以“干細胞生物學與克隆”為主題的第313次香山科學會議11月20日~22日在北京舉行,。同濟大學教授裴鋼、中國農業(yè)大學教授李寧,、軍事醫(yī)學科學院研究員裴雪濤,、中科院動物所研究員周琪、中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員裴端卿擔任會議執(zhí)行主席,。
重要進展令人振奮
裴鋼在題為《生殖與發(fā)育研究重大基礎科學問題與戰(zhàn)略部署》的主題評述報告中指出:生殖與發(fā)育是各物種個體形成與進化的基礎,,是關系到人類未來生存的關鍵科學問題。生殖與發(fā)育研究既是經典生物學的重點,,也是現代生物醫(yī)學研究的中心之一,。生殖與發(fā)育和干細胞研究近年來取得了令人振奮的進展和突破,1997年多利羊克隆成功,,1998年實現了人類干細胞的分離與鑒定,。
也許是巧合,就在本次香山科學會議召開的當天11月20日,,日本和美國研究人員分別在《細胞》和《科學》雜志上在線發(fā)表論文,,宣布他們各自獨立進行的研究,首次利用人體皮膚細胞誘導培育出類胚胎干細胞,。這一突破被譽為生命科學研究的里程碑,。而在此次香山科學會議的多個報告中,研究人員都不約而同地看好誘導性多功能干細胞(iPS細胞),。
“學界對這一研究給予高度評價,,不僅因為它能避免人體胚胎克隆技術引發(fā)的倫理爭議,更由于它突破了以往只能利用卵子和胚胎的取材限制,,其高效,、便利為再生醫(yī)學應用打開了大門,為未來干細胞用于個體治療帶來了希望,。”裴端卿說,。裴雪濤則認為,利用iPS細胞將有望在不使用胚胎或卵母細胞的前提下,制備用于疾病研究或治療的胚胎干細胞成為可能,,從而為干細胞和再生醫(yī)學的研究與應用開辟了一個全新的領域,,并將極大地推動該領域和相關科學領域的發(fā)展。
另一項讓科學界倍感振奮的研究是,,11月14日英國《自然》雜志報道稱,,經過10年努力,使用了15000多個卵子之后,,美國俄勒岡州健康和科學大學國家靈長類研究中心的科學家,,利用細胞核轉移技術成功克隆出獼猴胚胎,并提取出兩個干細胞系,,這是科學家首次成功克隆靈長類動物胚胎,。研究小組在實驗中總共利用了來自14只母猴的多達304個卵子,成功率僅為0.7%,。而在此之前,,“唯一被成功克隆胚胎并提取到胚胎干細胞系的動物是老鼠”。專家對此評價說:從老鼠到靈長類的猴子,,就像沖破了一道屏障,。
與會專家認為,生殖與發(fā)育和干細胞研究成果具有廣闊的應用前景,。干細胞的研究與應用幾乎涉及了所有的生命科學和生物醫(yī)藥學領域,,并將在細胞治療、組織器官移植,、基因治療,、新基因發(fā)掘與基因功能分析、發(fā)育生物學模型,、新藥開發(fā)與藥效,、毒性評估等領域產生極其重要的影響。其研究水平正逐步成為衡量一個國家或地區(qū)科技發(fā)展水平與健康水平的重要標志之一,。
干細胞:前景與差距
進入21世紀,,人類仍然被眾多疾病所困擾。因疾病,、創(chuàng)傷,、衰老和遺傳缺陷所導致的組織器官缺損與功能障礙一直是人類難以攻克的醫(yī)學難題?;诟杉毎脑偕t(yī)學是一門新型的醫(yī)學手段,,為重大疾病的治療、壽命的延長,、生活質量的提高提供了一個新途徑,。干細胞技術和相關的治療性克隆技術的迅速發(fā)展,,正在催生人類歷史上的第三次醫(yī)學革命,那就是繼藥物治療,、手術治療后的再生醫(yī)學治療途徑,。通過干細胞研究,科學家們還可以闡明胚胎發(fā)育及組織生長等一系列調節(jié)事件的詳細過程,,為攻克干細胞定向分化為特定組織的細胞并運用于疾病治療等難題打下基礎,,為確定人類各種基因的功能開辟一條有效捷徑。
