创业周刊讯用一根细针样的电极先标出大脑深部引起身体震颤和僵直的病变细胞——苍白球底部边界的准确位置 ,并以此为参考点确定出最终治疗靶点 ,然后再用一个微电流发生器毁损其神经的传导通路 ,从而起到一次全面消除帕金森氏病所有症状的治疗效果。这是全军微创神经外科中心主任、第四军医大学唐都医院博士导师高国栋教授的一项创新性成果。日前由他领衔独创的“微电极边界定位法”治疗帕金森病临床及实验研究 ,荣获国家技术发明二等奖 (一等奖连续 3年空缺 )。 帕金森氏病是一种慢性疾病 ,其主要症状为肢体不自主震颤、肌僵直、行走困难、表情呆板等 ,致残性极强。据统计 ,该病在我国大约有上百万名患者。据专家介绍 ,在疾病早期药物对病情控制较好 ,但并不能阻止疾病的发展。手术治疗是通过定向毁损脑内的异常神经传导通路而达到控制症状的目的。虽然该方法是对帕金森氏病患者的最佳选择 ,但由于颅内有神经、血管及其它脑组织 ,定位稍有偏差不仅无效 ,还会产生失语、失明、瘫痪 ,甚至死亡的严重后果。而传统的手术是利用 C T、核磁共振等比较粗略的解剖学定位法进行定位 ,疗效不能确定 ,因而手术治疗帕金森氏病一直未能在临床上得到推广。 近年来 ,一种以微电极导航、计算机控制为特点 ,建立在现代神经生理技术之上的定位定向毁损术 (即“细胞刃”技术 )成为治疗该病的最佳手段。 19 9 7年 10月 ,第四军医大学唐都医院神经外科高国栋教授率先在国内运用此技术 ,经过 3年多的艰苦努力 ,终于独创出“微电极边界定位法”治疗帕金森氏病。该手术方法在国内外实现了“五个首次” :首次在国际上发明了一套新的更为精确的脑立体定向术中定位法 ;首次采用了靶点所在的苍白球内部结构作为电极位置判断参考点 ;首次建立了新的术后靶点分析方法 ,克服了影像分析显示不佳 ,术后靶点位置认定困难等不足 ;首次发现了治疗帕金森氏病震颤有效的靶点 ,缩短了手术时间 ,提高了手术效果 ,降低了并发症 ;首次建立了一套适合我国国情的帕金森氏病诊治体系 ,使手术定位精确度提高了 10倍。这种全新的手术方法如同给微电极治疗装上了导航系统 ,大大提高了治疗效果。自 19 9 7年以来 ,该中心采取这种方法已成功地为 15 00多名海内外帕金森氏病患者施行了手术 ,有效率达 9 9 . 2%。
从率先开展血管内栓塞治疗脑动脉瘤到国内首次微电极引导定向手术治疗帕金森病,从世界首创成瘾性疾病的手术治疗到微创治疗癫痫、顽固性晕眩症,从高超精湛的手术全切颅底复杂部位肿瘤到成功切除全国罕见巨大型脑瘤……无数首次、首创和高难手术奠定了他在全国、全军神经外科领域的地位。 高国栋,第四军医大学唐都医院神经外科主任、全军功能神经外科研究所所长、博士生导师、将军级教授。 11月28日,科技日报记者来到第四军医大学唐都医院,见到了高国栋教授…… 战场阵痛背后的抉择 为什么要选择高难度的神经外科作为自己的奋斗事业?面对记者的提问高国栋不禁陷入了深深的回忆,“这要追溯到多年前的那场艰苦卓绝的南方边境战争。” 那次战斗中,一位头部受伤的战士,被抬进野战医疗帐篷。面对战士严重的颅脑外伤,在场的几位军医束手无策。刚满24岁的军医高国栋眼睁睁地看着这位18岁的战士慢慢停止了呼吸…… 那天夜里,他彻夜未眠,含着泪暗下决心——一定要做一名出色的神经外科医生!那次战斗中,在第四军医大学神经外科刚刚进修完回来的他成了战场上医疗救护的主角。