受訪/ 供稿+ 殷勤偉 采訪+ 夏唯
殷勤偉
畢業(yè)于中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)細胞生物系,獲博士學(xué)位。在美國16 年的學(xué)習(xí)和工作中,獲得了Suffolk 大學(xué)健康管理碩士學(xué)位;通過了全美醫(yī)學(xué)執(zhí)照統(tǒng)考、獲美國醫(yī)學(xué)博士證書;曾在維克森林大學(xué)醫(yī)學(xué)院、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院和特類醫(yī)藥公司被聘為博士后、教職員,講師、助理教授、高級研究員和研發(fā)部主任等職?;貒笤谥袊茖W(xué)院生物物理研究、中國人民解放軍陸軍總醫(yī)院和北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院先后任百人計劃研究員、主任、副所長、特聘教授和博士生導(dǎo)師等職。至今從事細胞生物學(xué)基礎(chǔ)研究達40 多年,又歷經(jīng)了細胞治療的臨床探索十多年,對人體細胞的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用具有深刻的理解和豐富的經(jīng)驗。
對話殷勤偉
1. 您在生物科技領(lǐng)域深耕良久,尤其是在干細胞研究方面,在學(xué)界和業(yè)界都是權(quán)威專家。我們很好奇,您是在什么契機下,堅定地走向生物科技領(lǐng)域,并選擇了后來的研究方向呢?
在協(xié)和醫(yī)大讀博期間,我?guī)煆难ι缙赵菏俊晃恢袊毎锖蜕成飳W(xué)的創(chuàng)始人。20 世紀50 年代前后,薛院士在美國圣路易斯華盛頓大學(xué)著名胚胎學(xué)家Viktor Hamberger實驗室讀博,他的具體指導(dǎo)老師是一位從意大利來的年輕學(xué)者Rita Levi-Montalcini。他們在Hamberger 實驗室通過觀察發(fā)現(xiàn),由靶細胞引起的神經(jīng)元數(shù)量改變是靶細胞影響成神經(jīng)細胞增生與分化的反映,此研究結(jié)果為神經(jīng)生長因子的發(fā)現(xiàn)提供了重要的線索。此后,Rita Levi-Montalcini 和Stanley Cohen 相繼找到了兩種富含這種物質(zhì)的生物材料——蛇毒和小鼠頜下腺,在1959 和1960 年先后從中分離純化出一種促神經(jīng)生長的可溶性蛋白質(zhì),之后命名為神經(jīng)生長因子(NGF)。NGF 的發(fā)現(xiàn)使人們認識到,在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生過程中,需要一些能促進神經(jīng)元發(fā)育、生長和維持其活性的因子,由此開辟了神經(jīng)生物學(xué)的新領(lǐng)域,Levi-Montalcini 和Cohen也因此獲得了1986 年度諾貝爾生理學(xué)獎。
無疑,這些老師們的故事也引發(fā)了我對神經(jīng)生物學(xué)的極大興趣,開啟了我對胚胎神經(jīng)干細胞和神經(jīng)細胞生長和發(fā)育的研究之路。通過數(shù)年艱辛、大量的反復(fù)探索和研究,我們發(fā)現(xiàn)了運動神經(jīng)元的發(fā)生和發(fā)育規(guī)律,包括它們的起源、遷移、胞體、樹突、軸突和突觸以及和它們靶組織的相互作用。我于1988 年畢業(yè)于中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)細胞生物學(xué)系,獲博士學(xué)位,繼而去美國學(xué)習(xí)和工作16 年,獲美國醫(yī)學(xué)博士證書,分別在維克森林大學(xué)醫(yī)學(xué)院和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院從事神經(jīng)細胞和醫(yī)學(xué)信息學(xué)的研究,期間發(fā)現(xiàn)了NGF、BDNF 和其他生長因子可以抑制神經(jīng)細胞的凋亡,調(diào)控細胞的存活生長和發(fā)育再生。為了使我的研究能更加深入和更具挑戰(zhàn)性,我在哈佛醫(yī)學(xué)院對剛興起的生物和醫(yī)學(xué)信息學(xué)進行了系統(tǒng)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,尤其是RNAi 干擾技術(shù)、非編碼RNA 和DNA基因組學(xué)研究。2004 年,我作為中國科學(xué)院百人計劃人才引進回國,這為我使用ncRNAs 調(diào)控干細胞的生長分化提供了機遇。
在中科院生物物理研究所,我的團隊與中科院計算機所合作,使用當(dāng)時國內(nèi)生物領(lǐng)域最快速的曙光6000計算機,通過我們自己編寫的算法,從人體24 萬多個編碼基因的內(nèi)含子中發(fā)現(xiàn)了1340 多條內(nèi)源性siRNAs。為了把這些小核酸導(dǎo)入不同的細胞,我們又發(fā)明了納米多肽小RNA 轉(zhuǎn)染技術(shù)。繼而發(fā)現(xiàn),其中一條轉(zhuǎn)染進細胞的小核酸可以誘導(dǎo)間充質(zhì)干細胞(MSCs)轉(zhuǎn)分化造血干細胞,顛覆了血液學(xué)教科書上的傳統(tǒng)概念。從此一發(fā)不可回頭,我堅持不懈地研究這兩種干細胞近20 年。
2. 了解到您在美留學(xué)、工作十幾年,國外的生物科技發(fā)展環(huán)境是否和國內(nèi)存在一定差異?您為什么選擇回國工作和創(chuàng)業(yè)呢?
