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中国科学家实现全球首例人类自体肺干细胞移植再生

发布时间:2018年2月27日  新闻来源:光明日报   新闻作者:曹继军 颜维琦  阅读次数:1550

  本报讯 从患者支气管刷取出的几十个干细胞,在体外扩增数千万倍之后,被移植到患者肺部的病灶部位;经过3至6个月的增殖、迁移和分化,这些干细胞逐渐形成了新的肺泡和支气管结构,进而完成了对患者肺部损伤组织的修复替代——同济大学医学院左为教授团队在国际上率先利用成年人体肺干细胞移植技术,在临床上成功实现了人类肺脏再生。

  这一干细胞再生医学领域的重大突破性成果近日以封面文章形式发表于最新一期的《蛋白质与细胞》杂志,标志着人体自身内脏器官的再生正逐步从实验室理论走向临床现实。同期配发的评论文章对这一成果评价道:“该项研究所展示的基础及临床数据具有重大价值,展现出了再生医学令人激动的前景。”

  人体的肺部组织一旦遭破坏而发生纤维化,病情往往持续发展而无法逆转,而传统的药物只能减缓其纤维化的进程。本世纪以来,随着干细胞研究逐渐成为全球医学研究的热点,肺干细胞移植成为这些患者的最后希望。

  干细胞是具有组织再生修复能力的一类特殊细胞,在胚胎或成年人体器官内均有一定数量的存在。左为教授在国外工作期间发明了肺干细胞扩增和移植技术,相关成果引发广泛关注。2015年,左为以国家青年“千人计划”专家和“长江学者”身份被引进同济大学医学院,继续开展这项研究。研究团队从肺病患者的支气管中无损刷取一些细胞,然后从这些细胞中筛选出干细胞,经过一段时间的培养,原本数十个干细胞慢慢变成几千几万直至上亿个。为了验证肺干细胞的再植修复能力,左为团队将肺病患者肺干细胞培养出来的肺脏干细胞移植到小鼠受损的肺上,移植后三周观察发现,小鼠肺内纤维化损伤区域被新生的人体肺泡替代,小鼠的肺变得十分健康,几乎可称得上“重生”。

  值得一提的是,研究团队发现,成体干细胞在组织再生功能方面,是非常“专一”的:只有来自人体肺部支气管的成体干细胞才具有再生肺脏的功能,而来自肺部其他部位的干细胞,无论是上皮组织干细胞还是间充质干细胞,都不具备再生肺组织的功能。此外,研究人员还发现,如果将一种临床上抗肺纤维化的药物吡菲尼酮与肺干细胞一起应用于动物身上,可以进一步提升移植效率。

  一系列动物试验的成功引起了呼吸科医生和肺病患者的密切关注,他们迫切希望将这一新的肺干细胞移植与再生技术尽快应用于临床。经过前期对细胞生产制备工艺流程的充分验证和动物试验数据的长期观察,经医院学术和伦理专家委员会审议修改后通过,于2016年年初启动了第一批患者入组,同济大学附属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。

  2017年3月,左为教授团队和时任同济大学附属东方医院呼吸科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,获批成为国家卫计委和食药监局首批备案的干细胞临床研究项目。这标志着以肺脏干细胞为代表的同济大学干细胞与转化医学研究项目,正式从基础研究跨越到临床治疗研究阶段。

  在同济大学东方医院的呼吸科室,已有数位肺病患者接受了自体肺脏干细胞的移植。最早接受自体肺干细胞移植的两例支气管扩张患者,接受移植距今已超过一年半时间。从这些患者支气管刷取出的几十个干细胞,在体外扩增数千万倍之后,被移植到他们肺部的病灶部位。经过3至6个月的增殖、迁移和分化,干细胞逐渐形成了新的肺泡和支气管结构,成功实现了对患者肺部损伤组织的修复替代,患者的肺换气能力等指标得到不同程度的改善,在肺部CT影像上,也可清晰观察到干细胞对肺部病变组织的修复替代。

  左为教授将肺干细胞比作一粒“种子”,只要有干细胞“种子”,一旦人体肺部出现受损,就可以将这粒“种子”播种到受损的部位,让它重新生长,从而帮助患者改善健康状况。截至目前,左为团队一共开展了超过80例临床肺干细胞移植,涉及支气管扩张、慢阻肺和间质性肺病等不同的病种,这些患者的肺功能,特别是肺的弥散功能有比较明显的改善。团队计划在今年内启动细胞治疗产品新药申报(IND)流程。

责任编辑:罗健