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干细胞移植可以修复肺部损伤


时间: 2018-08-27 09:54:21      阅读:252      标签: 无标签

  众所周知,包括肺气肿、支气管炎、哮喘和囊性纤维化在内的呼吸道疾病是全世界第二大死因,仅在美国就有三千五百万人受到慢性呼吸道疾病的困扰。然而修复肺部损伤一直是医疗上的一大难题。如今,干细胞有望为此提供新的治疗方向。

  近日,一项刊登在国际杂志Stem Cell Research & Therapy的研究报道中,来自阿德莱德大学的科学家们在囊性纤维化研究方面取得了重要研究进展,研究人员发现,促使遗传障碍的细胞或会被健康的细胞成功取代,相关研究或能帮助研究人员应用细胞移植疗法来治疗人类的免疫缺陷性疾病。

  干细胞移植让肺“重生”

  这次重大的突破性研究看似有点简单,从肺病患者的支气管中无损刷取一些细胞,然后从这些细胞中筛选出干细胞。经过一段时间的培养,原本数十个干细胞慢慢变成上亿个。为了验证肺干细胞的再植修复能力,左为团队将肺病患者肺干细胞培养出来的肺脏干细胞移植到小鼠受损的肺上。移植3周后观察发现,小鼠肺内纤维化损伤区域被新生的人体肺泡替代,小鼠的肺变得十分健康,几乎可称得上“重生”。

  动物试验的成功引起了呼吸科医生和肺病患者的密切关注,他们迫切希望将这一新的肺干细胞移植与再生技术尽快应用于临床。通过前期对细胞生产制备工艺流程的充分验证和动物试验数据的长期观察,经同济大学附属东方医院学术和伦理专家委员会审议修改后通过,于2016年初启动了第一批患者入组,在同济大学附属东方医院和解放军陆军军医大学附属西南医院同步开启了世界首个基于干细胞的肺脏再生临床试验。

  2017年3月,左为教授团队和时任同济大学附属东方医院呼吸科任涛团队共同主导的“人自体支气管基底层细胞(肺干细胞)移植治疗间质性肺病临床研究”项目,获批成为国家卫计委和食药监局首批备案的干细胞临床研究项目。

  在同济大学东方医院的呼吸科室,已有数位肺病患者接受了自体肺脏干细胞的移植。67岁的老周是第一个吃螃蟹的患者,他一直感到胸闷,呼吸困难,被诊断为“特发性肺纤维化疾病”。去年5月他很幸运地进行了肺干细胞的移植手术,经过3至6个月的增殖、迁移和分化,干细胞逐渐形成了新的肺泡和支气管结构,成功实现了对老周肺部损伤组织的修复替代。老周告诉记者,以前呼吸3到4秒钟就感到呼吸急促,现在可以呼吸5到6秒钟,还可以实现憋气15秒钟,身体状况得到了很大改善。

  间质性肺疾病是以弥漫性肺实质、肺泡炎症和间质纤维化为病理基本病变,以活动性呼吸困难、X线胸片弥漫性浸润阴影、限制性通气障碍、弥散功能降低和低氧血症为临床表现的不同种类疾病群构成的临床-病理实体的总称。间质性肺病的治疗是世界性难题,目前还无有效的药物或手术治疗方法,患者生存率非常低,数据表明5年生存率不足50%,10年生存率只有不到10%。

  2003年,一种由冠状病毒(SARS-CoV)引起的急性呼吸道传染病席卷全球,胸部X线就是弥漫性间质性病变表现。SARS病人中就有7%—8%的患者有肺纤维化的症状,这些病人死亡率非常高。

  截至目前,开展了超过80例临床肺干细胞移植,涉及支气管扩张、慢阻肺和间质性肺病等不同的病种,这些患者的肺功能,特别是肺的弥散功能有比较明显的改善。团队计划在今年内启动细胞治疗产品新药申报(IND)流程。

  值得一提的是,我国慢性阻塞性肺病患者总数达8000万,其中重症患者超过3000万,每年因慢阻肺死亡的人数超过100万,未来前景值得期待。但是左为也坦言,肺干细胞移植无法治愈肺癌一类的疾病。

  干细胞家族各自身怀绝技

  干细胞是具有自我更新和分化潜能的一群细胞,是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。在过去的新闻报道中,我们听到的干细胞名称有胚胎干细胞、诱导干细胞。妇女生育后,有些还会将新生儿的脐带血干细胞保存下来。

  根据干细胞所处的发育阶段不同,可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞来源于早期胚胎,是具有多向分化潜能和无限自我更新能力的原始未分化的细胞,是形成成体的各组织器官的原始细胞。胚胎干细胞的发育等级较高,属于多能干细胞。目前通过重编程技术诱导而来的诱导多能干细胞也属于多能干细胞,其生物学特性与胚胎干细胞及其相似,能够在体外无限自我更新并具有分化形成为成体各组织和器官的潜能。在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。