在战火纷飞的战场上,他不顾个人安危,在煤油灯照明的帐篷里,废寝忘食地用那熟练的手术刀奋战着。不到一个月的时间里,他成功进行颅脑火器伤手术100多例——100多个战士的生命在他手上重生!战后,高国栋毫无疑问地成为唯一一个被推举荣立二等功的军医! 1985年9月,高国栋进入第四军医大学继续深造。 1990年1月,高国栋率先在全国开展了脑血管内球囊栓塞治疗前交通动脉瘤新技术,使我国继法、美、日等医学发达国家之后,成功将脑部高难度的动脉瘤手术提升到了微创阶段。 勇攀大脑禁区的高峰 1997年10月29日,一位帕金森病患者静静地躺在手术台上。定位、局麻、打开颅骨、送入电极……高国栋一气呵成。电极一开,患者四肢震颤、身体僵硬等症状完全消失。 这一历时仅2个小时的手术,在我国医学史和世界帕金森病治疗史上,留下了浓重的一笔,它标志着我国在征服帕金森病的历程中向前迈出了一大步。 这台手术引起国内外轰动。几年间,这一研究获得的奖项纷至而来,先后获得军队医疗成果一等奖和2000年度国家技术发明二等奖。 至此,高国栋开始了一个全新的爆发期—— 2000年7月,世界首次成功开展定向手术毁损双侧伏隔核戒断毒瘾技术,为彻底治愈吸毒者提供了重要手段。目前他正按照卫生部正式下达的课题对手术戒毒的科学性和规范性进行深入探讨,并已取得重大成果,有望解决这一世界性难题。 2002年11月,在国内率先采用国际最先进的癫痫外科术前评估方法和手术方法,建成具有国际一流水准的癫痫外科研治中心,大大缩短了我国癫痫外科与国际间的差距。 2007年6月,国内首创对酒精依赖症患者的手术治疗获得满意疗效。 2008年1月,采用血管减压术成功治疗顽固性晕眩成为国内首例。 …… 一系列的首次、首创和高难手术在高国栋手下行云流水般完成。很多神经外科同道说,看高国栋的手术就像欣赏精彩的艺术表演。 截至目前,该院神经外科共手术治疗各种功能性脑疾病患者5000多例,是全世界同类单中心科室中完成例数最多的单位。 征服百分之一的勇者 不久前,西安一位脑动脉瘤患者因多次反复出血,已经病危。抱着一丝希望的亲属请高国栋前去会诊。脑动脉瘤出血一次死亡率30%,两次为60%,三次为80%……但他没有考虑万一手术失败而带来的麻烦,果断提出,“病人有百分之一的希望就要尽百分之百的努力!”最终,这个患者奇迹般地脱险了。 “不该做的手术我不做,别人做不了的我能做,别人能做的我要做的更好……一个好的外科医生并不仅仅是技术精湛的手术匠,而应该是精湛的手术技巧加上科学的创新理念和尊重生命的仁爱之心,才能达到大医精诚的境界。”在刚刚结束的一次学术年会上,他以《大医精诚权衡施治》为题作了发言,详细阐述了他的医疗理念,引起在场专家的普遍共鸣。 “科主任的闪光点在于发现和培养人才,根本是提高科室的医疗质量。”如今他的学生可谓桃李满天下,科里的几位副主任和教授都有自己的专长,是一个团结一心、相互赶帮超的团队。在他的努力下,神经外科2000年被批准为全军微创神经外科中心,2006年初又批准为全军功能神经外科研究所,成为国家级重点学科、“长江学者”特聘教授设岗学科、博士后流动站、全军重点实验室、国家“973”计划首席科学家及国家教育部创新团队单位。
