SCLGL干细胞实验室

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内容简介:由东京大学外科医生和投资银行家发起的庞大科学研究项目正在将中国推向全球干细胞研究的前沿。然而，它仍然需要与模糊的商业前景、没完没了的医疗欺诈和备受批评的社会道德“战斗”

冬天死气沉沉的北京郊区似乎与关于人类干细胞的大讨论毫无关系。沿着北京机场二号高速公路的南行线，在一个废弃的高尔夫球场里，十多栋分散的别墅正被改造成不同用途的实验室。一些来这里的病人试图理解它将如何改变他们自己，而干细胞科学家羡慕这里宽容的研究环境和天堂般的硬件环境。不久前，它甚至吸引了顶尖的干细胞科学家，如首尔国立大学教授景孙康，秘密访问这个地方。

该实验室的所有者为东京大学医学助理教授、(北京)生物工程有限公司首席科学家郭磊，郭磊是世界上第一个实施成人活体肝移植的人，是东京大学名誉教授makuuchi masatoshi的学生，并获得美国器官移植学会青年研究学者奖。

但是在反对者眼中，干细胞研究早已臭名昭著。它总是与人类胚胎、人类克隆体或《弗兰肯斯坦》中极其丑陋的人形怪物联系在一起。自从干细胞研究之父詹姆森在1998年成功分离出人类胚胎干细胞以来，围绕干细胞的角力从未停止过。

小干细胞可以帮助人们理解生命是如何从单个细胞发展而来的，但是这项研究在许多国家仍然被禁止。在郭雷看来，这是一项激动人心、充满希望的研究，其重要性不亚于基因测序研究。孟山都公司前首席执行官理查德·马奥尼(Richard mahoney)说:“生物学是下一波将引起巨大变化的科学，而干细胞的早期发展是这些变化的来源。”

解冻期可能即将到来。2011年，韩国食品和药物管理局允许由fcb-pharma icell开发的心脏病治疗药物hearticellgram-ami从7月1日起上市。它的出现标志着世界上第一种干细胞治疗药物在韩国的正式诞生。

根据其发育阶段，干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。这种细胞可以分裂并转化成各种器官和组织，因此它将用于修复和治疗受损和患病的组织。这项技术被称为再生医学。来自人类胚胎的全能干细胞可以在全身增殖并分化成200多种细胞类型，进而形成身体的所有组织和器官。

支持者认为干细胞可以治疗心脏病、肝病、糖尿病和其他疾病。最有前途、最有效和最通用的干细胞是胚胎干细胞，它只存在于细胞分裂的最初几天，但尚未开始发育。当然，人们对此也最有争议。它是胚胎的一部分，胚胎在培养皿中由细胞球体培养而成，细胞球体的大小只有针头的十分之一。在提取过程中，胚胎会被破坏。由于这个原因，胚胎干细胞研究的道德和伦理范畴存在严重差异，包括教皇保罗二世和美国前总统乔治·w·布什。

干细胞对那些无法用药物治疗的难治性疾病来说是个福音。成熟细胞通过成千上万个微小分子相互交流，每个分子都包含一种特定的细胞语言。大多数难治性疾病是由分子间语言交流的突然中断引起的，而传统药物一次只能处理一种分子。例如，帮助心脏病患者打开堵塞的血管以暂时抑制心脏病的发作，并不足以预防所有诱发心脏病的分子病理因素。

干细胞疗法不是。作为一种对早期发育有很强敏感性的细胞，它能熟练运用细胞语言，迅速弥补分子信息的缺失。例如，对于心脏病患者，其反应是形成血管和心肌。对于神经细胞的损伤，它是取代死去的神经细胞，从而成为与大脑对话的一个组成部分。美国路易斯维尔大学心脏中心主任罗伯托·波利教授使用只产生心肌细胞的干细胞来修复心力衰竭患者。治疗前，平均心脏泵血容量仅为全身血容量的30%。经过四个月的治疗，这个数字增加到38.5%。一年后，这一比例飙升至42.5%。

