如果一個人脊椎曾完全折斷，脊髓曾完全損傷，那他毫無疑問會在損傷點(diǎn)部位以下完全癱瘓。像這樣癱瘓的人能不能恢復(fù)到可以起床行走？
這種完全性脊髓損傷導(dǎo)致的癱瘓，其修復(fù)一直是世界性難題，尚無有效治療方法。但目前這一難題解決有望，出現(xiàn)了正在有效恢復(fù)中的急性完全性脊髓損傷者案例。實(shí)現(xiàn)這一奇跡的，是中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員戴建武的再生醫(yī)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)。
想聽聽這后面的科學(xué)故事嗎？請看《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》記者采寫的報(bào)道。
6月16日，在位于天津的一家跟項(xiàng)目組合作的臨床醫(yī)院里，從湖北老家回來復(fù)查的劉新（化名）正在做康復(fù)練習(xí)，在支具的輔助下，他可以顫顫巍巍地站起，艱難地一步一挪走動?！拔疫€有兩個孩子呢，我希望自己可以完全康復(fù)?！边@名90后青年充滿期待地對記者說。
他是世界首例神經(jīng)再生膠原支架治療急性完全性脊髓損傷的臨床研究病例。去年4月21日，劉新在天津某工地打工，因高空墜落致脊髓完全損傷，腰部以下感覺和運(yùn)動功能完全喪失，次日即接受了這種全新的手術(shù)。
“他脊髓斷了，脊髓完全缺損長達(dá)1厘米?！笔中g(shù)的主刀大夫湯鋒武告訴記者，以往這種脊椎全斷病例會損傷部位以下完全癱瘓無知覺、大小便失禁。但劉新手術(shù)后經(jīng)過一年多康復(fù)，下肢肌力明顯增強(qiáng)，髖關(guān)節(jié)活動功能大幅改善，右側(cè)膝關(guān)節(jié)有部分活動功能，可在支具輔助下通過髖關(guān)節(jié)的活動行走，且能夠準(zhǔn)確感知到小便，生活自理能力顯著提高。電生理檢查表明，其脊髓損傷部位已有神經(jīng)連接。
同一家醫(yī)院，另一間病房，24歲的任續(xù)（化名）躺在病床上，手指正在床前架著的一塊平板電腦上滑動。他欣喜地告訴記者：“現(xiàn)在我的手可以玩pad，可以拿東西，可以自己吃飯?！比ツ?月，他因車禍導(dǎo)致頸椎完全骨折，脊髓缺損長達(dá)2厘米，頸部以下完全癱瘓。同是急性完全性脊髓損傷，同在受傷次日進(jìn)行手術(shù)，任續(xù)同樣創(chuàng)造了恢復(fù)的奇跡。經(jīng)過近9個月的康復(fù)，目前他的上肢運(yùn)動功能已經(jīng)大幅改善?！叭绻磦鹘y(tǒng)治療方法，他這樣的傷情，應(yīng)該是頸部以下完全癱瘓，現(xiàn)在他的上肢功能恢復(fù)這么多，顯著提高了他的自理能力?！睖h武說。
創(chuàng)造奇跡的新手術(shù)方式，與傳統(tǒng)手術(shù)方式的區(qū)別，就凝聚在一束短短的神經(jīng)再生膠原支架材料上。手術(shù)時，大夫在傷者的脊髓缺損部位放置了這種滴有骨髓干細(xì)胞的白色智能生物材料。正是它的出現(xiàn)，引導(dǎo)了脊髓缺損部位的神經(jīng)再生，讓癱瘓病人出現(xiàn)了不同程度的功能恢復(fù)。
“美國曾經(jīng)做過高分子材料支架治療急性脊髓缺損的臨床試驗(yàn)，這種高分子材料與生物材料不同，不能起到引導(dǎo)干細(xì)胞定向分化的作用。他們宣布其中有2例患者在受傷后一個月左右出現(xiàn)了功能恢復(fù)。但這并不是很有說服力，因?yàn)槟强赡苁莻叩募顾璨⑽赐耆軗p，有殘留的部分神經(jīng)。一般這種殘留神經(jīng)的功能反應(yīng)，會在受傷后1-2個月出現(xiàn)，傳統(tǒng)的治療方式中并不缺乏這類案例?！贝鹘ㄎ湔f，劉新和任續(xù)都是完全性脊髓損傷者，且有神經(jīng)連接的電生理反應(yīng)均出現(xiàn)在受傷3個月甚至半年后，可以排除殘留神經(jīng)的干擾，確認(rèn)為手術(shù)后再生的神經(jīng)。他們癱瘓部位部分功能的恢復(fù)，說明這種新的脊髓再生治療思路是正確的。
