早在2009年 , 美国FDA批准Geron公司开展人胚胎干细胞临床试验 , 治疗脊髓亚急性损伤<胚胎干细胞来源的少突胶质细胞> 。 这也是全球第一个进入临床试验阶段的胚胎干细胞产品 。 2010年 , 美国FDA又批准ACT公司人胚胎干细胞临床试验 , 治疗老年黄斑变性<胚胎干细胞来源的视网膜色素上皮细胞> 。 2014年 , 美国FDA批准 ViaCyte 公司开展人胚胎干细胞临床试验 , 治疗 I 型糖尿病<胚胎干细胞来源的胰腺内胚层细胞> 。
在中国 , 周琪院士主导下 , 中科院动物所的科学家们开展了包括诸多基于胚胎干细胞来源功能细胞的临床研究 , 涉及适应症诸如帕金森 , 黄斑变性 , 半月板损伤 , 以及生殖系统方面的疾病 。
胚胎干细胞定向诱导分化
▉诱导多能干细胞(iPSC)
在日本 , 诺奖得主山中伸弥教授的主导下 , 日本开展了诸多基于诱导多能干细胞的临床试验 , 如视网膜黄斑变性、帕金森病、心脏衰竭、脊髓损伤等疾病 。
“体外分化 , 替代治疗” , 这一治疗原理除了用于多能干细胞治疗 , 还应用在很多干细胞衍生技术 , 如3D细胞打印技术、3D培养技术 , 微组织技术、类器官技术等 。
3 、分泌效应 , 信号引导
大部分干细胞进入体内并不会分化成损伤部位的细胞 , 而是通过分泌活性因子(包括细胞因子、外囊泡等信号分子) , 调节免疫或促进组织修复 。 最具代表性的自然是大名鼎鼎的间充质干细胞治疗 。
通常 , 间充质干细胞移植后会很快消失 , 主要通过旁分泌发挥功能 。 间充质干细胞的疗效是基于其免疫调控和血管再生来发挥 , 这些功能主要通过分泌活性因子实现 。 截至2021年8月12日 , 全球间充质干细胞临床试验已经超过1300项 , 用于治疗各种退行性和炎性疾病 , 如溃疡性结肠炎、骨关节炎、GVHD、系统性红斑狼疮、糖尿病足等 。
▉间充质干细胞
间充质干细胞通过静脉输注后 , 一开始绝大部分都会滞留在肺部 , 之后部分细胞迁移至其他组织器官以及损伤部位 , 在过程中释放各种活性因子(包括细胞因子 , 外囊泡等) 。 随着时间的推移 , 大约一周的时间 , 大部分移植的间充质干细胞逐渐消失 。
笔者认为 , 凋亡的间充质干细胞在凋亡过程会释放凋亡小体 , 凋亡小体可被内源性组织干细胞吞噬 , 进而调控涉及干细胞调控的信号通路 , 对其进行细胞功能活性的调节 。 少数存活下来的间充质干细胞 , 通过旁分泌效应分泌活性因子 , 激活损伤组织的内源性干细胞 , 促进其增殖分化成新的组织 , 从而达到损伤修复的目的 。
间充质干细胞分泌组
“分泌效应 , 信号引导” , 这一治疗原理除了用于干细胞治疗 , 也应用在很多干细胞衍生技术 , 比如外囊泡/外泌体等 。
-03-
总结与展望
本文介绍了干细胞治疗的三种基本原理:“体内分化 , 体内治疗” , “体外分化 , 替代治疗”和“分泌效应 , 信号引导” 。 在干细胞临床治疗中 , 并非只涉及一种治疗原理 , 只能说以哪种原理为主导 , 几种原理同时起作用或先后起作用 。
干细胞疗法是当今医学研究最前沿也是最热门的方向之一 , 取得了令人兴奋的成果 。 每一项成功的干细胞临床试验 , 涉及生物学特性、适应证的选择 , 给药方式的选择 , 细胞的选择和给药剂量的选择 , 这些都是临床治疗成功的关键因素 。
来源:干细胞者说
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