用人类基因组科学公司首席执行官威廉·哈泽丁的话说，干细胞似乎提醒身体它知道如何治愈自己。哈佛大学的神经生物学家埃文·斯奈德称之为神奇的种子。

然而，要得到这些神奇的种子并不容易。它需要数亿的实验室硬件投资，其投资回报期长达十年甚至更长。政策、法律和道德是巨大的，风险资本家也犹豫不决。

异质性空室

然而，郭雷要幸运得多。一次冒险改变了他的命运。

2008年3月，卫生部批准吉林大学第二附属医院开展干细胞移植技术的临床应用，郭为该项目的主要负责人。这是中国首次正式批准干细胞技术的临床应用。这可能是世界上干细胞临床治疗数量最多的医院，有数千人。

2010年12月，科技部中国生物技术发展中心官方网站发布的《生物医学技术领域863计划项目应用指南》显示，干细胞治疗技术的临床转化与应用研究和数字医学工程技术开发作为主题项目获得资助，体外诊断技术产品开发和主要化学产品的先进生物制造作为重点项目获得资助。上述四个项目的研究经费高达7.87亿元。

郭雷曾经是这个项目最有实力的申请者之一，一路闯进了最后的评审。由于郭高超的医术，来这里的人很多。

2011年5月，一架极其豪华的专机飞抵长春，机上有两位尊贵的客人:沙特王子穆罕默德·鲁本·路·图尔基卢沙特和哈娜·鲁雅公主。1991年，由于交通事故，Hana遭受了严重的脊椎损伤。在来长春之前，汉娜在美国马里兰州的约翰·霍普金斯医院接受治疗，该医院连续20年位居美国最佳医院之首。然而，Hana的治疗效果并不理想，所以她需要呼吸机和静脉营养来维持生命。

郭磊为汉娜制定了严格的干细胞治疗计划。经过近80天的治疗，Hana已经接受了十多次干细胞移植，她的病情已经明显缓解。当她离开长春的时候，她已经让呼吸机正常呼吸，正常吞咽食物，并且在助行器的帮助下直立行走。

当时，魏东集团董事长、融银资本投资管理有限公司董事长王负责吉林省的一只基金。王端端居住的香格里拉大酒店也是沙特皇室下榻的酒店。好奇的让郭去试干细胞。不久前，王端端在美国迈阿密烧伤了眼睛，看着像坠入雾中的东西。检查后，他发现自己的眼球过早老化。这种疾病在正常人身上只有千分之几的可逆概率，他担心失明。郭在三个月内给注射了三针干细胞，后者的眼睛很快就好了。

这个神奇的经历吸引了王端端，他被干细胞迷住了。

提取这些干细胞并不容易。在郭磊的实验室里，你可以看到下面的场景:穿着白大褂的技术人员将营养液从移液管中滴入培养皿，成千上万个培养皿被储存在小冰箱里。要进入他们的领地，你必须清洁全身，穿无菌衣服。这里的人们担心入侵者会用细菌感染细胞，而不是相反。这可能是地球上你能进入的最干净的地方。王端端告诉《全球企业家》。

保证干细胞质量的关键因素之一是实验室基础设施的规划和数据建设。为了保证质量，郭磊必须控制好以下几个要素:规范统一的操作程序、极其严格的人员管理、科学规范的数据采集、分析、挖掘程序等。其管理流程全部由云中心数据支持。

从昂贵的电子显微镜上看，培养皿中的一些纺锤形涡旋物质像假睫毛一样漂浮在粉红色的水中，而其他的则像压扁的鸡蛋一样漂浮着。事实上，粉红色液体是氨基酸和细胞因子等营养物质，而鸡蛋是从假睫毛中生长出来的神经干细胞。这些细胞正在神圣释放实验室中大量培养，以替代因病理变化而受损的神经细胞，并治疗帕金森氏病和阿尔茨海默氏病。