“脊髓損傷的修復(fù)是最具挑戰(zhàn)性的世界醫(yī)學(xué)難題，我國現(xiàn)有脊髓損傷患者超過200萬人，每年新增脊髓損傷患者10萬人左右?！贝鹘ㄎ溲芯繂T說，幾年前，團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷可以激活神經(jīng)干細(xì)胞大量增殖并向損傷部位遷移，而脊髓損傷難以修復(fù)的原因，是損傷部位形成了對神經(jīng)再生進(jìn)行抑制的微環(huán)境，使得該部位神經(jīng)干細(xì)胞主要分化為膠質(zhì)細(xì)胞，形成瘢痕，極少分化為神經(jīng)元。
針對這一現(xiàn)象，戴建武團(tuán)隊(duì)首先提出了在損傷部位放置生物支架的再生修復(fù)策略。在中科院“干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究”科技先導(dǎo)專項(xiàng)支持下，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)了基于膠原蛋白的神經(jīng)再生支架?！胺胖Ъ苡腥笞饔?，能抑制瘢痕形成，促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞往神經(jīng)元分化，并引導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞向正確的方向生長?！贝鹘ㄎ湔f。
戴建武打了個比方：生物支架相當(dāng)于腳手架，將損傷部位改造成一個重建工地；滴在它上面的外源骨髓干細(xì)胞相當(dāng)于土壤，提供了促進(jìn)神經(jīng)再生的微環(huán)境；真正再生出神經(jīng)的是患者自體受傷后激活的大量神經(jīng)干細(xì)胞，它們在支架的幫助下分化為神經(jīng)元，再生出新的神經(jīng)，同時分泌一種酶，降解掉這個生物支架。
這種全新的治療策略此前已在大鼠和犬類動物實(shí)驗(yàn)中得到有效驗(yàn)證，從去年1月開始在數(shù)家合作醫(yī)院進(jìn)行臨床研究。
最初的臨床研究在陳舊性的完全性脊髓損傷者中進(jìn)行，與急性損傷者不同，陳舊性損傷者的受損部位已經(jīng)形成瘢痕，需要先利用電生理技術(shù)探測并手術(shù)清除會阻礙神經(jīng)再生的瘢痕組織，再進(jìn)行支架材料與干細(xì)胞移植的復(fù)合運(yùn)用。這兩種技術(shù)都是世界首次用于人體脊髓損傷修復(fù)手術(shù)。
急性損傷者只需放置支架不需清除瘢痕，手術(shù)較簡單，效果也更好，這種類型的世界首例患者就是去年4月22日進(jìn)行手術(shù)的劉新。
截至今年6月，這種全新治療方式已為54例急性和陳舊性完全性脊髓損傷者做了手術(shù)，他們經(jīng)過術(shù)后恢復(fù)期后，大多有不同程度恢復(fù)。陳舊性完全性脊髓損傷者也能出現(xiàn)神經(jīng)恢復(fù)部分連接的電生理反應(yīng)，但肢體功能的恢復(fù)遠(yuǎn)不如急性損傷者明顯。戴建武表示，這是由于急性脊髓損傷有大量內(nèi)源神經(jīng)干細(xì)胞遷移到損傷部位，另外受傷者外周神經(jīng)系統(tǒng)及肌肉運(yùn)動系統(tǒng)功能尚未受損。而陳舊性損傷者的內(nèi)源神經(jīng)干細(xì)胞大量產(chǎn)生的時機(jī)已錯過，再生出的神經(jīng)較微弱，且外周神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉往往已經(jīng)萎縮，功能較難恢復(fù)。
戴建武建議脊髓損傷者要盡快聯(lián)系相關(guān)實(shí)驗(yàn)醫(yī)院進(jìn)行手術(shù)，“急性脊髓損傷受傷后10天以內(nèi)，是很好的手術(shù)窗口，越早做手術(shù)恢復(fù)效果越好”。
據(jù)悉，除天津這家項(xiàng)目合作醫(yī)院外，位于重慶的第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院今年也做過5例急性完全性脊髓損傷手術(shù)臨床試驗(yàn)，患者正處于術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練期。
為了確定試驗(yàn)的有效性，排除患者殘留神經(jīng)的干擾，截至今年6月，已做手術(shù)的54例患者均為完全性脊髓損傷者。而為了幫助患者抓住受傷后數(shù)天內(nèi)的寶貴的再生修復(fù)機(jī)會，戴建武團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃近期加大急性脊髓損傷患者的再生醫(yī)學(xué)修復(fù)的臨床研究規(guī)模，開始設(shè)計(jì)針對急性部分性脊髓損傷患者的臨床研究方案。
