美國衛生研究院叫停c-kit細胞試驗,學術辯論核心人物權威解讀
由於前哈佛醫學院教授 Piero Anversa 關於心臟幹細胞研究的學術造假事件持續發酵,10 月 29 日,美國衛生研究院(NIH)發出公告聲明,決定暫停 CONCERT-HF 試驗。
但由於媒體曝光對整個事件的推進作用,目前與心臟幹細胞相關的研究受到廣泛質疑,整個研究領域陷入「造假大地震」疑雲。
參與 Anversa 研究學術辯論的核心人物中國學者蔡陳崚對 DT 君表示:「必須暫停與 c-kit 陽性(+)細胞相關的所有心臟幹細胞研究。但通過誘導性幹細胞或者胚胎幹細胞可以獲得心臟細胞,對這些研究則應懷著支持態度。」
(來源:ADOBE)
因媒體曝光,NIH 暫停心臟幹細胞研究
據美國國家心肺血液研究所(NHLBI)心血管科學部主任 David Goff 博士證實,與 Anversa 的 31 篇撤稿相關的新聞促使 CONCERT-HF 試驗暫停並等待委員會對此事完成評審。
CONCERT-HF 是指「Combination of Mesenchymal and C-kit+ Cardiac Stem Cells as Regenerative Therapy for Heart Failure」,即採用間充質和 c-kit+ 心臟幹細胞再生療法治療心力衰竭。NIH 叫停了該療法的二期隨機安慰劑對照臨床試驗,這些實驗旨在評估自體骨髓間充質幹細胞(MSCs)和 c-kit+ 心臟幹細胞(CSCs)的可行性、安全性及治療效果。確定 c-kit+細胞是否可以對慢性心力衰竭患者有幫助。
目前,心力衰竭患者的治療選擇十分有限,其中一半患者在診斷後的 5 年內死亡。
Goff 表示,CONCERT-HF 在 2015 年的啟動主要基於 8 個實驗室的 11 份實驗報告,這些研究基於他們自己的實驗結果,並在動物實驗中顯示出了 c-kit+ 細胞的益處。但在當時,研究方案的審查者已經意識到其他實驗室無法重複出 Anversa 及其同事的實驗結果。
德克薩斯大學和 NHLBI 贊助了這項試驗,並嘗試在 7 個地點招募 141 名患者。目前該試驗已招募到 125 名患者,在這 125 人中,117 人接受了骨髓或心臟組織採集,其中 90 人已接受了相關治療。
(來源:NIH)
德克薩斯大學的 Lem Moye 博士表示,參與者目前接收到關於試驗暫停的通知,並被告知目前媒體報道的治療研究與 CONCERT-HF 沒有直接的聯繫。
「雖然我們沒有按照 Anversa 博士的實驗方案,我們有自己在邁阿密大學的實驗室,我們使用的是 GMP 流程,該流程獲得了 FDA 的審批,但 NHLBI 想確認我們的實驗室是否在製造 c-kit+細胞,」Moye 說,「我們希望這不會花很長時間。」
Anversa 的研究主要涉及心臟幹細胞,他認為心臟中含有一種名為 c-kit 的幹細胞,這些細胞在心臟受損後可以再生成心肌。但是當其他的研究團隊嘗試重複 Anversa 發布論文的結果時發現,鮮有人能夠完全重複出來。Anversa 在 2015 年已離開哈佛醫學院和布萊根婦女醫院。但 Anversa 和他的同事 Annarosa Leri 博士的律師在 10 月早些時候仍聲稱一些醫生「支持他們論文中的科學發現,包括心臟幹細胞的存在以及潛在治療方案」。
但一些業內人士指出,修復過程或許表現出有益的結果,但這並不代表是由 c-kit+ 細胞具有幹細胞分化能力而導致的結果。
此外,蔡陳崚博士還對 DT 君透露,「通過熒游標記蛋白和細胞譜系追蹤技術,我們與其他小組各自獨立發現心臟內與c-kit細胞相關的Sca-1 細胞也不是心臟幹細胞。」相關論文最近剛剛發表。
心臟里的 Sca-1 細胞在之前被一些研究者認為具有再生心臟的作用。但與 c-kit+ 細胞不同的是,人類基因組中並沒有對應的 Sca-1 基因,而在小鼠基因組中存在。
心臟幹細胞造假大地震?管理部門處理應謹慎
但這是不是就表明,所有關於心臟幹細胞的研究都是錯的?
