从恢复视力到逆转大脑损伤，南加大干细胞研究人员的发现正在改变人类生活

加州人已在干细胞研究中投入了数十亿美元。南加大科学家们如何利用这笔投资推动科学发展，以下是详细介绍。

如果说有人具备“看见”干细胞的治疗能力，那就是Anna Kuehl了。她曾患有破坏视网膜的疾病，导致视力受损，然后，南加大的医生通过手术植入干细胞成功恢复了她的视力。

如今，她能够看到电脑键盘上的字母，能够使用她的iPhone和看到广告牌。她还能看到卡特琳娜岛，从她在南加州帕洛斯弗迪斯的家中看到海上的船只和灯光。通过干细胞治疗，她重获清晰视界，也有了更光明的未来。

79岁的特洛伊校友Kuehl说道：“简直就是一个奇迹，一切的一切如此令人振奋。感谢参与（南加大干细胞计划）的好人们，我是这个计划的受益者。”

经过十多年的深入研究，干细胞解决方案已崭露头角，通过基因疗法、更有效的药物和精准医疗，为数百万人带来希望。为干细胞治疗奠定科学基础并非一蹴而就，因此治疗可能没有那么快，但部分研究已进入了人类临床试验阶段。

在南加大以及美国和全球各地的实验室里，临床试验已有初步结果，揭露了未来光明的一角。例如，科学家已经让视力障碍者恢复了视力，瘫痪病人恢复了行动能力，受疾病困扰的孩子也获得了自由。南加大目前的项目范围从了解肾脏发育到新骨骼工程，以及对卢伽雷病 (ALS) 患者的细胞进行大型药物筛检。这些成果让南加大和加州大学在该领域居于领导地位。

下周，约4000名科学家将齐聚南加大两英里外的洛杉矶会展中心，参加国际干细胞研究学会 (ISSCR) 年会，届时将展示研究进展。这是全球规模最大的干细胞专家聚会。南加大干细胞中心为协办单位。

这是洛杉矶，现在是这座科技之城闪耀光芒的时刻了。

– Andrew McMahon

ISSCR会议是科学和社会的胜利。这是一个成果展示会，洛杉矶不断发展的生物医药产业在此集聚一堂。这个产业是由南加大和当地其他大学以及新兴生物医药公司提供支持的经济驱动力。

南加大Eli & Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心主任Andrew McMahon说道：“人们普遍认同洛杉矶是一个娱乐之都，但并不觉得洛杉矶拥有科学和研究的广度和深度。所以，本次会议代表着一个宣言。南加大和其他洛杉矶和加州的大学正在崛起，将发展为具有世界影响力的生物医学中心。这是洛杉矶，现在是这座科技之城闪耀光芒的时刻了。”

南加大干细胞计划的诞生

干细胞就像是种子。它们最初很小，然后逐步分化。就像种子一样，它们可以成长为特定部分；一些变成血液或神经细胞，而另一些则发育为肌肉、骨骼或其他组织。部分细胞的生长足以修复受损细胞。

（南加大插图/Diana Molleda）

根据美国国立卫生研究院 (NIH) 的研究，可以从胚胎中提取干细胞，或在适当条件下，对已分化细胞进行重编程，使其恢复到一种类似干细胞的未分化状态，即多能干细胞。

干细胞可以发育为新组织以用于移植。它们能够在细胞层面上展示疾病的发展过程。它们可以用于测试新药。

这个全新的研究在2012年吸引了哈佛大学的McMahon来到南加大。他来到南加大，启动了南加大干细胞计划。这是一个千载难逢的机会，利用这所大学中23所学院的智慧资本，研发出新成果。这是洛杉矶生物医学产业的发展机会，而洛杉矶也成功抓住了这个机会。

如今，南加大干细胞拥有104个研究实验室，遍及大学公园校区、健康科学校区和洛杉矶儿童医院。其中22个实验室组成了Broad中心，这个中心由全校约100名研究人员提供支持，是一项更宏大的计划的枢纽。

