干细胞的临床应用

干细胞治疗的临床运用,摘要,干细胞能有效治疗各种细胞损伤性疾病是全世界主流医学不争的事实！临床医生在开展细胞治疗时，如何获得干细胞，选择哪一类干细胞，所选择的干细胞是否具备生物安全性，干细胞的有效数量，干细胞的存活率怎样；细胞的体积是否能够满足治疗的要求，是临床医生最关心的问题。,1,干细胞治疗的临床运用,2,3,运用干细胞治疗那些疾病,运用干细胞如何治病,成体干细胞的生物学特性-为什么能治病,干细胞的概念和分类,干细胞是能够长期存活，具有不断的自我繁殖能力和多向化潜能，几乎存在于所有组织中的原始细胞。干细胞是不均一的细胞群体，缺乏直接的形态学特征。从功能上理解更重要： 干细胞不论在体内还是体外培养都能表现为长期存活，不断地自我繁殖。 在一定的微环境下可以诱导分化为所需要的组织细胞，如：心肌细胞、肝细胞、神经细胞等等，有很强的可塑性。,按其分化潜能的大小，可以 分为三类： 第一类是全能干细胞 （totipotent stem cells） 第二类是多能干细胞 （pluripotent stem cells） 第三类是单能干细胞 （unipotent stem cells）按其来源分类 胚胎干细胞 (embryonic stem cell) 成体干细胞 (somatic stem cell) 诱导多能干细胞 ips (Induced pluripotent stem cells),三种来源的干细胞在临床应用的比较,细胞治疗的细胞种类,胚胎干细胞,成体干细胞,ips干细胞,胚胎干细胞的担忧1、来源（宗教、法律、文化背景）2、扩增的变异（培养基、模拟环境）3、技术普及的困难和质量控制问题4、他的出路是工业化供应干细胞,ips干细胞的担忧1、来源（宗教、法律、文化背景）2、扩增的变异（培养基、模拟环境）3、技术普及的困难和质量控制问题4、他的出路是工业化供应干细胞,是指存在于人体所有组织中的原始细胞。这里只讨论骨髓、脐带来源的干细胞,胚胎干细胞,诱导多能干细胞 ips,诱导多能干细胞Induced pluripotent stem cells ，通常缩写为iPS ，是一种来源于人成年体细胞，通过植入了个经过重新编码的基因诱导的“强迫”表达的某些基因。使这些体细胞具备类似胚胎干细胞的功能的干细胞，这就是细胞。 （四种转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）。 来自美国的一组科学家发明了一种新技术，使得以上四种转录因子可以通过强力霉素诱导的慢病毒载体表达。利用这些可诱导构造，研究小组从鼠胚胎纤维原细胞（MEF）中得到了诱导多能干细胞（iPS），并且科学家发现，转基因沉默是正常的细胞分化的先决条件。 在研究中，科学家分析了小鼠诱导多能干细胞产生过程中，已知的多能标记物激活的时间，结果发现，碱性磷酸酶（AP）首先被激活，接着是阶段性特异胚胎抗原1（SEA1）。而作为完全再分化细胞标志的Nanog和内生Oct4基因的表达则只在整个过程的后期被观察到。更重要的是，病毒逆转录的cDNA需要至少被表达12天，以产生iPS细胞。研究小组表示，他们的结果对于了解表观遗传修饰的某些分子过程很重要。,胚胎干细胞、ips细胞、成体干细胞的比较,对细胞治疗的认识,是指将功能和结构正常的细胞当作“药物”输入患者体内，用以修复受损的组织细胞和器官，达到控制疾病和治愈的目的。它与传统的治疗在方法有相似之处，但具有传统治疗方法难以达到的效果。（细胞治疗从功能上、结构上不取代原有的组织器官）,例如：,干细胞治疗心肌梗塞干细胞治疗糖尿病、糖尿病足干细胞治疗失代偿期肝硬化干细胞治疗烧伤干细胞治疗骨折、关节炎、骨质疏松干细胞治疗脊柱损伤干细胞治疗帕金森症、老年痴呆症干细胞治疗肌营养失调树突状（DC）细胞治疗肿瘤巨噬细胞治疗肿瘤CIK细胞、TIL细胞治疗,组织器官移植,是指将某一健康的组织器官移植到受者体内，取代原有的组织器官，从结构上、功能上代替了原有的组织器官，称为移植。 例如： 肾移植 心脏移植 肝脏移植 骨髓移植,细胞治疗与组织器官移植区别,细胞治疗是修复受损的组织器官。细胞治疗的供体可以是自体、异体。细胞治疗的细胞来源丰富。细胞治疗适用于所有细胞损伤性疾病。,器官移植是结构、功能的取代。器官移植（除皮肤移植以外）器官的来源基本上全是异体。