“理論上，人體所有組織都可能再生?！贝鹘ㄎ湔f，作為一種未充分分化，尚不成熟的細(xì)胞，干細(xì)胞具有再生各種組織器官的潛在功能，被稱為“萬能細(xì)胞”，是再生醫(yī)學(xué)的核心之一。未來，當(dāng)再生醫(yī)學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)以后，我們可以用干細(xì)胞在體外制造各種有功能的組織和器官，像汽車換零件一樣，為人體更換器官。
但不同的人體組織再生難度有天壤之別?！捌つw與指甲的再生最容易，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的再生最難。”戴建武自豪地說，“脊髓屬于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，我們所做的脊髓損傷修復(fù)試驗(yàn)，是在挑戰(zhàn)最高難度”。
完全性脊髓損傷的修復(fù)是一個世界性難題，每一點(diǎn)進(jìn)步都意義重大。目前國際臨床注冊的用于修復(fù)脊髓損傷的支架材料共5種，戴建武團(tuán)隊(duì)就占了4種，剩下那種是美國的純高分子材料，不能引導(dǎo)干細(xì)胞定向分化?！皠⑿潞腿卫m(xù)只恢復(fù)了部分功能，將來有可能進(jìn)行二次手術(shù)，讓他們恢復(fù)更多功能。脊髓損傷再生修復(fù)之路無論多么漫長艱辛，我們都會繼續(xù)努力，保持我國在脊髓損傷再生修復(fù)臨床研究中的世界領(lǐng)先地位?！?/p>
這一點(diǎn)并非大話，而是有許多實(shí)際案例支撐。事實(shí)上，戴建武團(tuán)隊(duì)成功再生的人體組織，遠(yuǎn)不止中樞神經(jīng)。
團(tuán)隊(duì)研發(fā)的再生膠原支架，是用膠原蛋白制成，它們做成不同形態(tài)的支架后，加入不同的生長因子，就成為推進(jìn)各種組織器官再生修復(fù)的“腳手架”。
目前醫(yī)療市場上的干細(xì)胞療法亂象叢生，很多都是利用干細(xì)胞再生能力強(qiáng)的概念，靠簡單的干細(xì)胞注射來“包治百病”。戴建武認(rèn)為這種治療效果一般不會好：“干細(xì)胞是活性物質(zhì)，會跑，僅靠注射，不改善傷損處的微環(huán)境，干細(xì)胞會跑走，不能分化成人體需要的細(xì)胞組織。即便有部分干細(xì)胞分化對路了，又缺乏引導(dǎo)、有瘢痕阻攔、難以長好。而我們有生物支架，我們根據(jù)不同組織的再生需要，設(shè)計(jì)不同材料，加入不同的生長因子，可以重建微環(huán)境，可以引導(dǎo)干細(xì)胞分化并走入正途?！?/p>
從2003年回國起，戴建武就一直在做這類膠原支架材料，讓它與干細(xì)胞技術(shù)結(jié)合，引導(dǎo)組織再生。這些核心技術(shù)擁有國際專利。目前，戴建武團(tuán)隊(duì)在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已有30多個專利，其中脊髓損傷有近10個。
研究團(tuán)隊(duì)與北京、天津、南京、重慶等地的臨床醫(yī)院合作，用這些新技術(shù)進(jìn)行各種器官組織的再生修復(fù)試驗(yàn)。腦損傷再生、心肌再生、肝衰再生等動物試驗(yàn)都取得了明顯的實(shí)驗(yàn)成果；子宮內(nèi)膜修復(fù)再生材料已經(jīng)令一些不孕婦女順利產(chǎn)下嬰兒，骨修復(fù)材料成功地治療難以愈合的骨缺損，這兩種成果都已被企業(yè)購買并轉(zhuǎn)化為市場產(chǎn)品；團(tuán)隊(duì)最近還在與協(xié)和醫(yī)院合作，進(jìn)行喉部聲帶再生的臨床研究。
讓癱瘓的人起床行走，令盲者復(fù)明，令啞者出聲……這些科幻電影中的場景，正在科學(xué)家們的努力下，一步步成為可以預(yù)期的現(xiàn)實(shí)圖景。
“人體不同組織損傷后都會分泌生長因子，我們的膠原支架可與近10種生長因子結(jié)合，作為橋梁，更好地引導(dǎo)不同組織的再生?！贝鹘ㄎ湔f，“當(dāng)所有人體組織都能成功再生的時候，人類健康地活到120歲就將是不遠(yuǎn)的事實(shí)”。