在南加大，干细胞研究结合了三方面工作：南加大Keck医学院的干细胞系；Broad中心；以及一个连接所有干细胞科学家和临床医生的全校方案。

南加大干细胞中心在两个校区设立了100余个研究实验室，其中包括南加大Eli & Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心。（摄影/Ben Gibbs）

美国国立卫生研究院为南加大干细胞研究人员拨款8100万美元用作研究经费。加州再生医学研究所 (CIRM) 在过去7年里投入了1.36亿美元。此外，还有包括Eli & Edythe Broad基金会在内的私人筹款总计约7500万美元。

南加大研究副校长Randolph Hall说道：“这是南加大主要研究领域之一，工程师、艺术家、牙医、计算机科学家、眼科医生、医生等均参与其中。加州组建了独特的公共资助项目，通过这个项目，南加大可开展创新的跨学科干细胞研究，这对患者而言具有重要意义。”

跨学科治疗意味着前沿成功

南加大干细胞中心的志向显而易见，跨学科的融合已经为疾病的治疗提供了先进的创新方法。

例如，研究人员报告了抵抗增龄性失明的治疗进展，这种疾病夺走了全球3000-5000万人的视力，其中大多数为老年人。这种疾病也被称为黄斑变性，是于6月26日在健康科学校园举办的南加大干细胞公开研讨会的焦点。

Anna Keuhl的视力曾因干性黄斑变性而恶化，而后得益于基于干细胞的视网膜移植，她的视力得以部分恢复。（摄影/Tracy Boulian和David Ahntholz）

Kuehl患有干性黄斑变性，这是最常见的一种黄斑变性，极难治疗。约30年前，她左眼的中央视觉开始丧失。黄斑（眼后极部视网膜的一部分）被破坏时，会导致视野中心产生一个黑色区域。她再也不能开车，无法辨识人脸和用手表看时间。她几近失明。

Kuehl说道：“就突然间，我看到了一个巨大的黑色区域，我感到非常惊讶，也很害怕，就马上打电话给南加大[Gayle & Edward Roski]眼科研究所。”

南加大Mark Humayun是Roski眼科研究所联合主任和南加大生物医学工程、细胞和神经生物学的教授，他与由外科医生、工程师和科学家组成的团队通过干细胞为Kuehl进行治疗。这个研究团队的外科医生、临床眼科助理教授Amir Kashani在Kuehl眼睛里植入了一个富含干细胞的微小贴片，开始修复受损部分。在全球当前正在进行的六项治疗黄斑变性的临床试验中，这项技术有望成功治愈。

Humayun说道：“通过适当的环境和支持，实际上可以非常有针对性甚至在细胞层面上治疗特定区域或疾病。其中一个方面可以称为精准医疗，另一个方面则是基于干细胞的疗法正在成熟。这将是首个达到这一目标的研究。”

南加大干细胞研究：全校的努力成果

南加大干细胞计划的诞生与发展离不开合作和创新文化的培育。全校23个学院的许多专家都参与其中。

其中包括南加大Viterbi工程学院的计算机科学家；洛杉矶儿童医院的儿科医生；南加大Herman Ostrow牙医学院的牙科医生；南加大Dornsife文理学院的生物学家；南加大Davis老龄科学院的遗传学家；以及南加大Keck医学院的外科医生。新成立的南加大Michelson融合生命科学中心也做出了贡献，作为“融合催化剂”，推动全校的健康科学研究。

（南加大插图/Diana Molleda）

研究人员专注于将干细胞应用于治疗一些最严重疾病，包括癌症、肌萎缩性侧索硬化症、心脏病、关节炎、糖尿病、肾病和先天缺陷等。

南加大的干细胞项目尚处于初期阶段。这个项目才成立七年，是一个探索新道路的新项目，对于寻求创业活力的年轻科学家而言颇具吸引力。McMahon表示，南加大的这个项目是一个持久战，旨在针对人类疾病寻找干细胞解决方案，要达成目标仍需要数年时间。