在1988 年,我剛到美國時,覺得國內(nèi)外差距很大,但隨著30 多年的時光流逝,這種差距越來越小了,尤其在生物科技發(fā)展領(lǐng)域。
盡管國內(nèi)外存在環(huán)境差異,但對出生在中國的我來說,回國工作和創(chuàng)業(yè),往往更容易融入文化環(huán)境和社交網(wǎng)絡(luò),與當(dāng)?shù)厝私⑵鸶o密的聯(lián)系,更容易獲取信息、資源和支持,理解市場需求和消費心理,從而更好地定位和推廣產(chǎn)品。中國正處于經(jīng)濟快速增長期,市場潛力巨大,大健康醫(yī)療行業(yè)存在著大量的發(fā)展機會和空白市場,我可以更充分地發(fā)揮自己在細胞研究和疾病治療領(lǐng)域以及健康管理行業(yè)的優(yōu)勢和技能,更好地實現(xiàn)個人價值和職業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。
3. 您被譽為“脂肪間充質(zhì)干細胞之父”,請您為我們用通俗易懂的語言簡單解讀一下,什么是干細胞?它一般從哪里來,有著怎樣的特點呢?
“脂肪間充質(zhì)干細胞之父”確實不敢當(dāng),至多是這方面的一個小專家。脂肪間充質(zhì)干細胞(AD-MSC)來源于脂肪組織,通常這些干細胞位于血管外周。此外,MSCs 也可從多種不同的組織器官分離獲得,如骨髓、臍帶和胎盤。這種干細胞也被稱為成體干細胞,除它們外,常用的還有胚胎干細胞(ESC)和誘導(dǎo)性多能干細胞(iPS)。
由于我側(cè)重于間充質(zhì)干細胞(MSCs)的研究,這里簡單地介紹它的特點。
大量的體內(nèi)外研究和人體的臨床試驗表明,MSCs 之所以神奇,在于它們超強的“武功”,可以說是匯集了名著《西游記》中四個主角的本領(lǐng)之和。這些MSCs 像孫悟空一樣,能72 變分化成不同的細胞,又能玩耍各種兵器,如600 多種miRNAs、500 多種蛋白質(zhì)以及多種化學(xué)分子和脂質(zhì),它們還能以外泌體的微納顆粒進入其他細胞內(nèi),調(diào)控這些細胞功能;這些MSCs 也像沙和尚一樣鋪路架橋,形成納米導(dǎo)管、把自身完好的線粒體等成分輸入受損的靶細胞,給他們補充能量恢復(fù)健康;也可像八戒奔向美女一樣,趨向受損的靶細胞,發(fā)揮修復(fù)的功能;最后還可像唐僧那樣犧牲自己,被免疫細胞吞噬或與受損的細胞融合。
通過數(shù)學(xué)的排列組合和生物學(xué)的微環(huán)境作用,很容易得出這些細胞確實具有對付形形色色疾病的巨大潛能。然而,怎樣挖掘它們針對不同疾患的最大潛力,使防治不同疾患的療效最大化呢?這些是現(xiàn)在研究人員的重要課題。對此,我提出了賦能間充質(zhì)干細胞的新概念:原始MSCs 就像一群沒經(jīng)過學(xué)堂的孩子,他們充滿著活力和學(xué)習(xí)各種技能的潛能,但沒經(jīng)過基礎(chǔ)和高等教育以及特種技能的訓(xùn)練,他們很難成為碼農(nóng)、特種兵和科學(xué)家。MSCs 具有上述一般技能,但在治療一些重大疾病時,其療效卻不盡如人意,不能發(fā)揮出最大的療效。由此可見,給MSCs 賦能,教育和馴化它們針對不同適應(yīng)癥,整合和分泌出不同組合的活性分子,才達到更好的效果。
4. 根據(jù)資料顯示,間充質(zhì)干細胞目前主要應(yīng)用于疾病防治以及美容抗衰方面,而這都屬于您的研究領(lǐng)域。請從這兩個方面為我們舉例,MSCs 在其中分別發(fā)揮著怎樣的功效。
