淺談干細胞的臨床轉化研究
韓忠朝
干細胞是一類具有自我復制和多向分化能力的細胞。作為繼藥物和手術療法之后最有應用前景的醫藥技術，干細胞的臨床轉化應用將涵蓋大多數疑難病癥。
根據所處的發育階段，干細胞分為胚胎干細胞、圍產期干細胞和成體干細胞三大類。根據干細胞的分化潛能，干細胞又可分為全能干細胞、亞全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。
胚胎干細胞
胚胎發育時，首先受精卵分裂發育成囊胚，其內層細胞團的細胞即為胚胎干細胞。胚胎干細胞是一種高度未分化細胞，具有發育的全能性，能分化出成體動物的所有組織和器官，包括生殖細胞。然而，人類胚胎干細胞的應用研究工作引起了世界范圍內的爭議，主要出于三方面的原因：社會倫理學，安全性和免疫排異。胚胎干細胞注射到體內會形成畸胎瘤，至今尚建立能確保胚胎干細胞能誘導分化后不再成瘤的技術。因此，從臨床應用的角度來看，人類胚胎干細胞用于臨床路途遙遠。
誘導多能干細胞
誘導多能干細胞（iPS細胞）最初是日本人山中申彌于2006年利用病毒載體將四個轉錄因子的組合轉入分化的體細胞中，使其重編程而得到的類似胚胎干細胞的一種細胞類型。 隨后，世界各地不同科學家陸續發現其它方法同樣也可以制造這種細胞。iPS細胞在許多生物學特性與胚胎干細胞相似，理論上可變為神經、心臟、肝臟或其他器官的細胞，也可進行移植，修補受損的器官。體內iPS細胞最初制成時，科學界深感震撼，因為這種細胞克服了胚胎細胞的兩大缺點，一是倫理爭議，無需毀壞人類胚胎；二是因用病患本身的皮膚細胞制成，所以應當不會受到免疫系統的排斥。但最近的研究試驗發現，用老鼠皮膚制成的iPS細胞，在屬性相同的老鼠體內會受到排斥。一些研究還發現iPS細胞除形成畸胎瘤的頻率較高，還在培養當中會產生多種形式的基因突變。這些研究表明目前人們對iPS細胞的本質仍然不甚了解，有待深入闡明。
成體干細胞
成體干細胞是指存在于一種已經分化組織中的未分化細胞，這種細胞能夠自我更新并且能夠特化形成組成該類型組織的細胞。成年個體組織中的成體干細胞在正常情況下大多處于休眠狀態，在病理狀態或在外因誘導下可以表現出不同程度的再生和更新能力，具有維持組織平衡和再生的功能。
與胚胎干細胞比較，成體干細胞主要從骨髓、血液、脂肪等組織中獲取，分離相對容易。源于患者自身的成體干細胞在應用時不存在組織相容性的問題，避免了移植排斥反應和使用免疫抑制劑。人們對成體干細胞的生物學特性了解的比較深入，也已經廣泛應用于臨床。成體干細胞的不足之處在于：成體干細胞在組織中含量低，很難分離純化，且數量和功能隨著年齡的增長而降低；成體干細胞是多能干細胞或單能干細胞，即它分化的方向是有限的； 一些成體干細胞如造血干細胞尚沒有技術進行擴增，常常不能滿足臨床使用的數量要求；一些成體干細胞可以擴增，但急癥時沒有時間培養自身成體干細胞。
圍產期干細胞
圍產期干細胞是存在于臍帶、胎盤羊膜和絨毛膜、臍血和羊水等與新生兒出生相關的組織中的干細胞。圍產期這個術語指的是孩子出生時期。由于胚胎干細胞和成人組織中的干細胞存在來源受限，以及安全性和倫理學等問題，圍產期組織便可能成為最重要和最有效的干細胞來源。由于圍產期組織在小孩出生后便成為廢棄物，收集來自這些組織中的各種干細胞便成為一種簡單、無害、合倫理、安全的行為。