实验室就像一个隔离的容器，内部空气体负压为8-10 MPa，以避免外部气体溢出。地板由特殊材料制成，没有任何接缝。用于清洁地板的水需要经过两次蒸馏和净化，用于清洁实验手术台的超纯水需要添加过氧乙酸和新洁尔灭等消毒材料。价值数十万英镑的造水机占地面积相当于一辆迈腾汽车，其材料也是316不锈钢。通常，这种材料被用来制作手术刀。

其中，空气喷淋室和细胞培养室可达到10000级清洁度，粒径小于0.3微米的粉尘数量严格控制在10000个/立方米以内，走廊为100000级清洁度，手术台为100级清洁度。实验室中的空气体也经过三层过滤，特殊的空气体过滤器将每隔45天更换一次。被精密设备包围着。如热电co2培养箱、流式细胞仪、cobe光谱血细胞分离机、密立博报价超纯水处理系统、eppendoref微量移液器、尼康倒置显微镜等。这些设备很贵，单流式细胞仪的价格就高达几百万元。

这里，干细胞的原材料是脐带组织，由一些合作医院提供。孕妇分娩时，脐带必须在三小时内送到实验室。如果超过这个时间，它将被丢弃。为了保持它们的活性，这些细胞被冷冻在-196℃的液氮中。然而，不要指望解冻和复苏后很快就能培养出大量细胞。即使你很小心，也只有0.1%到1%的细胞能够存活。

实验室负责人梁素丽博士每天用显微镜长时间观察细胞，熟悉细胞分化前的特征，并预测下一次细胞变化。实验者有许多日常记录，包括二氧化碳气泵、消耗品的使用、仪器设备的使用记录、液氮量、室内压力、温度、湿度等。为了确保实验室的无菌操作，sclgl实验室每天为实验室工作人员提供四套无菌制服。试剂和耗材均为符合医用人体应用标准的进口一次性材料，如镊子、试剂管、枪等。，每天要消耗数百台，仅这一项的日常费用就达几千元。这里的实验环境是我以前工作单位无法比拟的。你能想象在别墅里做实验吗？梁素丽告诉《全球企业家》。

在漩涡里

类似的干细胞培养实验引起了科学家的尖锐批评。斯坦福大学干细胞研究的先驱欧文·韦斯曼在《自然》杂志联合撰写的一份报告中警告说，仓促进行实验可能会对患者造成危险。根据weismann的说法，匆忙投入干细胞临床应用的医生就像鲁莽的牛仔。

郭雷也认为，上述问题并非没有道理。到目前为止，临床医生还不知道应该如何使用干细胞来使治疗效果稳定，甚至是最好的，这从细胞类型、细胞质量、细胞活性单位、移植周期到患者的临床试验指标都是不确定的。即使哪种移植方法效果最好，也没有公认的做法，比如治疗肝病，哪种是简单的静脉注射？肝动脉介入？还是门静脉介入？临床医生很困惑。最激烈的批评是胚胎干细胞的分离。人类胚胎干细胞必须摧毁早期胚胎。然而，脐带干细胞引起的宗教和伦理问题要小得多。

干细胞治疗市场的主角显然是像郭雷这样的医生。越来越多的研究人员竞相加入这场全球科学研究竞赛。全球干细胞医学领域是一座金矿，在两年内有800亿美元的发展潜力。未来五年，中国干细胞产业的规模将从目前的20亿元增加到300亿元，年均增长率为170%。

长期以来，这一领域的领军人物是美国，其论文数量是日本的3.92倍，位居第二。美国专利总数占全球总数的56.77%，而中国专利仅排在第七位。在世界前20家研究机构中，16家为美国所有，3家为日本所有，1家为加拿大所有。

现在，中国人正试图退出游戏，让干细胞研究成为一项国家战略。仅在“十一五”期间，中国就通过“973计划”、“863计划”、“国家发展与再生产研究计划”和“国家自然科学基金”进行了重点投资。