上醫(yī)治未病的理念,自古以來一直被人們追捧而堅信不疑。然而直到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)迅猛發(fā)展的今天,科學(xué)家們才明白細胞的功能障礙、慢性炎癥的持續(xù)和免疫力的下降構(gòu)成了亞健康的病理基礎(chǔ)。干細胞,這一醫(yī)學(xué)界的“神奇細胞”,正在阻止這一健康向疾病轉(zhuǎn)變。
我們研發(fā)了一款通用型賦能間充質(zhì)干細胞,能通過分泌多種抗炎因子、免疫調(diào)節(jié)分子、生長修復(fù)因子和血管再生因子等,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)和抗炎作用。比如,針對新冠病毒可引發(fā)人體內(nèi)的炎性因子風(fēng)暴、血管受損、多臟器病變的重癥特點,我們采用在短時間內(nèi)多次靜脈回輸賦能間充質(zhì)干細胞,曾成功地在一周左右逆轉(zhuǎn)所有癥狀,最終治愈了8 例原先上著ECOM呼吸機的危重癥患者。
MSCs 及其分泌的外泌體(MSCExosomes)在美容抗衰老領(lǐng)域展現(xiàn)出一定的潛力和效果。例如,MSC- 外泌體被認為能促進皮膚細胞的再生和修復(fù),加速傷口愈合過程;MSC- 外泌體含有多種生長因子和微小RNA(miRNA),這些成分能夠抑制皮膚老化過程,減少細紋和皺紋的出現(xiàn),同時提升皮膚的光澤度和緊致度;MSC- 外泌體被發(fā)現(xiàn)能夠抵御紫外線引起的皮膚損傷,減少光老化的影響,保護皮膚免受自由基的傷害;MSC-外泌體可以通過促進毛囊的再生和增加毛發(fā)密度來緩解脫發(fā)問題……
這些MSCs 所具有的修復(fù)再生能力,可以抑制正常組織器官向疾病轉(zhuǎn)化的趨勢,明顯提高皮膚細胞及全身組織細胞的代償能力,調(diào)節(jié)人體的亞健康狀態(tài),使人體恢復(fù)充滿活力,呈現(xiàn)健康靚麗的狀態(tài)。
5. 您在北京、山西及江蘇多地等開辦了干細胞研究及治療的相關(guān)機構(gòu)與公司,為什么會選址于這幾座城市?
北京擁有眾多具有豐富臨床經(jīng)驗和專業(yè)知識的醫(yī)療專家,他們在干細胞的研究和治療領(lǐng)域具有極高的聲譽和專業(yè)水平。北京的醫(yī)療設(shè)施和設(shè)備非常先進,能夠提供最先進的細胞治療技術(shù)和服務(wù)。最重要的是,北京作為科技創(chuàng)新中心,擁有眾多頂尖科研機構(gòu)和實驗室,能夠不斷推動干細胞研究和治療領(lǐng)域的進步和發(fā)展。
山西作為中國西部地區(qū)的省份之一,地處黃土高原,擁有豐富的中草藥資源,這些草藥在調(diào)理人體的氣血運行和微環(huán)境方面具有一定的應(yīng)用價值,為研究和開發(fā)新型干細胞治療和中醫(yī)藥的結(jié)合提供了得天獨厚的條件。目前,山西已擁有一批經(jīng)驗豐富的醫(yī)療團隊和專業(yè)機構(gòu),為細胞治療的研究和實踐提供有力支持。
至于江蘇,它是個生活富裕、高新技術(shù)領(lǐng)先的省份,擁有一流的科研團隊和專業(yè)人才。同時,江蘇擁有一個大的細胞應(yīng)用市場,豐富的醫(yī)療資源和先進的醫(yī)療設(shè)施,為開展細胞治療提供了良好的條件。此外,江蘇政府高度重視科技創(chuàng)新和醫(yī)療事業(yè)發(fā)展,積極推動細胞治療技術(shù)在江蘇的應(yīng)用和推廣。
上述方方面面,即是我選擇這些城市來探索推動干細胞研究和應(yīng)用發(fā)展的具體考量。
6. 我國在干細胞領(lǐng)域的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何?有怎樣的優(yōu)勢?
