精诚医学情报中心通讯 第12期
本文作者: · 12月11日 09:55       干细胞发展及疾病治疗


干细胞发展及疾病治疗




什么是干细胞?

干细胞是具有自我更新及分化能力,并能分化为特定细胞系的未分化细胞,这些使干细胞具有独特的组织修复,置换和再生能力。

基于干细胞的产品可以分为六个不同的世代,包括:

富干细胞(第一代);

纯干细胞(第二代);

长期扩增的同种异体干细胞(第三代);

转基因或分化的干细胞(第四代);

外来体,细胞外囊泡,干细胞提取物(第五代);

干细胞来源于组织或器官(第六代)。

从第三代开始以干细胞为基础的产品用作治疗各种疾病的药物被称为干细胞药物

干细胞研究可追溯到19世纪60年代,Drs James Till和Ernest McCulloch发现骨髓内的造血干细胞。

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在适当的条件下,干细胞可以分化成特定的细胞类型。

根据干细胞的来源及特性可分为

1

全能干细胞

受精第5天后,从胚泡期的内细胞团中分离出来,胚胎前四次分裂中收获的细胞被认为是全能的。全能细胞还具有与胚层来源的组织一起分化为胚外组织的能力。

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2

围产期干细胞(prinatal stem cell)

源自于脐带血,是使用最广泛的多能干细胞。与胚胎干细胞相比,围产期干细胞的使用伦理和道德问题相对少,这是因为从中分离出的组织被丢弃了。越来越多的人将脐带血储存作为治疗个人生命后期阶段健康问题的一种选择。脐带血中分离出来的围产期干细胞用于移植可克服HLA抗原的不相容性。潜在问题为低干细胞量,会导致成功率降低。

3

诱导多能干细胞(iPSC)

是经过人工重编程能像胚胎干细胞一样发挥作用的成体细胞。诱导多能干细胞的优点是减少移植排斥的机会,使用了来自同一个体的体细胞。

两种常用诱导方法:

细胞核转移(SCNT):来自受精合子或未受精卵母细胞的核被供体的体细胞核取代。

核重编程:通过转染一组特定的转录因子(Oct3 / 4,Sox2,Klf4和c-Myc)对体细胞进行重编程。先进的核重编程比SCNT更有效,并且具有重要的治疗意义。

目前干细胞疾病治疗方面的情况

1

皮肤类疾病

De Luca及其同事利用一名7岁男孩自体正常角质干细胞转基因分化培养,移植治疗他的遗传性表皮松解症,已使他表面皮肤80%恢复。其他来源的干细胞也可用于改善烧伤患者的皮肤状况。

2

心脏疾病

器官移植是终末期心脏病最佳的治疗方法,但心脏供体有限。研究者从干细胞方面研究心脏病治疗,已有200个相应的临床心脏干细胞临床试验,但没有看到远期治疗获益。

但一个中位随访了18个月的6个心衰患者,胚胎干细胞分化的心肌细胞补片可以改善左心室的收缩功能;另一个今年7月份英国心血管会议有报道称,大小为3cm x 2cm富含5千万人已分化为心肌细胞的补片为期4周可逆转左心室大小,并没有监测到心律失常事件的发生,还看到心脏补片后期被丰富的毛细血管覆盖。

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3

血液系统

CAR-T目前的研究方法需分离患者的T细胞,体外经过修饰会输靶向作用于患者B细胞发挥治疗作用。肿瘤细胞存在免疫逃逸特性,我们需进一步发展新的技术和手段。

胚胎干细胞和诱导多能干细胞给细胞治疗带来了希望,也仍需要更深入进行组织分化和疾病的相关性研究。

目前干细胞临床治疗虽证据不多,但是有效的组织替代治疗结果还是比较喜人的。在当下,离体的细胞培养局限性在于细胞不成熟,尽管其移植后能够在体成熟,同时亦存在一些其他限制,如不能扩大培养和良好质控,甚至在长期培养中有癌变的可能。

何使细胞保持原始的穿透力、转移能力和宿主的整合力也是一个挑战,技术的进步和成熟对患者来说意味着从治疗疾病的过程中获益更多。

当前直接面向市场的干细胞治疗的有效性,尚未得到医学方面的统一认证,其中不但有伦理的问题,患者的健康也可能在治疗中受到损害。因而,仍需科学界较长时间的探索和确认以及相关政策的不断发展完善。

【参考文献】

1、Helen M. Blau, Ph.D., and George Q. Daley, M.D., Ph.D,Stem Cells in the Treatment of Disease. May 2, 2019

2、Stem Cell Drugs -A New Generation of Biopharmaceuticals. © Springer Nature Switzerland AG 2018

3、 Development and preclinical testing of a large heart muscle patch, Dr Richard Jabbour, British Cardiovascular Society Conference, 04-06-19


编辑范婷婷、许慧、景成、刘素平、赵倩南、李洁云、王瀚辉、杨佩雷

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