  在成体的正常生命活动中,正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成体组织的再生是干细胞分化成熟的结果。胚胎干细胞是多能的,具有分化为成体几乎全部组织和器官的能力。而成体干细胞来源于成体组织或器官内,认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。

  “目前常用的成体干细胞有脐血干细胞和间充质干细胞。脐血干细胞来源于胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液,移植治疗时对HLA(人类白细胞抗原)配型要求不高,不需HLA(人类白细胞抗原) A完全相合,不易受病毒或肿瘤的污染。间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。骨髓间充质干细胞来源于骨髓,易于分离培养,并且具有较强的分化潜能和可自体移植等优点,越来越受到学者们的青睐。”

  “此次选用的是人体的成体干细胞。一般情况下,成体干细胞都处于休眠状态,只有当组织器官被损害时才被唤醒。今天科学家也有能力将它们成倍繁殖。”

  有趣的是,在此次研究中,研究团队发现成体干细胞在组织再生功能方面,是非常“专一”的:只有来自人体肺部支气管的成体干细胞才具有再生肺脏的功能;而来自肺部其它部位的干细胞,无论是上皮组织干细胞还是间充质干细胞,都不具备再生肺组织的功能。此外,研究人员还发现,如果将一种临床上抗肺纤维化的药物吡菲尼酮与肺干细胞一起应用于动物身上,可以进一步提升移植效率。

  支气管基底层细胞是来源于肺部的一种成体干细胞,能够在体外被分离并大量扩增培养,它们能够分化形成肺泡和支气管的组织细胞,修复肺部损伤,在临床治疗肺部损伤性疾病中具有非常广阔的前景。

  干细胞研究是全球科研领域的一大热点,同时因为涉及伦理道德,所以也颇具争议。美国将干细胞产业列为国家战略性新兴产业,前总统奥巴马上台后解禁了对于胚胎干细胞的研究限制。2011年,原中国国家卫生部曾经2次发文要求停止试用任何未经批准的干细胞,停止接受新的干细胞项目申请。2015年国家卫生计生委、国家食品药品监督管理总局联合发布我国首个《干细胞临床研究管理办法(试行)》明令禁止发布干细胞临床研究广告,限定多项措施保护受试患者的权益。2016年11月底,国家卫生计生委也开启了干细胞临床研究项目备案。

  肺病是继心脏病和癌症之后人类第三大致死病因。此次我国的新研究结果表明,对于肺纤维化、支气管扩张和间质性肺病等患者来说,肺脏干细胞移植疗法希望最大。科研人员称,此类肺脏慢病治疗可在5年内被攻克。


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干细胞移植可以修复肺部损伤

更新时间: 2018-08-27 09:54:21      阅读:252

  众所周知,包括肺气肿、支气管炎、哮喘和囊性纤维化在内的呼吸道疾病是全世界第二大死因,仅在美国就有三千五百万人受到慢性呼吸道疾病的困扰。然而修复肺部损伤一直是医疗上的一大难题。如今,干细胞有望为此提供新的治疗方向。

  近日,一项刊登在国际杂志Stem Cell Research & Therapy的研究报道中,来自阿德莱德大学的科学家们在囊性纤维化研究方面取得了重要研究进展,研究人员发现,促使遗传障碍的细胞或会被健康的细胞成功取代,相关研究或能帮助研究人员应用细胞移植疗法来治疗人类的免疫缺陷性疾病。

  干细胞移植让肺“重生”

  这次重大的突破性研究看似有点简单,从肺病患者的支气管中无损刷取一些细胞,然后从这些细胞中筛选出干细胞。经过一段时间的培养,原本数十个干细胞慢慢变成上亿个。为了验证肺干细胞的再植修复能力,左为团队将肺病患者肺干细胞培养出来的肺脏干细胞移植到小鼠受损的肺上。移植3周后观察发现,小鼠肺内纤维化损伤区域被新生的人体肺泡替代,小鼠的肺变得十分健康,几乎可称得上“重生”。

  动物试验的成功引起了呼吸科医生和肺病患者的密切关注,他们迫切希望将这一新的肺干细胞移植与再生技术尽快应用于临床。通过前期对细胞生产制备工艺流程的充分验证和动物试验数据的长期观察,经同济大学附属东方医院学术和伦理专家委员会审议修改后通过,于2016年初启动了第一批患者入组,在同济大学附属东方医院和解放军陆军军医大学附属西南医院同步开启了世界首个基于干细胞的肺脏再生临床试验。

  2017年3月,左为教授团队和时任同济大学附属东方医院呼吸科任涛团队共同主导的“人自体支气管基底层细胞(肺干细胞)移植治疗间质性肺病临床研究”项目,获批成为国家卫计委和食药监局首批备案的干细胞临床研究项目。