我國干細胞領(lǐng)域目前正處于快速發(fā)展的階段,自然指數(shù)位列全球第一,有關(guān)論文總量已超過美國。隨著科技和醫(yī)療技術(shù)的不斷進步,我國政府對干細胞研究的支持力度也不斷增加,每年研究經(jīng)費達數(shù)百億元,吸引了大量優(yōu)秀科學(xué)家和研究團隊的加入,為我國干細胞研究打下了堅實的基礎(chǔ)。在國際上,我國的干細胞研究成果更是日益受到認可和贊譽,包括干細胞治療、再生醫(yī)學(xué)、類器官和基因編輯等研究,為人類健康和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展做出了重要貢獻。
目前,我國干細胞發(fā)展的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,我國在干細胞領(lǐng)域擁有豐富的人才資源和科研基礎(chǔ)。至今已建立141 個干細胞臨床研究基地,擁有127 項在研的臨床項目,同時提交國家藥監(jiān)局并獲得默許臨床研究的干細胞藥有90 多款,這些成就為我國干細胞的發(fā)展和應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。其次,我國政府制定和頒布了一系列新的政策和法規(guī),推動干細胞研究和臨床應(yīng)用,為科研人員提供了良好的工作環(huán)境和條件。最后,我國在臨床干細胞療法領(lǐng)域取得了一些重要的突破和進展,形成了十大專家共識。干細胞療法已經(jīng)應(yīng)用于多種疾病的治療,取得了一些令人矚目的療效,為廣大患者帶來了新的希望。
總之,我國在干細胞領(lǐng)域發(fā)展具有很強的優(yōu)勢,前景十分可觀。
7. 目前,干細胞的研究和使用在倫理方面似乎存在一定爭議,同時市場也魚龍混雜。您覺得我們應(yīng)該如何去合理應(yīng)用相關(guān)的醫(yī)療技術(shù)?
我國干細胞應(yīng)用市場存在著一系列問題亟待解決。例如,目前我國的干細胞研究和應(yīng)用尚處于探索階段,缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致市場上存在著各式各樣的產(chǎn)品和服務(wù),質(zhì)量參差不齊,消費者難以做出正確選擇;干細胞治療的技術(shù)和方法仍需進一步完善,涉及倫理、安全性等方面的問題也亟待解決;醫(yī)療保險對于干細胞治療的報銷政策不明確,導(dǎo)致患者對于該項治療的費用承擔(dān)較大,限制了市場的發(fā)展。
近年來,人們對健康格外關(guān)注,大量冠以干細胞概念的公司猶如雨后春筍般冒出、形成諸多的科技泡沫和陷阱。因此、社會和行業(yè)呼喚著出臺MSCs 生產(chǎn)的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)。在中國國際科技促進會的組織下,我們聯(lián)合30多家大專院校和科研單位如北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院、中科院生物物理研究所、中國醫(yī)科院協(xié)和醫(yī)院、中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院等,主持編寫了我國第一部團標(biāo)《用于疾病治療的間充質(zhì)干細胞質(zhì)量要求》。
這部團標(biāo)的問世,是我們團隊進行了大量艱辛的反復(fù)研究和指標(biāo)檢測的真實結(jié)果,是多年來臨床試驗和不同疾患干預(yù)的具體寫照,也是對2019 年在《Nature BiomedicalEngineering》刊發(fā)的《生產(chǎn)用于疾病治療的賦能間充質(zhì)干細胞》學(xué)術(shù)論文中提出的MSCs 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的充實和補充。MSC 的質(zhì)量屬性定義了此細胞本身結(jié)構(gòu)和功能是屬于優(yōu)質(zhì)、合格還是不合格。所以,根據(jù)質(zhì)量屬性標(biāo)準(zhǔn),我們可以比較不同實驗室和企業(yè)所培養(yǎng)的MSCs,看看誰好誰差;同樣根據(jù)生物學(xué)效力標(biāo)準(zhǔn),可比較所用MSCs 對不同適應(yīng)癥的療效,從而合理地運用優(yōu)質(zhì)的干細胞技術(shù)和活藥來解決臨床上的需求。
為了保障標(biāo)準(zhǔn)實施的規(guī)范性,細胞治療行業(yè)也需要培訓(xùn)技術(shù)人員相關(guān)的理論、技術(shù)和操作技能,產(chǎn)業(yè)化優(yōu)質(zhì)的培養(yǎng)基,優(yōu)化MSCs 標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)方案(SOP),建立可行而有效的檢測體系;更需要教育醫(yī)院和使用部門人員了解標(biāo)準(zhǔn)、宣傳標(biāo)準(zhǔn)和正確使用標(biāo)準(zhǔn),使實用的團標(biāo)上升為國家標(biāo)準(zhǔn),在全國推廣,促進細胞治療產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
8. 未來您的研究方向會有什么轉(zhuǎn)變嗎?或者干細胞還有可能在哪些領(lǐng)域發(fā)揮作用?
