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一文盡覽:過去半年干細(xì)胞領(lǐng)域重要研究成果

干細(xì)胞作為細(xì)胞治療的主角,在器官修復(fù)和組織再生中發(fā)揮著重要作用,具有廣闊的應(yīng)用前景。干細(xì)胞是機(jī)體的工兵細(xì)胞,當(dāng)其他細(xì)胞和組織、器官發(fā)生受損、炎癥或體內(nèi)穩(wěn)態(tài)發(fā)生變化時(shí),人體內(nèi)的干細(xì)胞就可能成為血液、骨、皮膚、肌肉等的種子細(xì)胞,進(jìn)一步分化成機(jī)體所需要的細(xì)胞。

讓我們回顧干細(xì)胞研究領(lǐng)域的重要研究,幫助大家從臨床研究和基礎(chǔ)研究兩個(gè)方面了解干細(xì)胞行業(yè)發(fā)展趨勢。

百變的干細(xì)胞

-01-

臨床研究


  

   

世界首例:干細(xì)胞成功治療糖尿病患者,重新產(chǎn)生胰島素

 

2021年10月18日,Vertex制藥公司宣布,一名嚴(yán)重的1型糖尿病患者在接受其名為 VX-880 的干細(xì)胞來源的完全分化的胰島細(xì)胞替代療法后,實(shí)現(xiàn)了胰島細(xì)胞功能的“穩(wěn)健恢復(fù)”,這些恢復(fù)的胰島細(xì)胞可以讓患者調(diào)節(jié)胰島素甚至自己產(chǎn)生胰島素,每天的胰島素使用量減少91%,血糖控制得到顯著改善。

患者在參加這臨床試驗(yàn)期間,接受了目標(biāo)劑量一半的 VX-880 單次肝門靜脈輸注以及免疫抑制治療。接受治療后,該患者實(shí)現(xiàn)了胰島細(xì)胞功能的“穩(wěn)健恢復(fù)”,這些恢復(fù)的胰島細(xì)胞可以讓患者調(diào)節(jié)胰島素甚至自己產(chǎn)生胰島素,每天的胰島素使用量減少91%,血糖控制得到顯著改善。 該療法的安全性與典型的免疫抑制劑治療相似,且沒有報(bào)告與治療相關(guān)的嚴(yán)重副作用。

參考資料:

https://news.vrtx.com/press-release/vertex-announces-positive-day-90-data-first-patient-phase-12-clinical-trial-dosed-vx
 
  

世界首例:iPSC治療脊髓損傷人體試驗(yàn)  

在日本,每年大約有5000人遭受脊髓損傷,而患有某種脊髓相關(guān)損傷的人數(shù)估計(jì)超過10萬人。對此,日本厚生省批準(zhǔn)世界首例使用iPSC治療脊髓損傷的試驗(yàn),使得這項(xiàng)研究有望于造福這些患者。近日,日本慶應(yīng)義塾大學(xué)宣布已經(jīng)成功將iPSC移植到一名脊髓損傷患者的脊髓中,這是首個(gè)相關(guān)人體臨床試驗(yàn)。

據(jù)悉,研究團(tuán)隊(duì)已通過手術(shù)將超過200萬個(gè)iPSC來源的神經(jīng)干細(xì)胞移植到脊髓損傷患者的脊髓中。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人慶應(yīng)義塾大學(xué)中村雅也教授表示,這絕對是干細(xì)胞治療的一大步。這項(xiàng)研究的主要目標(biāo)是確定移植方法的安全性。中村雅也團(tuán)隊(duì)表示,本次干細(xì)胞治療脊髓損傷的試驗(yàn)將重點(diǎn)關(guān)注在14-28天內(nèi)脊髓損傷的人。在此之前的2018年,京都大學(xué)的研究人員已經(jīng)用iPS細(xì)胞來治療帕金森病,患者的大腦左側(cè)被注入了240萬個(gè)iPS細(xì)胞,患者術(shù)后情況穩(wěn)定。

參考資料:
https://medicalxpress.com/news/2022-01-japan-team-world-first-spinal-cord.html
  
美國干細(xì)胞治療市場現(xiàn)狀
干細(xì)胞療法是當(dāng)今醫(yī)學(xué)研究最前沿也是最熱門的方向之一。目前,大多數(shù)干細(xì)胞產(chǎn)品還處于早期研究階段,其安全性和有效性仍需要在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行測試。干細(xì)胞領(lǐng)域的研究和臨床試驗(yàn)雖然很多,但被批準(zhǔn)上市的干細(xì)胞療法或產(chǎn)品卻還不多。