裴鋼說:“生殖與發(fā)育的研究衍生出了胚胎干細胞生物學,;干細胞研究正在成為生物醫(yī)學研究的主導性領域,。干細胞研究將運用和集成生物醫(yī)學領域在信號傳導、細胞功能,、基因組和其他組學等方面的研究手段和成果,,為再生醫(yī)學的發(fā)展提供重要的科學依據和理論基礎。干細胞應用的瓶頸問題是大量繁殖與定向分化,;干細胞領域的研究焦點是自我更新與分化機理,。”
裴雪濤說,干細胞以及在再生醫(yī)學領域中的應用技術幾乎涉及人體所有的重要組織和器官,,也涉及人類面臨的大多數醫(yī)學難題,如心血管疾病,、糖尿病等復雜疑難疾病的治療,。但目前成體干細胞的研究和應用也面臨許多問題和挑戰(zhàn),包括成體干細胞的定義與來源,、成體干細胞的特異性標志,、成體干細胞的發(fā)育分化機制等關鍵科學問題。關注并系統(tǒng)地對成體干細胞進行基礎和應用研究,,將最終使成體干細胞安全,、有效地用于疾病的治療成為可能。
期待重大突破
裴鋼強調,,我國生殖與發(fā)育和干細胞研究正處于一個關鍵時期,,需正視我國干細胞基礎研究的空白與國際同行間的差距。一方面政府部門通過“973”,、“863”和重大研究計劃,,對該領域的研究給予了較大的投入,期待著該領域的重大突破,;另一方面,,我國的干細胞研究主要是以應用技術研究為主,干細胞的基礎研究起步晚,,投入少,,整體干細胞研究隊伍體量小,,人才結構與人才培養(yǎng)機制尚未完善,在基礎研究和應用研究方面都比較薄弱,。本次會議的目的之一就是要正視這些差距,,試圖找到符合我國國情的對策。
裴端卿說,,人體由大約60萬億個細胞組成,,這些細胞行使著從食物消化到情感思維的各種生命活動,是人類健康與疾病狀態(tài)的基礎功能單元,。但是,,目前人體內的細胞種類分類不完善,多數功能不詳,,缺乏系統(tǒng)研究,;細胞間的相互關系也不夠清晰;大多細胞譜系的來源與分化途徑研究甚少,;由于人體細胞譜系知識的缺乏,,導致了目前胚胎干細胞體外定向分化研究的困難,從而會進一步影響基于干細胞分化技術的再生醫(yī)學發(fā)展,。
裴端卿建議啟動人類細胞譜系圖計劃,,像基因組與蛋白質組計劃一樣系統(tǒng)地研究我們人體內所有的細胞譜系的特征與發(fā)生發(fā)育,這將是人類認識自己的很重要一步,。繪制出一幅完整的由受精卵到成熟個體的細胞譜系,,將為干細胞治療和其他再生醫(yī)學研究和應用提供精確的路線圖。該計劃的實施將會產生巨大的技術需求,,將帶動我國生物醫(yī)學研究自主創(chuàng)新能力水平的提高,。與會專家討論認為,該計劃需要各個生命學科的廣泛參加與集成攻關,,集中力量辦大事,,由于國際上沒有同類的大計劃,這也許是我國引領未來科技發(fā)展的良好機會,。同時,,部分專家也提出實施該技術需要解決技術難度較大、管理大協作能力不足等方面的問題,。
與會專家指出,,國家中長期計劃“生殖與發(fā)育”重大專項實施近兩年來,我國在該領域已經有了一支體量雖小,,但富有朝氣的人才隊伍,,在部分領域開始突破并形成特色。為了進一步實施好該重大專項,,我國需加強生殖與發(fā)育和干細胞研究領域具有共性的重大科學問題的研究,;提出干細胞基礎研究的重大科學問題與研究方向,;找出我國干細胞基礎研究的亮點和空白,以及與國際同行間的差距,;預測干細胞領域的未來發(fā)展方向,。明確新形勢下我國發(fā)育與生殖領域發(fā)展戰(zhàn)略,瞄準世界科學發(fā)展趨勢和我國重大戰(zhàn)略需求,,提出符合我國國情的研究創(chuàng)新發(fā)展計劃,,組織基于全國一盤棋、資源共享,、優(yōu)勢互補,、學科交叉的優(yōu)秀科技攻關隊伍,獲得對我國經濟增長具有重大帶動作用的,、并且擁有自主知識產權的核心技術和關鍵技術,。