醫(yī)學(xué)會心血管病分會現(xiàn)任主任委員、中科院院士。2010年前后,他所在的中山醫(yī)院心內(nèi)科醫(yī)生白英楠前往哈佛大學(xué)安維薩的實驗室學(xué)習(xí),現(xiàn)已回到中山醫(yī)院心內(nèi)科工作。
據(jù)《中國科學(xué)報》報道,由于安維薩實驗室分工明確,白英楠所在的小組只負責(zé)心肌梗死小鼠的動物實驗部分,其上游的c-kit干細胞分離培養(yǎng),及下游的體內(nèi)檢測實驗,操作和數(shù)據(jù)都由其他小組負責(zé)。
《中國新聞周刊》檢索文獻發(fā)現(xiàn),在安維薩在哈佛工作期間發(fā)表的55篇論文里,至少有5篇的作者署名中都包括白英楠。其中發(fā)表在《循環(huán)》 (Circulation)雜志上的《衰老及功能衰竭的人類心臟的心肌細胞形成》一文,已于2014年被哈佛醫(yī)學(xué)院撤回。
對此,葛均波向《中國新聞周刊》解釋說,“長期以來,我們對心力衰竭沒有有效的治療手段,看著病人一天一天走向死亡,對一個醫(yī)生是很痛苦的事情。2000年,法國一個外科醫(yī)生在美國心臟病年會上報道了用骨骼肌成肌細胞修復(fù)壞死心肌以后,我非常興奮,當(dāng)時以為人類找到了這個修復(fù)壞死組織的鑰匙了。我想,天吶!這一天真的到來了!我馬上建議成立干細胞研究中心,開展這方面的研究。由于自己是一個臨床大夫,對這方面不熟悉,當(dāng)時引進了從事基礎(chǔ)研究的科學(xué)家,從離體到在體做了一些研究,做著做著發(fā)現(xiàn),真實世界不是那么容易……現(xiàn)在的新聞人物安維薩當(dāng)時是這個領(lǐng)域的大科學(xué)家,發(fā)表了一系列有影響力的論文并被美國心臟病學(xué)會授予杰出貢獻獎,當(dāng)時我們真是希望能夠得到他的指導(dǎo),使我國干細胞研究趕上國際前沿,誰知道多年以后發(fā)生了這樣的事情……我們沒有機會參與他的研究。他發(fā)現(xiàn)的c-kit陽性干細胞涉嫌造假,但是,干細胞研究我還是認為一定是解決組織修復(fù)的希望?!?/p>
“c-kit心肌干細胞”,只是中國龐大的心臟干細胞研究領(lǐng)域的一部分研究內(nèi)容。根據(jù)前述長江學(xué)者的梳理,在安維薩提出“心肌干細胞”大約7年后,2010年,是中國心臟干細胞研究的一個關(guān)鍵時間節(jié)點。從這一年起,國家自然科學(xué)基金委對心臟干細胞相關(guān)課題的資助額度大幅增加,每年資助金額超過1000萬,而此前自2003年至2010年期間,每年資助金額超過200萬。2000~2018年總資助金額在1億元以上。
另據(jù)從事干細胞研究的國內(nèi)一家一流科研機構(gòu)某位PI(即研究負責(zé)人)掌握的信息,近10年來,科技部資助心臟干細胞領(lǐng)域的重大專項每年至少都有一個。根據(jù)《中國新聞周刊》查詢的2016~2018年度科技部資助干細胞領(lǐng)域的項目清單,3年間共啟動4個干細胞用于心肌再生的研究項目,總經(jīng)費高達8000多萬。
就科技部資助“c-kit心肌干細胞”相關(guān)研究的具體情況,《中國新聞周刊》電話詢問了科技部生物技術(shù)發(fā)展中心干細胞項目的負責(zé)人盧珊,她在電話里表示,“就此事情我們已經(jīng)做了相關(guān)工作,但是按程序我需請示部里才能答復(fù)?!?/p>
據(jù)統(tǒng)計,目前中國發(fā)表的“心臟干細胞”文獻在2009年之前基本上是每年10篇左右,在2010年后基本上是每年40篇左右,累積接近400篇。
另據(jù)《財新》報道,國內(nèi)目前有超過四分之一的心臟干細胞治療研究論文發(fā)表于《中國組織工程研究》。該期刊相關(guān)工作人員稱,自哈佛醫(yī)學(xué)院造假事件爆出以來,雜志方面暫無任何撤稿,“但若發(fā)現(xiàn)任何數(shù)據(jù)造假或論文剽竊行為,一定會予以堅決撤回?!?h3>臨床應(yīng)用型研究“泡沫”
國內(nèi)學(xué)者對“c-kit心肌干細胞”的研究,除中科院上海生化細胞研究所的周斌團隊外,基本上都是將安維薩的發(fā)現(xiàn)當(dāng)成默認前提的——不幸的是,安維薩的理論如今被徹底推翻?!按笫蠹毙孕募」K篮骳-kit+心臟干細胞增殖分化的時序觀察”“不同濃度依達拉奉對低氧環(huán)境下c-kit~+心臟干細胞的影響”……在中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中,很容易就能查到此類論文標(biāo)題。
