腫瘤細胞乘火箭上太空 太空瘤苗研製邁第1步
央視國際 2003年10月15日 10:27
“神舟四號”曾將腫瘤細胞帶上太空,這只是人類最終戰勝腫瘤邁出的萬里長征第一步。
“有了‘太空瘤苗’,意味著作為人類第二殺手的各種腫瘤都可能通過注射疫苗的方法來防治。”今天早晨,負責這項研究的北京中日友好醫院臨床醫學研究所所長唐勁天告訴記者,“我們現在邁出的只是‘太空瘤苗’研製的第一步。”
上天細胞有四大變化
隨著“神舟四號”運載火箭搭載升空的腫瘤細胞返回地面,中日友好醫院的科研人員獲得了幾千株經過太空特殊環境洗禮的細胞。經過對返回地面的細胞進行認真研究後,最近我們驚喜地發現,這些隨著飛船遨遊了一趟太空的腫瘤細胞發生了四大變化:“一是細胞生長變慢了,二是細胞增殖的週期變了,三是細胞的形態改變了,四是細胞對血管內皮細胞的黏附性變化了。”唐勁天告訴記者,這可能意味著細胞的遺傳性狀發生了改變。
現在科研人員要做的就是在這些發生了變化的細胞中尋找那些有用的細胞,以製成疫苗。雖然目前還無法鎖定究竟是細胞的什麼基因導致了細胞的變化,但太空誘變腫瘤細胞實驗取得的初步成果表明,他們在製備新型“太空瘤苗”的道路上邁出了可喜的第一步。
據悉,“太空誘變腫瘤細胞製備瘤苗的實驗研究”是由中日友好醫院臨床醫學研究所獲得國家自然科學基金學部主任基金大力資助項目。這是我國首次系統地、較大規模地進行太空腫瘤細胞的研究。
細胞生存系統已申報專利
據介紹,腫瘤疫苗是免疫治療腫瘤的主要方法,現階段主要有細胞瘤苗、亞細胞瘤苗、分子瘤苗和基因瘤苗4種類型,但迄今為止,腫瘤疫苗還未有令人振奮的治療效果,主要原因在於腫瘤的免疫性不強。
唐勁天告訴記者,過去,為了促使腫瘤細胞發生可遺傳的變異,科學家們採用的都是普通方法,比如説照放射線、藥物誘導等,但是一直都難以奏效。由於太空有與地球不同的特殊環境,如重粒子輻射、微重力和零磁場等容易使生物體細胞基因發生改變,從而引發可遺傳的變異;而微重力和零磁場則可增加生物體對誘變因素的敏感性,使變異發生概率增加。
在實現太空搭載研究之前,中日友好醫院的課題組首先建立了腫瘤細胞在太空環境中的生存系統。為了減少細胞在太空環境下的代謝,同時也為今後能簡便、多次地重復類似的太空搭載實驗,他們最終選擇了常溫(18℃至22℃)、無源(電源、熱源等)的簡單搭載方法。
雖然他們主動為細胞生存條件設定了十分苛刻的條件,但是研究組成員經過數十次的實驗摸索,終於獲得了在常溫下存活16天的腫瘤細胞。而這一結果不但對今後的太空細胞搭載具有重大意義,同時也為太空生物學研究提供了簡便、實用的方法,是一項基礎性的研究成果。目前,這一常溫生存系統已經申報了專利。
細胞篩選近期開始
2003年1月5日,在朔風刺骨的火箭回收場,該項目負責人、中日友好醫院臨床醫學研究所唐勁天所長和十幾名操作人員嚴陣以待,等待接運搭乘“神舟四號”火箭返回的腫瘤細胞。
1月7日上午10時左右,航天搭載細胞終於運抵中日友好醫院臨床醫學研究所。研究所馬上動員了三個研究室的研究人員,立刻投入到緊張的工作中,鑒定細胞的活性、對細胞進行單克隆化。經過20個小時的奮戰,1月8日淩晨6時,所有的航天搭載細胞都處理完畢。
隨後,研究人員相繼對細胞的生長、形態、細胞週期、黏附力及細胞因子錶達方面做了初步的研究,結果發現太空搭載的腫瘤細胞已經發生了四大變化。
近期,課題組將開始免疫原性改變的腫瘤細胞株的篩選工作,並計劃對篩選出的陽性細胞進行再次搭載,以期進一步增強其免疫原性,為“太空瘤苗”的製備打下更好的基礎。同時將建立太空腫瘤細胞庫,面向全國尋求合作夥伴進行太空腫瘤細胞的藥敏、放射敏感性、基因表達及蛋白表達等多方面的深入研究,為腫瘤的發生、發展的研究提供有用的線索。
再次搭載面臨巨大挑戰
據了解,在已經完成的工作基礎上,課題組正在計劃新的搭載實驗:一方面對原有的搭載技術進一步改進與完善,建立一個更好的太空細胞搭載技術平臺;另一方面,通過預實驗,發現更好的搭載物,進一步拓寬太空醫學的研究領域。
唐勁天所長説,目前,課題組已開始對保溫材料、細胞存活系統及搭載細胞的種類進行預實驗,希望能夠在上次搭載的基礎上,克服困難,獲得更多的太空誘變細胞及成果。
用於臨床至少還要三五年
據了解,以前我國也進行過細胞太空搭載實驗,但是目的性沒有此次這樣明確。而美國也在哥倫比亞號上搭載的生物細胞,也隨著哥倫比亞號的隕落而丟失了,唐勁天告訴記者,國際上類似的研究還非常少,國際刊物上研究太空生物醫學的文章也寥寥無幾。
通過這次試驗,我國已建立了第一個太空生物醫學研究平臺,包括建立太空細胞庫,太空細胞的利用與管理機制;爭取在較短的時間內使“太空瘤苗”的研究有較大的進展。唐勁天所長認為,太空搭載的生物醫學研究項目是非常有前途的探索領域,因為我國航天事業在世界上具有領先地位,因此,太空生物醫學研究應該能夠成為我國的研究特色。
但唐勁天一再強調目前的研究成果僅僅是萬里長征剛剛走完第一步,所謂“太空瘤苗”用於臨床至少需要3年到5年的時間。他告訴記者,目前他們課題組遇到的困難也很多,首先社會對這一事物的認識顯示了比較急躁的情緒,希望細胞也像航天育種一樣,一二年之內就會有比較大的成果,獲得經濟效益。其實,人類的生命活動是相當複雜的,不能急功近利,切勿浮躁浮誇;其次是課題組也面臨著研究環境比較落後、經費少、條件差、人手不夠等問題,很難進行更大規模的研究,這也制約著我國太空生物醫學利用的發展。
“國際資料表明,2020年全世界腫瘤發病率將達到最高峰,我們希望屆時我們有出色的表現。”(北京晚報記者 張卉 王海涓)
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