Cell子刊综述:干细胞治疗的临床应用——进展与挑战



Cell子刊综述:干细胞治疗的临床应用——进展与挑战


近日,最新一期国际学术期刊cell stem cell刊登了来自澳大利亚哈德逊医学研究中心的Courtney McDonald教授题为"干细胞治疗在临床病例中的应用:进展与挑战"的综述性文章,就目前干细胞治疗方法在欧洲,加拿大,新西兰等国家的临床应用中所取得的研究进展进行了总结,同时也对干细胞疗法在未来发展中可能遇到的挑战进行了展望。

一直以来,干细胞治疗方法都被寄予厚望,科学家们期望能够利用干细胞疗法为遭受疾病和伤痛折磨的病人带来实质性获益,就像骨髓移植可以为病人重建造血系统和免疫系统,其它类型的干细胞移植也可以为疾病治疗带来显著效果,特别是胚胎干细胞(ESC)和多能诱导干细胞(iPSC),研究人员对这两类干细胞在多种疾病的治疗方面都持高度乐观态度。但干细胞治疗方法花费巨大,如果没有合理的评估和指导,相关研究很难长久维持。在这篇文章中,研究人员利用已经发表的临床治疗数据进行了总结和分析,数据主要来自于NIH和欧洲数据库,并根据干细胞类型和疾病应用进行了归类。

多能干细胞

在科学家们对ESC和iPSC的治疗潜能进行了大量研究和评估后,ESC和iPSC都在临床应用方面取得重要进展,在一些成体干细胞在获取途径,细胞扩增以及细胞收集等方面都存在许多障碍的领域,ESC和iPSC更加受到关注,其中在眼,胰腺和多种神经退行性紊乱损伤,如帕金森氏病,肌萎缩性脊髓侧索硬化和脊髓损伤的应用成为干细胞治疗方法开展的"先锋军"。

最早应用人类ESC进行疾病治疗的是Geron Inc. ,他们用ESC分化获得少突细胞祖细胞对5名脊髓损伤病人进行了治疗,在他们所使用的安全剂量下能够表现出一定的治疗效率,同时不会出现不良反应。但由于在进行人类临床试验之前需要对畸胎瘤形成的安全性进行验证以及利用动物模型进行治疗效率评估,导致这一项目的临床前研究花费非常巨大(约2亿美元),而临床研究阶段同样需要很多资金,最终该公司终止了这一干细胞治疗项目。目前这项研究由另外一家公司进行I期临床研究,在病人发生脊髓损伤后1-2周进行相同的干细胞治疗,该项目得到了美国FDA的批准。

另外,Ocata Therapeutics公司报告了关于使用ESC来源的视网膜色素上皮细胞治疗干性黄斑变性和Stargardt病的临床安全性问题的初步研究结果,他们选取了9名黄斑变性病人和9名Stargardt病人进行干细胞治疗。治疗后22个月内, 10只眼睛视力得到改善,7只眼睛视力得到稳定,只有1只眼睛视力发生下降,在72%的病人中观察到视网膜上皮再生,但这种再生性仍不太稳定也不能完全弥补视网膜上皮的缺陷,表明这种治疗方法仍需进一步的改进。目前英国和美国加州的研究机构也正在进行关于利用干细胞治疗黄斑变性的研究。

除此之外,美国加州的ViaCyte公司还利用ESC分化产生b胰岛祖细胞,将其制成胶囊植入I型糖尿病患者皮下,用以治疗因自身免疫导致的I型糖尿病,具体临床结果仍不得而知,但仍让人充满期待。来自澳大利亚的一个研究机构最近也发表声明打算利用ESC分化形成神经细胞用以治疗帕金森病,但科学家们关于这项研究的一个最大疑问在于ESC分化产生纯的A9多巴胺能神经元的分化效率到底如何以及是否会因5-羟色胺能神经元的污染而使病人发生运动障碍。缺少完善的治疗标准是否会导致干细胞疗法的临床研究进展受阻也是人们所关心的重要问题。

角膜缘干细胞

目前角膜缘干细胞移植已经成功应用于重建具有功能性的角膜上皮,而iPSC来源的角膜缘细胞谱系可能最终会成为使双目失明病人重见光明的角膜缘细胞来源。最近一些研究发现了调控角膜缘发育,分化和扩展的关键基因,这些发现可能对于加快角膜缘干细胞移植治疗相关眼部疾病具有重要推动作用。与此同时,体外培养的非眼部自体口腔黏膜上皮移植已经应用于治疗双侧角膜缘细胞缺陷,特别是受到化学物质急性烧伤的病人,应用这一方法可以克服之前口腔黏膜移植造成的血管化和角膜浑浊问题。

目前,从刚去世的遗体上获得的角膜缘组织通过"airlift culture"的方法可以在4_C 条件下保存完整结构长达8天,并可用于异基因个体移植,提供至少一个月的角膜上皮修复能力。这一结果表明异基因角膜缘干细胞治疗方法正稳步发展,但也有一些研究表明虽然利用这种方法可以使病人的病情获得一定改善,但在长期情况下这种获益会逐渐下降,应用这一方法进行临床治疗仍需进一步研究优化。

神经干细胞




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