与西方研究不同，西方研究侧重于基础研究，中国的独特优势在于其临床经验。具有讽刺意味的是，这是由于中国医疗监管环境差和管理滞后。一些医疗机构一直渴望将干细胞应用于临床治疗。在严格的西方医学领域，这样仓促的应用是不合理的。然而，空监管的灰色地带正促使许多患者飞往中国接受干细胞治疗，有时甚至演变成完全的医疗欺诈。

早在2007年，国家食品药品监督管理局就基本停止了对干细胞药物的审查，但对干细胞临床治疗的应用和监管却没有规定。国家执业医师法允许医院进行实验性治疗，许多干细胞从业者已经对空儿童进行了培训。老实说，这种情况相当严重。上海的许多大医院都没有放手，而小医院却在漫不经心地做着。上海长海医院干细胞研究中心副主任付强告诉《全球企业家》。2009年，卫生部将干细胞技术列为第三类医疗技术，这意味着它涉及重大伦理问题，其安全性和有效性需要通过标准化临床试验进一步验证，并且要求如果用于临床治疗，必须得到卫生部的批准。

2012年1月，中国卫生部下令停止所有未经批准的临床干细胞项目。

然而，上述规定没有得到有效执行。混乱背后也有利益因素。一方面，它是由病人的需求和医院利润驱动的；另一方面，它源于中国传统医药文化对偏方的高度宽容。干细胞走上了异常药物的发展道路，它们的方式类似于传统的中药处方和氛围。中国科学院动物干细胞研究所所长胡宝阳说。

国家干细胞工程技术研究中心主任韩也称中国的干细胞混乱，最明显的症状是其使用的严重扩张。此外，还存在成本高、资质不足、质量失控等问题。

此外，学术界也对干细胞的安全性表示怀疑，称它们可能引发癌基因的活性。在京都大学对老鼠的实验中，20%的老鼠产生了肿瘤。人和老鼠之间仍然有很大的区别。如果干细胞的质量得到标准化和控制，几乎没有风险。郭雷告诉《全球企业家》。为了验证这一点，郭雷练习静脉注射干细胞已经五年多了，到目前为止还没有受到阻碍。然而，胡宝阳并不这么认为。现有干细胞的安全性是基于获取数据的异常方式，患者接受治疗后的癌症和癌症风险也不容易说。毕竟，现有的后续研究是不够的，而且这些风险不会阻止干细胞在很长一段时间内进入临床试验。胡说。

变化

为了理解干细胞疗法的所有好处，我们必须解决一些紧迫的问题:哪些细胞可以被使用？这些细胞如何以及何时工作得最好？哪些病人最合适？除非知道干细胞疗法的临床医生能够更好地理解他们对病人做了什么，否则这些问题将无法解决。郭雷说道。

郭希望圣训能够改变这一切。每个培养细胞的人都知道，培养干细胞比培养孩子以保证恒重更困难。郭雷说道。首先要保证原料的安全性，即脐带原料是否携带肝病、甲型肝炎、乙型和丙型肝炎、艾滋病，以及基因染色体图谱是否存在缺陷。一旦合格，医院将要求孕妇签署所有检查结果，告知并签署脐带治疗同意书。此外，在干细胞培养和传代过程中，在冷冻保存前和移植前，史圣将接受六次安全性测试。为了确保没有任何问题，其中三个用于外部检查。

其次，细胞形态和质量。区分细胞质量和活性需要大量数据，涉及分子水平、蛋白质水平、基因水平、染色体水平、细胞形态、细胞活性和分化能力。R&D人员可以锁定某个细胞来治疗某个疾病，并制定出分离和检查的方法。史圣将拍摄干细胞培养每个阶段的细胞形态照片，并记录其生长细节。在这个行业中，通常只有不到5个单元功能测试，而神圣发布的测试多达42个。我要求每一步都要做数据分析，并遵循标准化和规范化的流程，以确保干细胞的持续活性。郭说:傅生对细胞活性有严格要求，其存活率应在95%以上。