「雖然成體心臟的內源性幹細胞思路走不通,但通過誘導性幹細胞或者胚胎幹細胞可以獲得心臟細胞,這或許為將來治療心衰提供有效的方案,儘管這一方法還存在其他方面的問題。」蔡陳崚博士說。
但對於中國相關研究的情況,DT 君聯繫了數名領域內中國科研人員,他們未予置評。
在胚胎髮育過程中,心臟幹細胞是事實存在的。例如,胚胎髮育早期 Isl1 陽性細胞就是心臟幹細胞。
有業內人士指出,幹細胞治療心衰、實現心肌再生的相關研究,事實上有成功的例子,比如 2016 年 10 月日本信州大學團隊在 Nature 雜誌上發表論文,發現誘導多能幹細胞構建特異性心肌細胞,可對心臟修復提供幫助。另外,2014 年美國華盛頓大學(西雅圖)團隊也曾在 Nature 雜誌發表論文,闡述多能幹細胞在心臟再生方面的潛力。
多能幹細胞和胚胎幹細胞在小分子藥物或者轉錄因子作用下,在體外可以誘導分化成心肌樣細胞,這也是被廣泛認可的。
因此,科研管理部門的處理措施應當謹慎。
雖然 Anversa 的學術觀點「心臟 c-kit+ 細胞是心臟幹細胞」被否定,大多數科學家傾向於支持「成年哺乳動物心臟缺乏內源性再生幹細胞」,但由於心肌細胞無再生能力,對心肌幹細胞的研究就顯得尤為必要,尤其是通過誘導性幹細胞或胚胎幹細胞獲得心肌幹細胞的研究,可能是未來攻克心肌細胞再生難題的金鑰匙,這方面研究還有待進一步發展。
觀點被駁與學術不端:從心臟幹細胞大牛到 31 篇撤稿
Anversa 教授關於心臟幹細胞的研究可一直追溯到 2001 年。當時,他的一篇名為「Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium(骨髓細胞再塑梗塞的心肌)」論文發表在 Nature 雜誌上,開創了由血液骨髓幹細胞向心臟幹細胞轉化研究的先河。此後在 2003 年,Anversa 教授又在 Cell 雜誌上發表了另一篇名為「Adult Cardiac Stem Cells Are Multipotent and Support Myocardial Regeneration(成年人心臟幹細胞是多能的,可支持心肌再生)」。文中,他認為心臟內的 c-kit 細胞具有心臟幹細胞的特徵,這些細胞可再分化成各種心臟細胞,包括心肌細胞,為心肌修復提供潛在的治療方案。
(來源:Cell)
Anversa 的「開創性」研究受到領域內科學家的廣泛關注和追隨。此後一直到 2013 年,全世界的心臟學者展開了對 c-kit 細胞的大量跟進研究。雖然其他實驗室的實驗效果不一,但並未獲得能夠表明 c-kit 細胞不是心臟幹細胞的充分證據。
事情轉折發生在 2014 年,由辛辛那提兒童醫院的 Jeffery D. Molkentin 博士在 Nature 雜誌發表了一篇名為「c-kit+ cells minimally contribute cardiomyocytes to the heart」的論文,文中指出,這些內源性的 c-kit+細胞在心臟內產生的心肌細胞比例僅佔到 0.03% 或更低,而如果考慮細胞融合的因素,則可降至 0.008% 以下。與預期相反的是,c-kit+ 細胞只可以產生血管內皮細胞。
而與之相呼應的是另一篇 2015 年發表在 Nature Communications 雜誌上的文章「Resident c-kit+ cells in the heart are not cardiac stem cells」。該論文通訊作者、時任西奈山伊坎醫學院副教授蔡陳崚博士對 DT 君說:「我們實驗室在 2012 到 2013 年期間曾通過熒光報告蛋白對 c-kit 細胞進行標記,發現 c-kit 細胞在心臟中大量存在,但並不能分化成心肌細胞,這些細胞實際上是一群內皮細胞。這些發現與 Molkentin 的發現共同證實了 Anversa 博士的觀點是錯誤的。」
由於該論文與 2014 年 Molkentin 博士的觀點相互印證,兩人於 2017 年在 Circulation Research 雜誌上發表了題目為「The Elusive Progenitor Cell in Cardiac Regeneration: Slip Slidin" Away」的綜述論文,明確了 Anversa 教授及其追隨者研究中存在的問題。
(來源:Circulation Research )
與此同時,Anversa 教授在哈佛工作期間發表的研究論文中出現的學術不端現象也逐漸顯露,其論文被撤稿的原因包括數據造假和圖片造假。甚至在其早期論文中的一些結論也隨著反駁聲音的出現逐漸修改。
「Anversa 教授在 2003 年發表的那篇刊登在 Cell 雜誌的論文中,稱心臟內的c-kit 細胞與 Nkx2.5 基因表達緊密相關(Nkx2.5 是心臟前驅細胞的標誌基因)。而當我們發現心臟內存在大量的 c-kit 細胞,而且這些細胞是內皮細胞時,他們又稱,需要刨除這些內皮細胞,才能將 c-kit 細胞與 Nkx2.5 的表達建立強關聯。」蔡陳崚教授說。
而為了發表這些論文,蔡博士表示過程十分艱辛,「很難找到合適的審稿人」。在反駁先行被接受的學術觀點時,往往比開闢新的學術觀點取得學者認可的阻力更大。
「我以前的研究方向主要是胚胎時期的心臟幹細胞,起初,我只是想弄明白,這些成體心臟幹細胞和胚胎期心臟幹細胞究竟是什麼關係。」蔡陳崚對 DT 君說。
2015 年以後,學術界里一些科學家已經認識到 Anversa 的問題。但 Anversa 教授仍認為自己的研究並沒有出現問題。在離開哈佛大學和布萊根婦女醫院後,Anversa 教授還曾試圖控告哈佛大學對他的調查損害了他的學術聲譽。
學術研究是一個不斷證偽並螺旋上升的過程。對於存疑的觀點,應當敢於質疑和挑戰。而這些挑戰的根本,源於科學家的探索精神,求真是科學前進的源泉。


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