大量的研究發現，圍產期干細胞是介于胚胎干細胞和成人干細胞之間的干細胞，其增殖和分化能力比胚胎干細胞低但明顯高于成人干細胞。已發現的圍產期干細胞種類包括：造血干細胞、間充質干細胞、上皮干細胞、內皮祖細胞、亞全能干細胞等。臨床上應用最早、最多地圍產期干細胞是臍帶血造血干細胞移植，至今已有上萬多患者接受了臍帶血造血干細胞移植治療，取得顯著的療效。近年來研究發現胎盤也是一個造血組織, 從胎盤組織提取的造血干細胞其數量是臍帶血中的10倍, 可以供1-2個成人使用。
自上世紀60年代世界上第一例骨髓移植治療白血病以來，迄今已有數萬例患者接受了干細胞治療。根據美國國立衛生研究院的臨床試驗網站顯示的數據表明，截至2013年6月15日，在該網站注冊登記的干細胞臨床試驗已有4633項，其中造血干細胞移植4242個項，間充質干細胞移植333項，其中骨髓源間充質干細胞移植166項。脂肪干細胞移植100項，臍帶或胎盤間充質干細胞移植66項。近幾年來，間充質干細胞已經成為繼造血干細胞之后廣泛臨床應用的干細胞，全球共批準了8個干細胞藥物進入市場，將干細胞的個體化治療上升至批量化生產供群體性使用，開辟了細胞治療的新紀元。
技術標準
干細胞制劑不同于一般的生物制品，最終制品不是某一種單一物質而是一類具有生物學效應的活細胞。干細胞制劑的制備通常需經過供者篩選、組織采集、細胞分離、富集或擴增、檢測、制劑化、保存和運輸使用等環節，任一環節的不合適或操作失誤都會導致細胞活性異常, 嚴重時導致醫療事故, 危及受者的生命安全。由于干細胞來源廣泛，不同實驗室從不同組織中提取的干細胞有時很難具有一致性和可比性。為了規范有關干細胞的臨床試驗，不同研究機構和醫院的技術標準和臨床研究方案之間應該具有一致性, 可比性和可重復性，因此建立干細胞的制備技術和臨床轉化應用的技術標準和操作規程十分必要。
研究進展
參加本次干細胞論壇的國內外干細胞研究專家，就干細胞臨床轉化的技術標準與臨床應用操作規程進行了深入了交流，介紹了各自的最新研究成果。內容涉及各種干細胞的分離培養和基本生物學特性、圍產期干細胞和脂肪干細胞建庫，這些干細胞的臨床應用。其中不少成果系國際首創：中國醫學科學院血液并醫院國際首創的外周血干細胞移植治療下肢缺血；細胞產品國家工程研究中心在國際上首創臍帶間充質細胞庫及其構建方法；北京漢市聯合生物技術有限公司在國際上首創的胎盤組織造血干細胞和間充質干細胞庫；首次發現具有高免疫抑制活性的胎盤間充質干細胞新亞群；首次應用胎盤間充質干細胞移植治療2型糖尿病；南京鼓樓醫院和細胞產品國家工程研究中心合作首創應用臍帶間充質干細胞治療自身免疫性疾病等等。
在論壇中，美國耶魯大學和威斯康辛大學醫學院的兩位專家分別就胚胎干細胞的倫理學問題和iPS的心肌分化做了精辟的報告，首都醫科大學宣武醫院介紹了他們牽頭聯合國內相關專家，制訂了國內第一個自體干細胞治療下肢血管病的臨床規范與標準。細胞產品國家工程研究中心作為理事長單位，與華夏干細胞聯盟成員單位就間充質干細胞制備條件的技術標準進行了討論并達成共識。
專家們系統地探討了圍產期干細胞與胚胎干細胞以及成人骨髓和脂肪組織干細胞生物學特性和功能的異同，發現圍產期干細胞不具致瘤性，也無明顯促瘤性，具有來源廣泛、取材方便、增殖分化能力更強，免疫原性更低等優勢。圍產期干細胞的提取和應用系變廢為寶且不存在倫理問題，特別易于規模化制備和產業化操作以及干細胞新藥的開發。圍產期干細胞庫即可以為孩子保存了將來需要的寶貴的干細胞種子，用于自身的細胞治療和組織器官修復治療，同時也可為成人患者提供多種數量充足的異基因干細胞?？梢灶A料，干細胞科學技術的迅速發展和規范研究必將深入揭示其潛在的巨大應用前景。
來源：漢氏聯合胎盤干細胞
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