近年來,由于本人已步入老年階段,更為關(guān)注自身健康問題,不宜久坐看書學(xué)習(xí)或?qū)懽骺偨Y(jié)等,所以,我已開始把基礎(chǔ)研究逐漸過渡到應(yīng)用研究,從研究單位的實驗室轉(zhuǎn)變到公司企業(yè)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)線上。最近,在重慶生物城,我們成立了重慶三界元生物科技有限公司,正在準(zhǔn)備組建賦能間充質(zhì)干細胞和超級記憶NK 擴增培養(yǎng)基的生產(chǎn)線,以便能提供優(yōu)質(zhì)的抗復(fù)制性衰老的MSC 培養(yǎng)試劑,確保培養(yǎng)的MSCs 的質(zhì)量達到已發(fā)布的團體標(biāo)準(zhǔn);規(guī)模化地生產(chǎn)超級記憶NK細胞,降低成本,以便普惠于民。
至于干細胞的未來,將是一個巨大的藍海,會有很多發(fā)展空間。
在醫(yī)藥方面,干細胞具有多能性和自我更新能力,可以分化為各種類型的細胞,包括肌肉細胞、神經(jīng)細胞等,在治療多種疾病方面具有潛在的應(yīng)用前景;可以在受損組織中進行修復(fù)和再生,有望成為治療各種組織和器官損傷的有效手段,比如骨關(guān)節(jié)炎、燒傷等;可以作為基因編輯的靶點,用于修復(fù)遺傳疾病或增強人體的抗病能力,為基因治療和基因編輯技術(shù)的發(fā)展提供細胞載體;可以用于定制個體化的治療方案,根據(jù)患者的基因型和病情特點進行個性化治療,提高治療效果和降低副作用;可以通過監(jiān)測干細胞的狀態(tài)和分化能力來早期診斷疾病,為臨床診斷提供新的手段和方法。
干細胞在食品領(lǐng)域的發(fā)展將帶來革命性的變革,其作用不僅局限于提高食品的質(zhì)量和口感,更是為人類健康和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供了新的解決方案。比如,可以通過培養(yǎng)干細胞,生產(chǎn)出與傳統(tǒng)肉類和奶制品相媲美的產(chǎn)品,不僅味道鮮美、口感絲滑,還不含膽固醇和動物蛋白質(zhì),更符合現(xiàn)代人追求健康飲食的需求。其次,干細胞技術(shù)還可以改良植物種植的基因,提高作物的產(chǎn)量和抗病能力,解決全球糧食危機。最后,干細胞技術(shù)還可以應(yīng)用于食品營養(yǎng)的研究和開發(fā),培育出更多種類、更豐富的營養(yǎng)成分,例如維生素、氨基酸等,以滿足人體各種營養(yǎng)需求,提供更加全面健康的飲食選擇。
在人工智能領(lǐng)域,干細胞也將掀起一場顛覆性的變革。干細胞具有強大的再生能力和多向分化潛能,而人工智能能夠加快數(shù)據(jù)處理和分析的速度,兩者的結(jié)合將會給醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域帶來巨大的機遇。
總的來說,未來干細胞在醫(yī)藥技術(shù)的發(fā)展、在疾病的防治和康復(fù)、在農(nóng)林牧漁和食品等方面的發(fā)展機遇是巨大的,我們有理由相信,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新,干細胞將在未來發(fā)揮越來越重要的作用,為人類的健康和生命質(zhì)量帶來更多的希望和可能。
編輯+ 夏唯