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围产期间充质干细胞的临床转化之路

        围产期间充质干细胞(Perinatal mesenchymal stem cells,P-MSC),又称出生相关组织源间充质干细胞,指的是胎盘、脐带、脐带血等围产期组织来源的间充质干细胞,具有广阔的应用前景。

        中国医学科学院血液学研究所的韩忠朝等教授的“围产期间充质干细胞的分离和规模制备与保存技术及应用”科研项目对人P-MSC的鉴别、分离、培养、产品制备与保存及应用进行了系统研究。在即将召开的“2012年细胞治疗技术研讨会”上,韩忠朝教授将以“围产期间充质干细胞:从基础到临床”为题做学术报告,在大会召开之前,生物谷编辑与您一起走近围产期间充质干细胞的临床转化之路。

围产期间充质干细胞的概述

        间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC),源自未成熟的胚胎结缔组织的细胞,是可形成多种细胞类型的多能干细胞。MSC最初在骨髓中发现,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。如间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。

        P-MSC,又称出生相关组织源间充质干细胞,指的是胎盘、脐带、脐带血等围产期组织来源的间充质干细胞,能分化成许多种组织细胞,可用于治疗血液病、神经损伤、肝病、糖尿病等重大疑难疾病。目前,世界上只有美国、英国、加拿大、意大利、巴西、中国等少数国家和地区掌握脐带间充质干细胞研发技术,具有广阔的应用前景。

脐带间充质干细胞体外培养形态图

全球首个围产期间充质干细胞库突破10000份

        2004年,细胞产品国家工程研究中心在津组建成立,开展对脐带间充质干细胞的研究。2006年4月,天津组建了世界第一个间充质干细胞库,承担着国家863计划等多项干细胞研发重大课题。目前,被列入天津市自主创新重大项目的“干细胞产品开发关键技术及产业化项目——脐带间充质干细胞治疗产品的研制及细胞产品国家工程研究中心建设”取得了阶段性成果,已完成了脐带MSC注射液工艺质量、药效学、毒理学的研究,并研发出成熟稳定的产业化生产制备工艺。此外,由该中心自主研发的干细胞治疗新产品:注射用间充质干细胞(脐带),已通过国家食品药品监督管理局的技术评审,具备了开展临床试验的条件。

        韩忠朝教授等组建的国际首个围产期间充质干细胞库,为公众提供干细胞存储服务,存储量已突破10000份。同时提供高纯度P-MSC供研究用。技术产品从2007年起投入市场到2011年12月底,累计收入达1.05亿万元人民币,上缴利税580万元。

        目前,脐带间充质干细胞库已建立了标准化的干细胞分离、检测、培养、扩增和保存的配套工艺技术和质量控制体系,制订出国内首个脐带间充质干细胞企业技术标准,并通过了ISO9001:2008质量管理体系。

        国家干细胞工程技术研究中心主任韩忠朝表示,“干细胞产品开发关键技术及产业化项目”完成后,将成为国际领先的细胞产品研发、存储中心,脐带间充质干细胞库的储存能力将达3万份,年产值达10.5亿元。

围产期间充质干细胞的分离和规模制备与保存技术及应用

一、创建了P-MSC规模化制备技术及标准:首先建立了从人胎盘、脐带和脐血等组织中鉴别、分离、规模制备出高纯度P-MSC的技术体系,建立了低血清培养技术,冷冻保存技术、发明并构建了P-MSC种子库、产品库、生物学功能综合分析的技术平台。制备的P-MSC具有产量高、纯度高、培养时间短、细胞活力强、安全性好等优点。在此基础上,建立《注射用间充质干细胞制造和检定规程》以及《脐带间充质干细胞库公共库技术条件》、《脐带间充质干细胞库自体储存技术条件》和《脐带间充质干细胞制品技术条件》,获产品执行标准证书。“自体脐带间充质干细胞的分离、扩增、储存、服务的质量管理体系”通过ISO9001:2008国际认证。这些标准为国家行业标准的制定提供了依据,为干细胞新药研发奠定基础。

二、揭示了P-MSC的若干生物学功能及其机制:系统地研究了P-MSC与骨髓MSC生物学特性和功能的异同,发现P-MSC与骨髓MSC有类似特性,但增殖分化能力更强,免疫原性更低,具有很好的造血支持、免疫调节以及组织修复与再生功能,其机制与P-MSC分泌众多因子和PGE2等有关。P-MSC不具致瘤性, 也无明显促瘤性, 对白血病生长有抑制作用。由于胎盘脐带取材方便,P-MSC的提取和应用系变废为宝且不存在伦理问题,特别易于产业化操作。

三、开发了P-MSC的治疗潜能及其实验性治疗技术:对P-MSC的治疗潜能进行了探索性研究,发现P-MSC对血液病,自身免疫性疾病、糖尿病、心脏病等疾病有治疗潜能,其机制与MSC免疫调控,支持造血,促进血管新生和组织修复有关。对一些重症患者开展了实验性治疗研究, 已经取得的资料表明P-MSC安全性和疗效良好,为进一步的大样本随机对照临床研究的开展奠定了基础。截至2011年11月22日,在美国的www.clinicaltrials.gov 网站登记的PMSC临床实验达58项,其中33项为脐带MSC。在国内,P-MSC临床应用迅速,已发表临床试验结果的论文有30余篇,接受实验性治疗患者近400例,涉及多种疾病,呈现良好应用潜能。

该项目主要知识产权证明目录

        据了解,“围产期间充质干细胞的分离和规模制备与保存技术及应用”是天津市推荐的2012国家科学技术奖励的项目,该项目已发表73篇论文(41篇SCI论文),被引用947此。项目组通过技术标准制定、论文发表、国内外学术会议交流和学习班培训、国际合作等方式,将专利技术向国内外辐射推广,成果已获省部级科技进步一等奖和二等奖各一项。项目在国际上率先进行的产业和临床应用转化,对围产期间充质干细胞研究开发与应用起了积极的推动作用,社会效益良好。相信该项目的负责人韩忠朝教授将在6月的演讲中会给我们更多的启示。

 
 
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