漢氏聯(lián)合干細(xì)胞專欄① | 世界首個臨床級臍帶/胎盤干細(xì)胞庫的建立
世界首個臨床級臍帶/胎盤干細(xì)胞庫的建立
每個孩子在出生時,都隨身攜帶了一個無比珍貴的寶藏。然而,由于認(rèn)知的局限,我們卻認(rèn)識不到這個寶藏的價值,更不道打開這個寶藏的鑰匙在哪里。
這個寶藏我們既熟悉,又陌生,它就是“臍帶和胎盤”,醫(yī)學(xué)上統(tǒng)稱為“圍產(chǎn)期組織”。
這個寶藏所含有的寶貝就是“干細(xì)胞”。
以韓忠朝院士為首的漢氏聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊創(chuàng)建了世界首個圍產(chǎn)期組織干細(xì)胞庫,制定了圍產(chǎn)期干細(xì)胞分離和培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)流程,并進(jìn)行了大量臨床應(yīng)用研究,相關(guān)成果在國際雜志發(fā)表(見下圖),受到國際同行廣泛認(rèn)可。
建立臨床級圍產(chǎn)期干細(xì)胞庫有什么現(xiàn)實意義?這一技術(shù)的突破對醫(yī)學(xué)發(fā)展做出了什么貢獻(xiàn)?與我們普通大眾又有什么切身的關(guān)系?
本篇科普來一一解答上述疑問。
1、干細(xì)胞的來源和存儲
干細(xì)胞用于疾病治療,首先要解決的是干細(xì)胞的來源和存儲問題。在歐美,干細(xì)胞產(chǎn)品的來源主要是成人骨髓和脂肪來源的間充質(zhì)干細(xì)胞,例如,澳大利亞OsirisTherapeutic公司生產(chǎn)的間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品Prochymal來自異體成人骨髓,用于治療移植物抗宿主病;比利時TiGenix公司生產(chǎn)的間充質(zhì)干細(xì)胞Cx601來自異體成人脂肪,用于治療克羅恩病并發(fā)復(fù)雜肛瘺。
然而,成體組織來源的干細(xì)胞存在一些顯著的局限性,如干細(xì)胞數(shù)量及增殖分化潛能隨供者年齡的增大而下降,病毒感染率較高,采集量有限且易對供者造成損傷(通常須進(jìn)行抽吸骨髓、脂肪等有創(chuàng)性操作),難以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化制備等。
2、有沒有更加理想的干細(xì)胞來源?
上面提到成人組織干細(xì)胞的局限性,那么,有沒有更理想的干細(xì)胞來源呢?
有,就是圍產(chǎn)期組織(臍帶/胎盤)組織中提取的干細(xì)胞。
與成體干細(xì)胞相比,圍產(chǎn)期臍帶和胎盤干細(xì)胞的優(yōu)勢主要包括:增殖分化能力強(qiáng)、免疫原性低、基因穩(wěn)定性好、無倫理障礙、數(shù)量豐富等。
3、為何建立臨床級圍產(chǎn)期干細(xì)胞庫?
要開一個沃爾瑪或京東,首要任務(wù)就是建設(shè)一個現(xiàn)代化的商品儲存庫。同樣,圍產(chǎn)期干細(xì)胞要服務(wù)大眾,就必須要建立臨床應(yīng)用級別的干細(xì)胞庫。
經(jīng)過多年研發(fā),依托國家干細(xì)胞工程技術(shù)研究中心和細(xì)胞產(chǎn)品國家工程中心的技術(shù)實力,漢氏聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊在韓忠朝院士的帶領(lǐng)下,成功開發(fā)了世界首個臨床級臍帶/胎盤干細(xì)胞庫。其工藝流程極其嚴(yán)謹(jǐn),也非常復(fù)雜,下面是工藝流程示意圖:
圍產(chǎn)期干細(xì)胞庫建立示意圖
從工藝圖中我們可以看出,從臍帶/胎盤的檢測,到種子庫,再到應(yīng)用庫,都建立了極其嚴(yán)格的流程,如同每個甜脆可口的蘋果在到達(dá)顧客之前,從采摘到運輸、質(zhì)控、篩選都要經(jīng)過嚴(yán)格的程序。一顆優(yōu)質(zhì)蘋果的處理過程尚且如此復(fù)雜,干細(xì)胞產(chǎn)品制備過程的復(fù)雜程度就可想而知了。下圖是從臍帶和胎盤采集到干細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)的現(xiàn)場照片。
臍帶和胎盤多能干細(xì)胞分離培養(yǎng)流程
4、世界首個干細(xì)胞庫的應(yīng)用效果如何?
>>1、白血病
大家一定知道,根治白血病的有效途徑之一是造血干細(xì)胞移植。然而,大家可能不知道的是,造血干細(xì)胞移植有兩個缺陷:造血干細(xì)胞移植前需要嚴(yán)格配型,并且要保證數(shù)量充足;造血干細(xì)胞移植后會發(fā)生嚴(yán)重的排斥反應(yīng)。
胎盤中造血干細(xì)胞的數(shù)量遠(yuǎn)比臍帶血豐富,一份臍帶血中提取的造血干細(xì)胞僅夠20-30公斤體重的兒童使用,而胎盤造血干細(xì)胞的數(shù)量是臍帶血的10-20倍,足夠成人移植使用。
我國著名造血干細(xì)胞移植專家陳虎應(yīng)用韓忠朝院士團(tuán)隊從胎盤中提取的造血干細(xì)胞,成功救治了一位9歲的女孩。
另外,由于移植物抗宿主病的發(fā)生,造血干細(xì)胞移植的成功率只有50%。韓忠朝院士團(tuán)隊與陳虎教授團(tuán)隊合作,將胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞與造血干細(xì)胞共移植,使移植成功率提升到89%,并因此獲得國家科技進(jìn)步一等獎。
>>2、自身免疫性疾病
系統(tǒng)性硬化癥是一種難治性疾病,即使服用大量激素,病情仍會持續(xù)發(fā)展。通過與南京鼓樓醫(yī)院孫凌云教授合作,韓忠朝院士團(tuán)隊首次應(yīng)用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療一位難治性系統(tǒng)性硬化癥患者。應(yīng)用4周后,足部潰瘍基本愈合。
>>3、糖尿病及其并發(fā)癥
我國著名圍產(chǎn)期干細(xì)胞專家韓忠朝院士是將胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞用于重型糖尿病治療的全球第一人。在治療后,多數(shù)患者的胰島素用量減半,血管新生得到促進(jìn),糖尿病足被顯著改善。胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞注射液對糖尿病的治療效果圖如下:
5、展望
正如美國總統(tǒng)奧巴馬的預(yù)言:干細(xì)胞科技有望使“絕癥”一詞消失。開發(fā)天然、安全、有效的干細(xì)胞資源是促進(jìn)干細(xì)胞科技造福人類的關(guān)鍵。
胎盤是目前所知最豐富的天然干細(xì)胞寶庫,胎盤干細(xì)胞科技是打開干細(xì)胞寶庫的金鑰匙。所幸的是,我國科學(xué)家團(tuán)隊經(jīng)過多年辛勤的努力,已經(jīng)握有這把金鑰匙,正在打開干細(xì)胞科技時代的大門。