目前,干细胞的研究似乎呈现出两种倾向:一种倾向是解决一小部分人的疾病,但这些疾病又是现代医学的难题之一,比如霍金所患的运动神经元疾病;另一种倾向是针对大众的一些疾病,如糖尿病等。无论是哪种疾病的患者,恐怕都会急切地想知道干细胞研究离实际应用、真正的药物开发到底还有多远? 如果把这个问题提给“克隆羊之父”伊恩·威尔穆特教授,他又会如何回答这个问题呢?4月9日,就在威尔穆特即将参加北京大学—爱丁堡大学的干细胞合作框架协议的签字仪式之际,本报记者当面向他探询答案。 实验要确保万无一失 威尔穆特表示,科研人员实际上都希望所有开发出的疗法能立即医治所有疾病,但是必须要保证新的治疗方案不会给人带来任何伤害。因为哪怕是在所有细胞中只有一个胚胎干细胞出了问题,就会给病人带来肿瘤,而细胞疗法往往需要用到几百万个甚至上千万个细胞。所以,在开发所有细胞类疗法的过程当中,干细胞疗法可能要比其他开发过程长一些。 这就是为什么首先要在实验室里进行相关研究工作的原因,这是非常有用且谨慎的做法。唯有如此,才能百分之百地确定最后形成的所有细胞系都是正确的,是所需要的健康细胞。同时,这个阶段的研究也让我们能够更好地了解如何利用这些细胞来治疗疾病。 了解遗传性疾病机理 “渐冻人”是运动神经元疾病患者的俗称。据报道,英国目前大约有5000人患有此病,最有名的患者就是物理学家霍金。这类疾病能导致患者面部和喉咙肌肉无力,造成语言、咀嚼和吞咽困难,大约一半患者在确诊14个月内便会死亡。 威尔穆特说:“的确,现在干细胞研究所针对的还是比较少见的疾病,比如说运动神经元病,这只是一个巧合吧。之所以选择这类疾病,是因为迄今为止这类疾病还没有有效的解决或治疗方案。” 不过,用同样的研究方式研制出的方法也可以治疗帕金森等病,因为这类疾病中有一些病例是由遗传造成的,其在机理上是一样的。如果通过诱导多能干细胞(iPS)研究能够更好地了解这些遗传性疾病机理和原理的话,研究人员同时也能了解其他病例的状况。 寻找适于大众的疗法 在干细胞研究中,有个困难的问题就是如何找到一个实用性的方法来应用细胞治疗方案。 对于这种情况,威尔穆特说:“有人会说我们最终会开发出真正个性化的医疗方案或者是细胞的治疗方案。但是,我个人认为它可能太过昂贵,而且在组织或者在运用方面也很难真正实施,至少针对绝大多数的疾病来说是这样的。所以说,我们需要回答一个很重要的问题,如何以一个大家能够支付起的价格向绝大多数的疾病提供有效治疗方案,而不是仅仅是提供个性化的治疗方案就足够了。一个可能的做法,就是建立一个包含绝大多数人基因的结构和组合的细胞库。” 威尔穆特表示,同胚胎干细胞的方法相比,iPS的技术优势在这里即可显现,它可以知道所提取的人身上细胞的基因组合、基因的组成情况及免疫类型。 所以,对于研究者很重要的一点是所开发出来的治疗方案要针对世界上任何一个人,不管他身在何处都是有效的,而不是只为几个国家或是少数富人而制定。 离实用还尚待时日 威尔穆特说:“干细胞研究距离真正药物开发究竟有多远呢,对于这方面的病人来说,我想答案可能比较令人失望。” 他解释道,从理解相关疾病的机理,到在相关实验室中进行正确药物的筛选,乃至进行动物试验之后再进行临床应用,至少需要十年的时间。除非在某些特殊情况之下,比如说药物已经是出于其他目的或原因获得了许可,那么整个进程可能就会快一些。 例如,在治疗运动神经元疾病方面,最少要用10年才能开发出来药品并进行测试,还要经历15年才能看到这个药品可在相当数量的病人身上得到应用。 