器官移植的器官来源有限器官移植仅限于器官功能衰竭,干细胞的热点（Stem cells in the hottest scientific eyes）,研究热点干细胞：胚胎干细胞 造血干细胞 神经干细胞 间充质干细胞应用热点干细胞: 骨髓干细胞 脐带血干细胞 外周血干细胞,组织工程-生产器官诱导分化成单能干细胞扩增后直接使用克隆性研究,直接治疗诱导分化组织工程,骨髓、脐带血、外周血来源的干细胞比较,上表可以说明：,骨髓中的干细胞比外周血的干细胞原始。脐带血比骨髓更为原始。脐带血的干细胞自我繁殖能力最强。繁殖速度最快。骨髓次之。脐带血中干细胞的比率最大，骨髓次之。外周血中的干细胞更接近终端细胞或叫祖细胞或前体细胞 。,1、成体干细胞的生物学特性-为什么能治病,成体干细胞的生物学特性-为什么能治病,1、干细胞长期存活不断地自我繁殖的特性干细胞不论在体内还是体外培养都能表现为长期存活，不断地自我繁殖。只有长期存活，才能用于临床治疗。,1、长期存活,成体干细胞的生物学特性-为什么能治病,成体干细胞的可以跨系跨胚层分化为所有的组织细胞类型的特性，称为可塑性。这是成体干细胞能够治疗各种细胞损伤性疾病的理论基础。,2、可塑性,成体干细胞的生物学特性-为什么能治病,由于成体干细胞具有特殊的生物学多样性，特别是多相分化潜能，而且成体干细胞的转分化常发生在病理情况下，干细胞是向病理部位迁移，成为病理部位的前体细胞，并分化为终末成熟细胞，因此不仅可以利用干细胞来修复组织的损伤，而且可以把它作为多种疾病细胞替代治疗和基因治疗的理想载体”。干细胞可以作为细胞治疗理想的选择，这是大家公认的事实。关键在于“干细胞向病理部位迁移”，称为化学趋向性,3、化学趋向性,2、如何治病？-（1）,应用应用关心的是疗效什么途径给细胞用什么方法给细胞给细胞的部位什么时间段给细胞关心细胞数量存活率细胞治疗适应那些病种,研究那一类细胞在起作用干细胞是如何修复受损的组织如何在体外模拟环境实验用动物实验证明用荧光物质标记证明实验有没有重复性,干细胞能有效治疗各种细胞损伤性疾病是全世界主流医学不争的事实，但是细胞是如何修复受损组织的，可塑性是如何实现的等等，有待于基础医学家去研究。对临床医生来讲，疗效肯定的、治疗技术成熟的方法就应该开展，先解决病人的需求，用新的医疗技术占领医疗市场。如果等到像青霉素一样普及时再用那将落伍于时代。1928年英国科学家弗莱明。发现了青霉素，1935年产品问世，其抗菌机理争论了半个世纪。直到上世纪末国际药理学会才统一了观点。临床医生应该 更关心安全性、有效性、治疗剂量、治疗方法、适应症等。,2、如何治病？-（2）（医生的关心）,安全性细胞收集率高，细胞数量大。保留所有的干细胞/祖细胞，干细胞种类全干细胞表面没有任何标记物，细胞活性好细胞体积小,2、如何治病？-（3）细胞治疗与组织器官移植区别,细胞治疗是修复受损的组织器官。细胞治疗的供体可以是自体、异体。细胞治疗的细胞来源丰富。细胞治疗适用于所有细胞损伤性疾病。,器官移植是结构、功能的取代。器官移植（除皮肤移植以外）器官的来源基本上全是异体。器官移植的器官来源有限器官移植仅限于器官功能衰竭,如何治病？-（4）途径,、血管介入治疗、病变部位直接注射、静脉输入治疗、体腔输入治疗（如：中央脑 室，珠网膜下腔注射）,、血管介入治疗,、病变部位直接注射-1, -2、立体定向颅脑病变部位注射,、静脉输入治疗,、体腔输入治疗,3、治疗的那些疾病,失代偿期肝硬化糖尿病足、闭塞性脉管炎的肢体坏死神经损伤急性心肌梗塞溃疡性结肠炎股骨头坏死糖尿病,失代偿期肝硬化,治疗终末期肝硬化,用自体骨髓和脐带血干细胞治疗终末期肝硬化近两年进展迅速。开展的较多的有沈阳军区总医院郭晓钟教授，济南军区江学良教授，济南千佛山医院徐昌青教授，还有湖南省医院等等。下面是沈阳军区总医院郭晓钟教授做的102例病例总结。,郭晓钟教授（沈阳军区总医院）,小结（一）、102例肝硬化患者，术后复查显示：血浆蛋白改善在各项指标中最显著；其次为凝血功能的改善。提示自体骨髓干细胞移植入肝内后，第2周即出现生化指标改变，至第4周达到峰值，可改善肝脏合成蛋白功能。对目前肝硬化腹水的患者具有积极意义。（二）、第2个明显改善的指标为纤维蛋白原和凝血酶原时间，同样代表肝脏的合成功能提高。上述2项指标的改善证明自体骨髓干细胞移植是治疗肝硬化的有效临床手段。,糖尿病足、闭塞性脉管炎的肢体坏死,糖尿病足、闭塞性脉管炎的肢体坏死是干细胞治疗运用于临床较早的疾病，国内有数百家医院开展这项工作。技术成熟，疗效肯定，安全有效的方法。,冯凯博士（解放