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全球首例!同济团队完成自体肺干细胞移植临床试验

2018/02/13 来源:生物探索
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导读
近日,同济大学发布一则消息:其医学院左为教授团队在肺再生医学领域取得突破性进展,通过与上海东方医院、解放军陆军军医大学附属西南医院合作,完成了全球首例利用自体肺干细胞修补受损肺组织的临床试验。这一成果填补了该领域的空白,标志着人体自身内脏器官的再生正逐步走向临床应用。


图片来源:Protein & Cell(https://doi.org/10.1007/s13238-018-0506-y)

近年来,慢性肺部疾病的发病率呈上升趋势。一旦肺部组织发生纤维化损伤,病情往往会恶化且不可逆转。目前,传统的药物治疗只能减缓肺纤维化过程。科学家们将目光移向干细胞移植,希望细胞治疗能够解决这一难题。

现在,左为团队的最新成果让慢性肺部疾病患者看到了新希望。这一创新成果以封面文章的形式发表于《Protein & Cell》期刊。


左为团队进行相关试验(图片来源:中国新闻网)

找到人肺干细胞,在小鼠上进行验证

2015年,左为教授团队在小鼠肺部发现了p63+/Krt5+成体干细胞,证实其具备再生肺组织的潜能,包括细支气管(bronchioles)、肺泡(alveoli)。

随后,团队与浙江省江南干细胞研究院合作,从动物转向临床试验。“人类肺部的解剖结构、发育过程与小鼠完全不同。只有通过临床研究,我们才能接近真相,最终找到答案。”左为教授解释道。

在最新的研究中,他们在肺部支气管上皮的凹陷皱褶位置发现,一群带有SOX9+标记的基底细胞群具备干细胞的特性。通过与上海东方医院的任涛教授合作,利用肺支气管镜从患者肺组织中提取出这类干细胞,并在体外培养、扩增。这类干细胞拥有良好的遗传稳定性和分子表型。


肺干细胞发现、体外培养过程(图片来源:BioArt)

为了检测肺干细胞在患者肺组织中的再生修复能力,研究人员将携带有GFP标记的人类肺干细胞植入肺损伤的免疫缺陷小鼠体内。3周后,结果显示,人类肺干细胞已经融合进入小鼠肺组织中,形成“人鼠嵌合体”。

进一步的组织学分析表明,移植后的干细胞成功在小鼠肺部再生出人支气管和肺泡结构。更重要的是,宿主的毛细血管环绕着再生的肺泡结构。这意味着,再生组织已经开始行使功能。

此外,接受干细胞移植后,小鼠受损的肺纤维化区域已经被再生的肺泡细胞取代。而且,小鼠肺功能明显恢复。

自体肺干细胞移植临床试验取得成功

基于这些理想的前期研究,2016年,左为团队在东方医院和解放军陆军军医大学附属西南医院同步开启了世界首个基于干细胞的肺脏再生临床试验,对2名患者进行了相关手术——将自身的肺干细胞通过支气管镜植入肺部。

移植3个月后,患者的肺部功能已经开始恢复。一年后,两名患者的呼吸症状都得到了显著缓解,包括咳嗽、呼吸困难。CT扫描显示,支气管扩张结构得到修复。“体来说,干细胞移植修复效果喜人。特别是我们能观察到治疗后患者肺功能的逆转,这是传统治疗方法无法达到的效果。”具体主持临床研究的西南医院呼吸科戴晓天教授介绍道。

依据国家医学研究登记备案信息系统,左为团队和任涛团队共同主导的“人自体支气管基底层细胞(肺干细胞)移植治疗间质性肺病临床研究”项目,已经获批成为国家卫计委和食药监总局备案的干细胞临床研究项目。


图片来源:同济大学

迄今为止,研究团队共完成80例干细胞移植病例,包括支气管扩张、慢性阻塞性肺疾病和间质性肺病等不同类型的呼吸道疾病,这些患者的肺功能,特别是肺弥散功能有比较明显的改善。

左为教授表示,未来5年内,慢性肺部疾病将有望被攻克。

参考资料:

同济研究团队实现全球首例人类自体肺干细胞移植再生

Researchers report first lung stem cell transplantation clinical trial

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