實際上,多位受訪者表示,國內(nèi)跟風(fēng)“c-kit心肌干細胞”研究的團隊,也遇到了不能重復(fù)安維薩的實驗結(jié)果的問題。
遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院石蓓的3個相關(guān)課題,最初是研究如何提高“c-kit心臟干細胞”的存活率及分化,后來轉(zhuǎn)而研究“心臟干細胞外泌體”,此處心臟干細胞指的依然是“c-kit”。公開資料顯示,葛均波與石蓓共同指導(dǎo)過遵義醫(yī)學(xué)院碩士研究生的畢業(yè)論文。葛均波告訴《中國新聞周刊》,遵義醫(yī)學(xué)院的研究也沒有得到安維薩的“c-kit細胞”再生心肌的結(jié)果,而主要做了外泌體。
在機制尚未研究清楚的情況下就開始探索臨床應(yīng)用,這一現(xiàn)象在整個心臟干細胞領(lǐng)域廣泛存在。除了安維薩提出的“c-kit心肌干細胞”外,國內(nèi)其他的心臟干細胞研究更多集中在“骨髓間充質(zhì)干細胞”上。
既往的研究發(fā)現(xiàn),將“骨髓間充質(zhì)干細胞”移植到心臟后,90%都無法存活。2002年,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院院長王建安率領(lǐng)團隊,開始研究“自體骨髓間充質(zhì)干細胞”移植治療心肌梗死。據(jù)報道,他們的研究將移植細胞的存活率從過去的10%提高到30%,結(jié)果改善了患者生活質(zhì)量評分,提高了再住院患者5年累計存活率。王建安的這一研究,獲得了2012年度國家科技進步二等獎。
王建安領(lǐng)導(dǎo)的團隊是國內(nèi)開展心臟干細胞研究最為活躍的團隊之一。
2013年,王建安主持的“缺氧預(yù)處理提高骨髓間充質(zhì)干細胞心肌修復(fù)療效:瘦素的作用及機制研究”獲得國家自然科學(xué)基金面上項目支持。
2014年,王建安課題組又獲得科技部“973”計劃的資助,開展“人胚胎干細胞衍生細胞治療心肌梗死后心力衰竭的關(guān)鍵科學(xué)問題研究”。
前述某機構(gòu)PI指出,要想做心臟干細胞的動物實驗或臨床試驗,需要的不僅是充足的經(jīng)費,更重要的是需調(diào)動很多資源。
另一位在心臟干細胞領(lǐng)域做得風(fēng)生水起的是蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院的沈振亞團隊。他們在過去十多年里,在多個國家級項目的資助下開展研究,并于2003年起在國內(nèi)率先開展干細胞移植技術(shù)成功應(yīng)用于臨床,獲得2017年度中華醫(yī)學(xué)科技獎一等獎。
據(jù)《中華醫(yī)學(xué)信息導(dǎo)報》報道,沈振亞項目組首次將“骨髓間充質(zhì)干細胞”來源的外泌體和心臟干細胞(編者注:即指“c-kit心肌干細胞”)一起移植入大鼠心梗模型,干細胞的心梗修復(fù)能力得到提升,心功能獲得改善。項目組由此提出了“干細胞組合移植”的新概念。
實際上,“c-kit心肌干細胞”近十年來一直受到質(zhì)疑,已有多項國內(nèi)外研究得出“心臟中根本不存在自身干細胞”的結(jié)論。但沈振亞據(jù)此開展的跟蹤研究,似乎沒有受到這些質(zhì)疑的影響?!犊萍既請蟆?018年2月6日的報道稱,沈振亞領(lǐng)導(dǎo)的項目先后共完成135例次干細胞移植,83.3%的患者癥狀獲明顯改善,生活質(zhì)量顯著提高。
前述某機構(gòu)PI說,“臨床醫(yī)生很容易申請到課題,但由于科研能力弱,在獲得大量經(jīng)費后,往往只開展臨床應(yīng)用型研究?!?/p>
在美國ClinicalTrial(臨床試驗)網(wǎng)站上查閱注冊在案的心血管疾病干細胞治療臨床研究,中國共有12項研究。其中,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院有3項,海軍總醫(yī)院、西京醫(yī)院、上海第十醫(yī)院、青島大學(xué)、河北醫(yī)科大學(xué)、南京市鼓樓醫(yī)院與中科院、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬醫(yī)院、安貞醫(yī)院與浙江大學(xué)第二附屬醫(yī)院各有1項。
多名心血管領(lǐng)域研究人員向《中國新聞周刊》表示,由臨床醫(yī)生主導(dǎo)的心臟干細胞研究對基礎(chǔ)科學(xué)問題關(guān)心不足,往往是將國外的成果拿來就用,大多屬低端重復(fù)性科研,讓這個領(lǐng)域看起來很繁榮,實際上都是“泡沫”。