他说,这类病人从初始症状出现到其死亡大概也只有4年时间,所以对于此类疾病的患者来说,他们在有生之年将可能看不到有效的治疗方案。但是,如果他们的孩子遗传了这个病,将来可能就有救了。 与中国的合作方向 谈到中国干细胞的基础研究,威尔穆特说,中国在这方面的研究进展非常迅速。一方面,中国在全球广招人才;另一方面,中国与国外研究机构,如爱丁堡大学,建立了良好的国际合作关系。 他表示,他本人和爱丁堡干细胞研究中心的同事都非常愿意与中国科学家进行交流,都同意在干细胞和基因学、蛋白组织学等相关技术方面展开研究。双方的研究方式具有互补性,可以加速科研成果的进程。 他强调,北京大学和爱丁堡干细胞研究中心都是国家级研究中心,现在双方签署协议仅仅是个开始,在未来几年的合作过程中,两个机构将成为两国之间在相关领域研究合作的枢纽。 “神经变性病的机制和防治的基础研究”取得进展近日,973计划“神经变性病的机制和防治的基础研究”项目在广西南宁召开会议,总结该项目实施以来,特别是2008年以来的研究进展,并部署下一阶段工作。 神经变性病是一大类严重危害人类健康的脑疑难疾病,其中以老年性痴呆(AD)和帕金森病(PD)最为常见,具有高发病率、高患病率和高致残率的特点。该项目围绕AD和PD的发病机制,重点阐明神经细胞变性死亡的核心机制,在此基础上寻找能针对AD、PD神经元选择性、进行性变性死亡过程中可用于临床诊断的生物标记物以及干预、治疗疾病的靶点,并提出针对AD、PD的综合性生物医学干预新措施。 经过三年多的研究,该项目已经在AD、PD发病相关基因及与环境因素相互作用、相关蛋白的鉴定及功能研究、神经元选择性变性的机制、特定蛋白质的异常修饰与错误折叠、早期诊断的基因和功能影像学基础、防治新策略等方面取得系列有国际影响的研究进展,这充分体现出我国是国际上神经变性病研究领域的一支重要的研究力量。可以预期,该项目研究成果将为我国AD、PD的防治和应对即将到来的人口老龄化时代所面临的严峻挑战作出重要贡献。 香港学者获委任为973计划首席科学家 香港科技大学日前表示,该校土木及环境工程学系教授李宗津最近获国家科技部委任为“国家重点基础研究发展计划”(973计划)的首席科学家,负责统筹一项3000万港元的混凝土研究计划。 据介绍,该项研究计划名为“当代环保混凝土的基础研究”,目的是要了解混凝土的微结构与水化特性及其对当代混凝土性能的影响,以及混凝土负重如何与其他环境因素相结合而引致混凝土退化等。 李宗津将与54名来自内地和香港的科学家合作进行相关研究。该研究将有助解决当代混凝土的弱点,包括过早出现裂痕和寿命过短等,令建筑物能抵御环境的侵蚀而更经久耐用。 “当代环保混凝土的基础研究”是最新批出的74项计划中,唯一与混凝土有关的研究项目。 湖北省4课题获973计划前期研究立项 近日,科技部公布了2009年度国家973计划前期研究专项立项情况,湖北省共获得立项4项,成为今年获科技部973计划前期研究专项立项数最多的省份。 获得立项的4个课题分别是:武汉科技大学祝洪喜教授承担的“天然镁橄榄石制备高性能耐火材料基础研究”;华中科技大学陈刚教授承担的“基于CO2捕集的煤高效制氢过程基础研究”;武汉科技学院徐卫林教授承担的“非水溶性丝素粉体与功能聚合物复合小口径人造血管的结构与性能研究”;武汉大学周云峰教授承担的“恶性肿瘤放射敏感性的调节及机制”。