“我决定加入这个系的原因在于这里的文化鼓励推动创新。”Giorgia Quadrato南加大干细胞生物学和再生医学的一位新助理教授如是说道。“这是因为这里有很多青年教师。所以这里能够营造接纳创造力的文化，因为青年教师是新鲜血液，不受教条束缚。

而且这种创新和合作的文化能够延伸到更为广泛的南加大社区，支持和鼓励多学科合作，这点也让我非常喜欢。”

加州在促进干细胞研究方面扮演重要角色

众所周知，加州是干细胞研究的沃土。2004年，选民们投票通过《第71号提案》，为干细胞产业埋下了30亿美元债券基金的种子，其后，加州便在干细胞科学领域占据了领导角色。该项目由CIRM负责管理，南加大干细胞研究约30%的资金均来自CIRM。

南加大的Broad中心的资金来自Eli & Edythe Broad基金会的3000万美元捐款、CIRM的2700万美元拨款以及私人慈善捐款。该中心位于南加大博伊尔高地的健康科学校区。

其他加州大学——包括加利福尼亚大学洛杉矶分校和加利福尼亚大学旧金山分校——以及干细胞生态系统内的多家公司协力促成了加州生命科学产业的不断发展。

McMahon说道：“通过与共事者的共同反思，你身上的光芒会愈发闪耀。我们与多个机构实现了良好的研究合作关系和融合度。我们与各大高校和研究机构合作，组建团队、增强专业知识并吸引资源、设施和人才。这加快了研究的步伐，而这一切的驱动力都来自于洛杉矶地区的能量和活力。”

协同效应在加州生命科学协会 (CLSA) 和总部位于圣地亚哥的加州生物通信生命科学协会 (Biocom Life Science Association of California) 等贸易集团开发的经济分析中显而易见。其数据显示，生命科学产业是加州经济增长最快的领域之一，其中干细胞科学做出了重要贡献。

举例而言，加州的生命科学产业在2017年带来了1780亿美元收入，至少创造了31.1万个工作岗位。CLSA的数据显示，加利福尼亚的公司至少正在研发1300种潜在疗法，以帮助患有癌症、传染病、罕见疾病和遗传病等疾病的患者。

洛杉矶是加州最新且最具创新性的生物科学热区。

– Eric Garcetti

在洛杉矶县，与生命科学相关的工作占据了研究和实验室服务岗位增长的11%。据Bicom发布的《2018年经济影响报告》，该县获得了美国国立卫生研究院近11亿美元拨款，在加州各县区中排名第一。

该报告称，“生命科学产业仍是洛杉矶县非常重要的经济驱动力。”

即将到来的ISSCR会议标志着全球同类会议中规模最大的会议首次来到洛杉矶。届时，预计将有4000余位专家参与，200位发言人出席，100家公司将进行宣传，会议期间将组织35次科学会议。

洛杉矶市长Eric Garcetti表示：“洛杉矶是加州最新且最具创新性的生物科学区，ISSCR选择洛杉矶作为举办地反映了我市如今在科学领域的巨大进步。”

研究遭遇财政和选举的十字路口

伴随进步的是成长的痛苦，加州的干细胞项目目前正处于十字路口。

一方面，实验室的进展使干细胞疗法距离为医学带来重大影响的目标更进一步。但是，就迄今的情况来看，细胞医学的复杂性和成本是一个巨大的挑战。科学家们承认，使用干细胞治疗重大疾病道路非常艰难。大肆宣传和所抱希望之间的差距虽然已然缩小，但并未消失。

McMahon说道：“宣传内容可能正确无误，但是人们期望的目标达成时间却可能有误。治疗癌症、糖尿病、阿尔茨海默症和其他疾病需要更长的时间，其中牵涉的过程非常复杂，需要大量资金。”已取得的进展令人震惊——但是速度始终无法达到人们的期望。”