  在同济大学东方医院的呼吸科室,已有数位肺病患者接受了自体肺脏干细胞的移植。67岁的老周是第一个吃螃蟹的患者,他一直感到胸闷,呼吸困难,被诊断为“特发性肺纤维化疾病”。去年5月他很幸运地进行了肺干细胞的移植手术,经过3至6个月的增殖、迁移和分化,干细胞逐渐形成了新的肺泡和支气管结构,成功实现了对老周肺部损伤组织的修复替代。老周告诉记者,以前呼吸3到4秒钟就感到呼吸急促,现在可以呼吸5到6秒钟,还可以实现憋气15秒钟,身体状况得到了很大改善。

  间质性肺疾病是以弥漫性肺实质、肺泡炎症和间质纤维化为病理基本病变,以活动性呼吸困难、X线胸片弥漫性浸润阴影、限制性通气障碍、弥散功能降低和低氧血症为临床表现的不同种类疾病群构成的临床-病理实体的总称。间质性肺病的治疗是世界性难题,目前还无有效的药物或手术治疗方法,患者生存率非常低,数据表明5年生存率不足50%,10年生存率只有不到10%。

  2003年,一种由冠状病毒(SARS-CoV)引起的急性呼吸道传染病席卷全球,胸部X线就是弥漫性间质性病变表现。SARS病人中就有7%—8%的患者有肺纤维化的症状,这些病人死亡率非常高。

  截至目前,开展了超过80例临床肺干细胞移植,涉及支气管扩张、慢阻肺和间质性肺病等不同的病种,这些患者的肺功能,特别是肺的弥散功能有比较明显的改善。团队计划在今年内启动细胞治疗产品新药申报(IND)流程。

  值得一提的是,我国慢性阻塞性肺病患者总数达8000万,其中重症患者超过3000万,每年因慢阻肺死亡的人数超过100万,未来前景值得期待。但是左为也坦言,肺干细胞移植无法治愈肺癌一类的疾病。

  干细胞家族各自身怀绝技

  干细胞是具有自我更新和分化潜能的一群细胞,是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。在过去的新闻报道中,我们听到的干细胞名称有胚胎干细胞、诱导干细胞。妇女生育后,有些还会将新生儿的脐带血干细胞保存下来。

  根据干细胞所处的发育阶段不同,可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞来源于早期胚胎,是具有多向分化潜能和无限自我更新能力的原始未分化的细胞,是形成成体的各组织器官的原始细胞。胚胎干细胞的发育等级较高,属于多能干细胞。目前通过重编程技术诱导而来的诱导多能干细胞也属于多能干细胞,其生物学特性与胚胎干细胞及其相似,能够在体外无限自我更新并具有分化形成为成体各组织和器官的潜能。在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。

  在成体的正常生命活动中,正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成体组织的再生是干细胞分化成熟的结果。胚胎干细胞是多能的,具有分化为成体几乎全部组织和器官的能力。而成体干细胞来源于成体组织或器官内,认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。

  “目前常用的成体干细胞有脐血干细胞和间充质干细胞。脐血干细胞来源于胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液,移植治疗时对HLA(人类白细胞抗原)配型要求不高,不需HLA(人类白细胞抗原) A完全相合,不易受病毒或肿瘤的污染。间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。骨髓间充质干细胞来源于骨髓,易于分离培养,并且具有较强的分化潜能和可自体移植等优点,越来越受到学者们的青睐。”

  “此次选用的是人体的成体干细胞。一般情况下,成体干细胞都处于休眠状态,只有当组织器官被损害时才被唤醒。今天科学家也有能力将它们成倍繁殖。”

  有趣的是,在此次研究中,研究团队发现成体干细胞在组织再生功能方面,是非常“专一”的:只有来自人体肺部支气管的成体干细胞才具有再生肺脏的功能;而来自肺部其它部位的干细胞,无论是上皮组织干细胞还是间充质干细胞,都不具备再生肺组织的功能。此外,研究人员还发现,如果将一种临床上抗肺纤维化的药物吡菲尼酮与肺干细胞一起应用于动物身上,可以进一步提升移植效率。

  支气管基底层细胞是来源于肺部的一种成体干细胞,能够在体外被分离并大量扩增培养,它们能够分化形成肺泡和支气管的组织细胞,修复肺部损伤,在临床治疗肺部损伤性疾病中具有非常广阔的前景。

  干细胞研究是全球科研领域的一大热点,同时因为涉及伦理道德,所以也颇具争议。美国将干细胞产业列为国家战略性新兴产业,前总统奥巴马上台后解禁了对于胚胎干细胞的研究限制。2011年,原中国国家卫生部曾经2次发文要求停止试用任何未经批准的干细胞,停止接受新的干细胞项目申请。2015年国家卫生计生委、国家食品药品监督管理总局联合发布我国首个《干细胞临床研究管理办法(试行)》明令禁止发布干细胞临床研究广告,限定多项措施保护受试患者的权益。2016年11月底,国家卫生计生委也开启了干细胞临床研究项目备案。

  肺病是继心脏病和癌症之后人类第三大致死病因。此次我国的新研究结果表明,对于肺纤维化、支气管扩张和间质性肺病等患者来说,肺脏干细胞移植疗法希望最大。科研人员称,此类肺脏慢病治疗可在5年内被攻克。


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