已發(fā)表的臨床研究結(jié)果表明,在實驗中,雖然注射到心臟的“骨髓間充質(zhì)干細胞”絕大部分都死掉了,但與對照組相比,接受細胞移植治療的心血管病患者的幾項心功能指標(biāo)都有顯著提高。目前,科學(xué)上對此現(xiàn)象的解釋主要就是干細胞的“旁分泌作用”。
旁分泌,簡單地說就是,干細胞能通過分泌含蛋白質(zhì)成分的外泌體,來影響周邊細胞。前述某機構(gòu)PI表示,旁分泌在國際上也是心臟干細胞領(lǐng)域的一個熱點問題,有很多團隊都在研究。然而,北京某知名醫(yī)院一位研究干細胞的博士生指出,在國內(nèi),即使是對干細胞的旁分泌機制研究也不算多,大家還都是更熱衷于關(guān)注應(yīng)用層面。
在安維薩造假事件震動國際學(xué)術(shù)界后,王建安在接受國家衛(wèi)健委主管的《醫(yī)師報》采訪時解釋說,以往大眾對干細胞的理解是,干細胞生成心肌,甚至直接生成一個完整心臟,多年研究證實,干細胞作用于心肌,主要通過旁分泌起作用。
王建安一再強調(diào),無論其作用機制是什么,只要有臨床效果就可證明其功效,不能因為對“心肌重生”功能的質(zhì)疑,進而否定干細胞的功能。
事實上,近年來越來越多的研究發(fā)現(xiàn),少量存活的“骨髓間充質(zhì)干細胞”在心肌內(nèi)根本無法分化成心肌細胞,被中國研究者們普遍看好的“骨髓間充質(zhì)干細胞”正面臨著“身份危機”。
今年9月26日,國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表評論文章,日本理化學(xué)研究所(RIKEN)研究員Douglas Sipp、美國國立衛(wèi)生研究院高級研究員Pamela G.Robey、明尼蘇達大學(xué)生物倫理學(xué)中心副教授Leigh Turner三位科學(xué)家提出警告,“骨髓間充質(zhì)干細胞”混淆概念,使得那些未經(jīng)證明的療法更易于推銷給患者。
該文稱,迄今為止,大量論文的發(fā)表讓“骨髓間充質(zhì)干細胞”變得像魔法一樣無所不能,它已經(jīng)成為很多未經(jīng)證實的干細胞干預(yù)手段的首選細胞類型。
例如, 2016年的一份報告記錄了351家美國公司向消費者銷售所謂的干細胞療法,幾乎一半的公司在他們的營銷材料中提到了“骨髓間充質(zhì)干細胞”。這些公司有選擇性地強調(diào)那些有利于自身的論文,指出這種干細胞很容易獲取,可以分化產(chǎn)生其他的細胞類型,或者可以分泌各種各樣的治療因子。
而實際上,大量研究表明,相比于胚胎干細胞和多能誘導(dǎo)干細胞,屬于成體干細胞的“骨髓間充質(zhì)干細胞”的“干性”(即分化能力)有限,只能分化成限定類型的細胞。而在所謂的“干細胞療法”中也并非依靠其“干性”,然而這些卻被忽視了。
和干細胞在其他生命科學(xué)領(lǐng)域的研究一樣,心臟干細胞研究被懷疑是不可重復(fù)的“假陽性”重災(zāi)區(qū)。
“生物通”網(wǎng)站在報道安維薩造假門的消息時說:到目前為止,干細胞這一研究領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了太多太多的造假事件,從韓國曾經(jīng)的“民族英雄”黃禹錫,到日本的小保方晴子,再到現(xiàn)在的皮耶羅·安維薩,這些都是令人印象深刻的造假事件,但絕不是最后一個。
一位曾在美國長期學(xué)習(xí)、工作的國內(nèi)生物學(xué)家坦言,心臟結(jié)構(gòu)非常特殊,心肌也非常敏感,無論往心肌打什么干細胞,甚至是用激光往心臟病患者的心臟外膜上打孔,有時也能起到一定的恢復(fù)效果。但事實上,這并不代表打進心臟的東西就真正起作用了,而是屬于“假陽性”范疇。更關(guān)鍵的是,在結(jié)果導(dǎo)向的實驗中,實驗人員的觀察可靠性也令業(yè)內(nèi)人士生疑。
當(dāng)前,中國在干細胞領(lǐng)域的論文數(shù)量、影響因子等主要創(chuàng)新指標(biāo)進入世界前列。今年9月19日,在以干細胞為主題的香山科學(xué)會議第635次學(xué)術(shù)討論會上,會議執(zhí)行主席、中科院院士周琪指出,“我們應(yīng)當(dāng)清醒地看到,我們所取得的成果仍然缺少真正引領(lǐng)性的工作。從理念到前期理論基礎(chǔ)、核心技術(shù)的創(chuàng)新目前主要還是發(fā)達國家科學(xué)家做出來的?!?/p>
到目前為止,用干細胞治療心臟病,似乎仍是一個遙不可及的夢。在哈佛大學(xué)教授安維薩“心肌干細胞”造假丑聞被揭露之際,中國應(yīng)該重新檢視國內(nèi)心臟干細胞研究的發(fā)展策略。為了不讓中國版的“安維薩事件”發(fā)生,有關(guān)部門似乎已經(jīng)在行動。