已取得的进展令人震惊——但是速度始终无法达到人们的期望。

– McMahon

CIRM对干细胞研究投入的州拨款预计将于今年耗尽。选民们投票通过的30亿美元——《第71号提案》，即《加州干细胞研究和治疗法案》——已基本耗尽。还有其他资源可进行利用，如联邦资金、私人投资和慈善资助等，但不一定专用于全州范围的研究。CIRM资金在创建和维系南加大干细胞计划方面发挥了重要作用。

研究人员希望加州选民愿意选择继续资助。《第71号提案》支持者计划推动在2020年11月进行投票，期望再次投入50亿美元。研究成果和临床试验仍在进行中，支持者们希望加州能在未来十年继续支持这一进展。

然而，选民对干细胞的看法可能会受到流氓诊所的影响，这些诊所鼓吹兜售类似蛇油之流的可疑疗法。这些企业在南加大等领先研究机构之外开展业务。仅在加州便有超过100家此类干细胞诊所。美国食品药品监督管理局正在加强对违规诊所的执法行动，这些诊所提供未经批准的危害公众健康的干细胞产品。

与此同时，南加大和其他大学的干细胞治疗发展势头有目共睹。在探索重大疾病突破的道路上，基础研究已解锁了一系列对于医学有着重要意义的协同效益——其中许多是15年前加州干细胞项目启动时未预见到的成效。

例如，干细胞研究增进了对疾病发生机理的基本理解。通过观察干细胞如何分化为各种细胞，进而发育为组织和器官的组成部分，医生和科学家可以更好地理解疾病的发展情况。

也可利用干细胞产生健康的新细胞以取代患病细胞，这被称为“再生医学”。可以引导干细胞分化为特定的细胞，用以再生和修复人体内的病变或受损组织。

而且事实证明，干细胞在测试新药的安全性和有效性方面也发挥了重要作用。科学家们可以在实验室中培育组织，进而简化药物试验过程，缩短报告发现时间，这是加速药物发现过程的重要步骤。一般情况下，将新药推向市场需要数百万美元，需耗费数年时间。

干细胞的成功近乎奇迹

干细胞科学的某些方面近乎奇迹。

例如，研究人员曾使用一种获得认可的干细胞疗法，帮助一位因车祸瘫痪的年轻人。2016年，来自贝克斯菲尔德的Kris Boesen的车撞到树上，他因此受伤。在多中心临床试验期间，Keck医学院和Rancho Los Amigos国家康复中心的一支外科团队为他注射了由干细胞制成的试验性试剂。这次治疗让他的双臂和双手重获功能。

圣裘德儿童研究医院和加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员使用干细胞和基因疗法治愈了8名患有严重综合免疫缺陷的儿童，即所谓的“气泡男孩症”。

治疗黄斑变性（特洛伊校友Kuehl所患疾病）的临床试验已经启动。南加大、美国国立卫生研究院和圣地亚哥一家生物医药公司的研究团队正在研究利用干细胞治疗这种疾病的多种方法。

Kuehl曾经非常热爱徒步旅行，现在重新踏上了征程。她还记得，以前视力受损时，自己还要去印刷厂将地图放大；自己不得不拿着放大镜去看路标；自己不得不压抑对徒步的热爱，因为难以穿行不平坦地面。接受治疗后，她能重新看到前方的路。她相信她的故事将帮助其他人看到获得认可的干细胞疗法的价值所在。

“我对科学很感兴趣，我会尽全力促进科学的发展。运用得当时，科学利国利民，会造福人类。”她如是说道。

编辑：Gary Polakovic

头图：南加大及全球各地的科学家都在致力于研究基于干细胞程序的无穷潜力，希望以此推动医学进步。（图/In Kyoung Mah）