干细胞的生长周期从两天到一个月甚至更长不等。影响细胞生长质量的因素很多。很难实现干细胞的安全性、有效性和持续活性。有必要确保细胞的活性，防止它们发育。这是一个充满障碍的世界。

只要你在郭雷的实验室呆上几个小时，你就会知道干细胞科学家们将如何忍受幽闭恐惧症。实验室很拥挤，所以你必须从一群实验者中挤出一个空隙，小心不要撞倒显微镜和附近的各种试剂。为了保证一个合适的细胞培养环境，只有空气体的处理和净化程序极其复杂，而空气体必须经过气流初始作用的空气体treatment/き实验室，排气扇和过滤器空的噪音是巨大的。此外，由于实验室中空的温度是恒定的，湿度多年来保持在60-80%,并且没有阳光。这种感觉被梁素丽描述为夏天Xi最热的感觉

通常，每次测试短至3小时，长至12小时。在最忙的时候，你必须日夜呆在实验室里。梁素丽说，生病或度假时，必须训练助手培养细胞。单独做这项工作太麻烦了。

在梁看来，郭雷最大的优势在于他是临床医生和实验室科学家的混合体。你在中科院找一个年龄差不多的人来培养干细胞，这可能比郭要好，但是他敢在临床上使用这些细胞，要用什么病，要注意什么注意事项，又要如何避免风险？他不知道。王端端解释道。

细胞培养依赖于理论和经验。王端端认为，如果工业化，就不可能仅仅依靠经验。一个相当大胆的想法是使用计算机来控制干细胞的特定生长指标，如培养周期、质量控制和活性单位，并结合医生和患者的生理和病理检测指标，使用计算机来处理大量的信息数据，进行数据挖掘，并建立干细胞的标准数据库。

临床实践对于特殊疾病的治疗尤为重要。郭磊选择了与北京大学第一附属医院、解放军总医院等具有特殊治疗技能的三级甲等医院合作。他们在判断、积累和治疗病人方面往往更科学。郭雷说道。

史圣要求专家组成员必须具有副教授以上的职称，以便对干细胞治疗过程中的反应做出正确的判断。干细胞在注射后不会一劳永逸，而是会被疾病清除。清洁时间因人而异，治疗时间间隔因人而异。经验丰富的临床医生根据患者的各项指标判断疗效，并确定回注时间。只要有任何异常反应，医生就应该完全记录下来。如有困难，专家成员将查阅症状、体征和检测结果，并确定用药方法。整个治疗过程将被整合到数据库中。帮助医生调整治疗的准确性。

所谓的风险就是认知风险。郭磊估计，超过60%的医生不知道或不认识干细胞。例如，外科医生不知道病人在注射干细胞之前是否需要麻醉。

到目前为止，郭磊亲自经历了1000多例临床治疗。对于某些特定疾病，未来的干细胞诊断和治疗可能取代传统的药物治疗，成为一种全新的第三类诊断和治疗技术。基于数据的标准化实验室是干细胞临床应用的必要前提。郭说:

这个想法最终得到了王端端的支持。科学研究项目可以与临床研究相结合，并使用临床数据来支持实验室数据收集。我认为这种商业模式非常好。王端端说。

在王端端的支持下，在接下来的两年里，王端端和郭雷参观了世界各地的主要实验室。主要观察实验室如何为企业服务和商业化运作，郭则着眼于实验室的规范化管理、数据的深度挖掘和先进的仪器设备。。给王端端印象最深的是一个以色列实验室，其实验设备的人性化令人惊叹。例如，椅子的尺寸、高度、宽度和材料是根据实验室人员的尺寸定制的。一个真正顶级的实验室必须为人们服务。如果它能为人们创造一个舒适的环境，它就能创造伟大的作品。王端端激动地说。

回家后，两个人开始分工。负责it系统建设，郭负责实验室硬件和标准化流程。史圣花了巨资邀请德国公司按照全球制药工厂的标准整理流程，并邀请专业设计公司提供实验室设计和建设。