2021年11月4日,加州大學(xué)歐文分校的 Leigh Turner 教授在 Cell Stem Cell  期刊發(fā)表了題為:The American stem cell sell in 2021: U.S. businesses selling unlicensed and unproven stem cell interventions 的文章。描述了2021年美國商業(yè)化的干細(xì)胞市場現(xiàn)狀。

(一)干細(xì)胞來源

(1)最常宣傳的細(xì)胞來源是自體干細(xì)胞,671家是銷售自體骨髓干細(xì)胞,437家企業(yè)是銷售自體脂肪干細(xì)胞,42家是銷售自體外周血干細(xì)胞,有7家企業(yè)是銷售自體脂肪或骨髓干細(xì)胞。

(2)同種異體干細(xì)胞宣傳的也不少,350家企業(yè)是銷售臍帶血或組織干細(xì)胞,260家企業(yè)是銷售羊膜干細(xì)胞,47家企業(yè)是銷售胎盤干細(xì)胞。

(3)在1480家企業(yè)中,有595家在銷售間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品。

(4)干細(xì)胞外泌體受到了關(guān)注,有99家企業(yè)銷售干細(xì)胞外泌體。

(二)治療疾病類型

(1)最常宣稱的是干細(xì)胞療法可以減輕疼痛。有1262家聲稱可以治療疼痛。其次是骨科疾病,有689家企業(yè)聲稱可以治療骨科疾病,有339家聲稱可以治療運(yùn)動損傷。

(2)有134家聲稱可以治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病,122家治療免疫系統(tǒng)疾病,95家治療肺部和呼吸系統(tǒng)疾病,94家治療勃起功能障礙和性病,88家治療皮膚狀況和傷口,86家治療心血管疾病。54家治療糖尿病,39家治療泌尿系統(tǒng)疾病,36家治療脊髓損傷或癱瘓,29家治療視力喪失或損傷。23家治療自閉癥和腦癱等,37家治療阿爾茲海默癥。

(3)除了疾病,有123家針對美容,109家針對脫發(fā),89家針對衰老。

(三)市場價(jià)格

在1480家企業(yè)中,只有56家明碼標(biāo)價(jià)。最低的1200美元,最高的28,000美元,平均為5118美元,價(jià)格中值為4000美元。對于大多數(shù)患者來說,這些干細(xì)胞治療是自費(fèi)。

相關(guān)論文:
https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.10.008

-02-

基礎(chǔ)研究


 

  干細(xì)胞來源的胰島細(xì)胞有望治療糖尿病  

2022年2月4日,北京大學(xué)鄧宏魁研究組、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院彭小忠研究組和天津市第一中心醫(yī)院沈中陽研究組合作,在國際頂尖醫(yī)學(xué)期刊 Nature Medicine 發(fā)表了題為:Human Pluripotent Stem Cell-derived Islets Ameliorate Diabetes in Nonhuman Primates 的研究論文。

人多能干細(xì)胞定向分化為胰島細(xì)胞

在原有工作基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)了人多能干細(xì)胞向胰島細(xì)胞的分化制備方案,獲得了功能成熟的人多能干細(xì)胞分化來源的胰島細(xì)胞;進(jìn)一步將其移植入非人靈長類糖尿病動物模型中,系統(tǒng)評價(jià)了人多能干細(xì)胞分化的胰島治療糖尿病的安全性和有效性。

本研究成功地在非人靈長類動物模型上,證明了人多能干細(xì)胞分化的胰島細(xì)胞在糖尿病治療中的安全性和有效。該研究與Vertex報(bào)道的個(gè)例臨床研究成果,充分展示了人多能干細(xì)胞來源的胰島細(xì)胞在一型糖尿病治療中的巨大潛力,該療法有望成為治療甚至治愈一型糖尿病的全新的方案。

相關(guān)論文:
https://www.nature.com/articles/s41591-021-01645-7
 
  

