轉眼到了2022年的年末,今年,干細胞行業依然話題不斷!從年初的國家九部門的《十四五醫藥工業發展規劃》重點提及支持干細胞治療產品上市到全國各地在其“十四五”規劃中將干細胞技術列入重點研究項目。干細胞已經成為當今醫學研究領域最前沿、最熱門的方向之一,未來前景無可限量。

可能大家并不清楚,干細胞技術歷經了幾十年的發展,已經在許多我們原本認為的不治之癥上發揮作用。例如干細胞治療腦癱;1型、2型糖尿病;糖尿病足;自閉癥等等。這些過往我們認為只能靠藥物維持的疾病,都在干細胞的強大效能面前被攻克。
據2018年中國工程院全球工程前沿項目組發布的數據,我國在醫療衛生行業前十工程開發前沿,干細胞技術名列第一。
本文結合數據,將重點來談談干細胞在科研和臨床應用路上都有哪些變化和發展?
干細胞論文增速和研究方向
到2022年11月23日,干細胞研究領域已經發表了42萬篇PubMed收錄的論文,其中近10年就發表了23萬篇。干細胞研究成果15.1%發表在9分+期刊,4.4%發表在24分以上期刊。
持續的發文量大、高質量論文多,顯示干細胞研究已經出現了新的突破。

上個世紀90年代后,干細胞(stem cell)研究進入高速增長期以來,已在組織工程和器官再造的臨床應用領域取得一定進展。
此外,干細胞的類器官研究、干細胞與特定功能位點的微環境互作(例如,干細胞分泌因子的調控、免疫細胞對局部干細胞的影響)、腫瘤干細胞的演化機制、干細胞在特定組織器官中(例如神經系統)的再生調控機制、IPSC等領域的研究尚在臨床前或臨床初期階段,廣闊的藍海亟待開發,為多個熱門研究領域的突破性技術的下一個發展方向。
干細胞研究論文發表的國家分布
國家分布可以看到,中國發表的研究論文數量為3,727篇,占34.1%,居第一位。
美國發表的文章數占23.6%,排在第二位。
日本、伊朗和德國分列第三到五位。

研究熱點基因和相關疾病
如下圖所示, 白血病、乳腺癌、脊髓損傷、多發性骨髓瘤、糖尿病等是干細胞研究中最關注的疾病。其他疾病還包括中風、骨關節炎、大腸癌、貧血、胃癌、SARS-CoV-2、肺癌、腦損傷、多發性硬化癥、骨質疏松癥等。

干細胞治療產品的挑戰
盡管干細胞療法在過去幾十年取得了巨大進步,但仍有許多挑戰等待克服。
首先,干細胞歸巢性。細胞和藥品不一樣,干細胞是活的。干細胞進入體內面對的首要問題是,如何去“告訴”干細胞,讓它變成我們想要的組織。當它進入人體之后,會與你身體當中的環節所結合,會接收到你身體當中所發出的生物信號,會受到身體內微環境的影響,干細胞歸巢到哪里就會受到影響。
2021年,南京市鼓樓醫院內分泌科朱大龍教授團隊在《臍帶間充質干細胞治療中國成人Ⅰ型糖尿病重復移植:一項開放、非隨機、平行對照臨床試驗》這項研究中,治療組和對照組的改善數據如下:

通過這個數據可以看出,通過間充質干細胞治療的27例患者中,3例患者是脫離了外源胰島素,也就是說自身已經可以開始分泌胰島素了。這是過往傳統的治療方法所無法做到的。11例患者得到緩解,也就是外源胰島素用量降低。而剩下的13例,則沒有太大變化。這很有可能是干細胞被其他組織器官“拐走了”。
其次,體內微環境對干細胞的活性和功能存在影響。干細胞體外擴增培養是指,將干細胞變多再回輸到體內,就可以讓我們的身體得到更長時間的修復。
但是干細胞體外擴增培養,是按照體內有氧環境進行模擬,干細胞的種子細胞在充足的氧氣環境下,以及正常人體酸堿平衡的環境下進行成長。而一旦進入了患者身體當中,環境就很有可能改變。例如進入患者骨腔內的低氧環境,又或者患者本身酸堿平衡失衡,這些都對干細胞的存活時間和數量造成很大影響。而干細胞的存活時間和數量又會直接影響到治療效果。所以干細胞除了容易被拐走,還需要解決如何從一個初出茅廬的“職場小白”,變成如魚得水的“職場達人”。
目前攻克這些問題的辦法多數集中在對干細胞進行外界的馴化,使其成為功能更強大、存活周期更久的超級細胞。其中,轉基因技術,細胞賦能技術,3D培養技術,材料裝載技術的發展,讓干細胞更好、更快的走向臨床。
此外,通過細胞因子、物理因子、化學因子也可以賦能細胞某項特殊的身份,讓細胞完成“職場小白”的華麗轉變。通過3D培養或細胞片技術亦可讓細胞的生長環境更接近他土生土長的家,使其保留更多的分化潛能和增殖能力。材料技術的興起,通過材料給細胞披上厚厚的“鎧甲”,能有效隔絕復雜環境的影響,使其成為驍勇善戰的“勇士”。
未來可預期的是,隨著干細胞規范化注冊、研究的深入以及新技術的迭代,干細胞有望成為治療各種疾病的首選。
文章數據整理自:微信公眾號【細胞plus】
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