最困难的问题是建立一套与现有实验室环境相匹配的运行数据系统。郭磊希望将云计算和bom系统软件引入实验室细胞管理，同时开发系统软件，如干细胞体外分离、培养、冷冻保存管理、干细胞运行管理、公司财务管理、干细胞诊断与治疗、电子病历和数据挖掘分析与统计等。未来行业的竞争是数据管理、标准制定和专业服务。最有价值的不是产品本身，而是数据和标准。海量数据和科学标准意味着发言权。王端端说。

然而，从疾病治疗中赚取真正的钱并不容易。目前，干细胞的市场化仍处于起步阶段，业内一些人士表示，干细胞疗法要实现临床应用至少需要5到10年的时间。

我觉得这是黎明明面前最黑暗的时刻。这个行业的人很困惑，不知道下一步该怎么办。

也许最近几年会有重大突破。付强说。

欧洲和美国的形势也不容乐观。2011年，干细胞医学的先驱geron公司决定退出干细胞治疗脊髓损伤所致瘫痪的研究项目。就商业产品而言，美国食品和药物管理局没有批准干细胞治疗药物。

这与美国严厉的医疗监管制度有关。例如，如果geron想申请临床试验，它必须有足够的动物实验数据来证明它的安全性，它的申请材料可以有几英尺厚。然而，中国放松监管的程度令人震惊。在大多数情况下，它是直接临床的，无需动物实验。胡宝阳说道。

改变或将要发生。2011年10月，科技部、中国科学院、自然科学基金等部门在北京召开首届干细胞研究国家指导协调委员会成立大会。胡宝阳透露，今年两会前后，中国有可能出台干细胞相关监管规定，并实施干细胞医院临床资质和实验要求准入制度。

未来最大的风险是你的管理不够严格，质量有问题。王端端说。然而，除了用于治疗疾病的复杂临床试验，还有最方便的方法将干细胞引入高端人群的保健领域。在神圣释放实验室旁边，一栋别墅已经被改造成了一个康复病房，病人将在仔细检查后被注射干细胞。

这项业务处于监管的盲点，在中国没有具体可行的干细胞保健资质。疗效是显而易见的，但是科学家们还不清楚干细胞是如何实现的。效果是积极的，原因和机制尚不清楚。政府如何监督这种情况？我也不能说。我只能一步一步来。胡宝阳告诉《全球企业家》。

史圣甚至吸引了超级豪华酒店榕树的注意。榕树品牌创始人何广平和张其娥于2011年元旦放弃欧洲度假，飞往长春。参观完郭磊的干细胞实验项目后，何广平和王端端谈到了干细胞与spa产品的整合。同年9月，榕树与史圣签署了正式的合作协议，并计划将干细胞疗法整合到榕树水疗产品中。2014年，吉林榕树将成为首家引进干细胞诊断和治疗的酒店，并将扩展至10家酒店。

然而，现在不是举杯的时候。两个突然的变化几乎毁了这一切。在过去的一年里，史圣不止一次卷入商业间谍案，实验过程和数据几乎被泄露，实验室的电脑和移动硬盘被盗两次。公安机关的调查结果显示，这起事件是内部员工干的，他们实际上是竞争对手的卧底。几名雇员因此被监禁。

实验室建成的那天，王端端举行了盛大的庆祝晚会。该实验室被命名为sclgl实验室(干细胞生命是美好的生命)，另一个意义是该团队向郭磊的干细胞生命致敬。喝醉的王端端打电话给实验室服务员，反馈说一切正常。但是，王还是不放心。发生事情时，他派自己的司机去实验室亲自检查。司机闻到了一股奇怪的味道，郭雷和王端端不得不赶紧赶到现场。后来，人们发现这是实验室的煤气泄漏。一旦实验室被污染，后果将不堪设想。当他后来提到这次危险的经历时，王端端一笑置之。

我总是说我有特殊的能力，这最终实现了。王端端笑着说道。