干細(xì)胞分化出有功能精子,并可繁育可育后代  

如果我們能誘導(dǎo)某些細(xì)胞分裂分化為精子或卵子,那么就能在很大程度上緩解社會上的不孕不育問題。日本京都大學(xué)的研究人員在Cell Stem Cell 上發(fā)表了題為:In vitro reconstitution of the whole male germ-cell development from mouse pluripotent stem cells 的研究論文。研究表明,小鼠多能干細(xì)胞可以分化成有功能的精子,且被成功地用于繁育可育后代,這為在試管中產(chǎn)生精子提供了迄今為止最全面的模型。

小鼠雄性生殖細(xì)胞的發(fā)育過程

研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在利用多能干細(xì)胞制造精子方面取得了重大進(jìn)展,至少對小鼠來說是這樣。這一過程通常分為三個(gè)模仿自然發(fā)育的階段:首先,干細(xì)胞分化為原始生殖細(xì)胞;然后分化為精原細(xì)胞;最后分化為精子。

相關(guān)資料:
https://medicalxpress.com/news/2022-01-japan-team-world-first-spinal-cord.html
  

   

清除大腦衰老干細(xì)胞,恢復(fù)神經(jīng)發(fā)生和認(rèn)知功能

 

干細(xì)胞是衰老和衰老相關(guān)功能衰退的靶點(diǎn)。成年哺乳動物大腦中含有干細(xì)胞,會不斷生成新的神經(jīng)元。海馬體中新神經(jīng)元的生成隨著年齡的增長而迅速下降,這與干細(xì)胞活性降低有關(guān)。因此,與年齡相關(guān)的衰老細(xì)胞積累可能會使神經(jīng)干細(xì)胞失調(diào),從而對大腦功能產(chǎn)生負(fù)面影響。近日,加拿大多倫多病童醫(yī)院的研究人員在 Stem Cell Reports 期刊上發(fā)表了題為:Restoration of hippocampal neural precursor function by ablation of senescent cells in the aging stem cell niche 的研究論文。研究顯示,衰老干細(xì)胞微環(huán)境中的衰老細(xì)胞直接導(dǎo)致了大腦海馬區(qū)的神經(jīng)源性衰退,清除這些細(xì)胞可以部分恢復(fù)海馬神經(jīng)發(fā)生和功能。

為了生存,許多干細(xì)胞恢復(fù)到休眠、無反應(yīng)和不活躍的狀態(tài)。我們的目標(biāo)是喚醒這些休眠的細(xì)胞,從而它們能夠執(zhí)行促進(jìn)學(xué)習(xí)、記憶和大腦修復(fù)的生物功能。僅僅減少衰老干細(xì)胞的數(shù)量是否就能改善正常干細(xì)胞的功能和認(rèn)知能力?或者去除其他類型的衰老細(xì)胞是否也很重要?雖然這項(xiàng)研究是清除衰老干細(xì)胞,但減少大腦中所有有害衰老細(xì)胞數(shù)量可能會產(chǎn)生最好的結(jié)果。

論文鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.12.010

  

   

重大突破!中科院首次建立人類體外誘導(dǎo)全能干細(xì)胞

 

2022年3月21日,中國科學(xué)院和深圳華大生命科學(xué)研究院等多家機(jī)構(gòu)合作,在國際頂級學(xué)術(shù)期刊 Nature 發(fā)表了題為:Rolling back of human pluripotent stem cells to an 8-cell embryo-like stage 的研究論文。本研究開發(fā)了一種非轉(zhuǎn)基因、快速且可控的“雞尾酒”細(xì)胞重編程方法,通過這種方法,從體細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)出了類似受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的人類全能干細(xì)胞,相當(dāng)于受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的全能干細(xì)胞。這是目前全球在體外培養(yǎng)的“最年輕”的人類細(xì)胞,是繼成功誘導(dǎo)出人類多能干細(xì)胞后,再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的又一顛覆性突破。

本研究首次獲得了受精卵分裂僅3天的胚胎細(xì)胞。在受精卵發(fā)育早期,每天都發(fā)生著巨大變化,正是這2-3天,使科學(xué)家第一次通過體外誘導(dǎo)得到了人類8細(xì)胞期胚胎樣全能干細(xì)胞。這是迄今為止在體外誘導(dǎo)獲得的“最年輕”的人類細(xì)胞,具備非常強(qiáng)的發(fā)育潛力。這項(xiàng)研究也將有助于解開人類胚胎早期發(fā)育的密鑰,也將助力實(shí)現(xiàn)未來人體器官的體外再生,對解決器官短缺,異體和異種移植排斥反應(yīng)等問題,有著重大的意義。

論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04625-0
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