干细胞专栏

汉氏联合干细胞专栏① | 世界首个临床级脐带/胎盘干细胞库的建立


  世界首个临床级脐带/胎盘干细胞库的建立


  每个孩子在出生时,都随身携带了一个无比珍贵的宝藏。然而,由于认知的局限,我们却认识不到这个宝藏的价值,更不道打开这个宝藏的钥匙在哪里。


  这个宝藏我们既熟悉,又陌生,它就是“脐带和胎盘”,医学上统称为“围产期组织”。


  这个宝藏所含有的宝贝就是“干细胞”。


  以韩忠朝院士为首的汉氏联合研发团队创建了世界首个围产期组织干细胞库,制定了围产期干细胞分离和培养的标准流程,并进行了大量临床应用研究,相关成果在国际杂志发表(见下图),受到国际同行广泛认可。


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  建立临床级围产期干细胞库有什么现实意义?这一技术的突破对医学发展做出了什么贡献?与我们普通大众又有什么切身的关系?


  本篇科普来一一解答上述疑问。


  1、干细胞的来源和存储


  干细胞用于疾病治疗,首先要解决的是干细胞的来源和存储问题。在欧美,干细胞产品的来源主要是成人骨髓和脂肪来源的间充质干细胞,例如,澳大利亚OsirisTherapeutic公司生产的间充质干细胞产品Prochymal来自异体成人骨髓,用于治疗移植物抗宿主病;比利时TiGenix公司生产的间充质干细胞Cx601来自异体成人脂肪,用于治疗克罗恩病并发复杂肛瘘。


  然而,成体组织来源的干细胞存在一些显著的局限性,如干细胞数量及增殖分化潜能随供者年龄的增大而下降,病毒感染率较高,采集量有限且易对供者造成损伤(通常须进行抽吸骨髓、脂肪等有创性操作),难以进行标准化制备等。


  2、有没有更加理想的干细胞来源?


  上面提到成人组织干细胞的局限性,那么,有没有更理想的干细胞来源呢?


  有,就是围产期组织(脐带/胎盘)组织中提取的干细胞


  与成体干细胞相比,围产期脐带和胎盘干细胞的优势主要包括:增殖分化能力强、免疫原性低、基因稳定性好、无伦理障碍、数量丰富等。


  3、为何建立临床级围产期干细胞库?


  要开一个沃尔玛或京东,首要任务就是建设一个现代化的商品储存库。同样,围产期干细胞要服务大众,就必须要建立临床应用级别的干细胞库。


  经过多年研发,依托国家干细胞工程技术研究中心和细胞产品国家工程中心的技术实力,汉氏联合研发团队在韩忠朝院士的带领下,成功开发了世界首个临床级脐带/胎盘干细胞库。其工艺流程极其严谨,也非常复杂,下面是工艺流程示意图:

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围产期干细胞库建立示意图

  从工艺图中我们可以看出,从脐带/胎盘的检测,到种子库,再到应用库,都建立了极其严格的流程,如同每个甜脆可口的苹果在到达顾客之前,从采摘到运输、质控、筛选都要经过严格的程序。一颗优质苹果的处理过程尚且如此复杂,干细胞产品制备过程的复杂程度就可想而知了。下图是从脐带和胎盘采集到干细胞扩增培养的现场照片。


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脐带和胎盘多能干细胞分离培养流程


  4、世界首个干细胞库的应用效果如何?


  >>1、白血病


  大家一定知道,根治白血病的有效途径之一是造血干细胞移植。然而,大家可能不知道的是,造血干细胞移植有两个缺陷:造血干细胞移植前需要严格配型,并且要保证数量充足;造血干细胞移植后会发生严重的排斥反应。


  胎盘中造血干细胞的数量远比脐带血丰富,一份脐带血中提取的造血干细胞仅够20-30公斤体重的儿童使用,而胎盘造血干细胞的数量是脐带血的10-20倍,足够成人移植使用。


  我国著名造血干细胞移植专家陈虎应用韩忠朝院士团队从胎盘中提取的造血干细胞,成功救治了一位9岁的女孩。


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  另外,由于移植物抗宿主病的发生,造血干细胞移植的成功率只有50%。韩忠朝院士团队与陈虎教授团队合作,将胎盘间充质干细胞与造血干细胞共移植,使移植成功率提升到89%,并因此获得国家科技进步一等奖。


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  >>2、自身免疫性疾病


  系统性硬化症是一种难治性疾病,即使服用大量激素,病情仍会持续发展。通过与南京鼓楼医院孙凌云教授合作,韩忠朝院士团队首次应用脐带间充质干细胞治疗一位难治性系统性硬化症患者。应用4周后,足部溃疡基本愈合。


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  >>3、糖尿病及其并发症


  我国著名围产期干细胞专家韩忠朝院士是将胎盘间充质干细胞用于重型糖尿病治疗的全球第一人。在治疗后,多数患者的胰岛素用量减半,血管新生得到促进,糖尿病足被显著改善。胎盘间充质干细胞注射液对糖尿病的治疗效果图如下:


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  5、展望


  正如美国总统奥巴马的预言:干细胞科技有望使“绝症”一词消失。开发天然、安全、有效的干细胞资源是促进干细胞科技造福人类的关键。


  胎盘是目前所知最丰富的天然干细胞宝库,胎盘干细胞科技是打开干细胞宝库的金钥匙。所幸的是,我国科学家团队经过多年辛勤的努力,已经握有这把金钥匙,正在打开干细胞科技时代的大门。


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