干细胞技术与临床应用

1、.1 .2 1 干细胞概述干细胞概述 提提 纲纲 2 干细胞国内外前沿进展干细胞国内外前沿进展 3 干细胞技术临床应用干细胞技术临床应用 .3 一、干细胞概述一、干细胞概述 .4 干细胞（干细胞（Stem Cell）：）：“干干”译自译自 英文英文“stem”，意为，意为“树干树干”和和“ 起源起源”。 即为起源细胞，是一种具有多向分化即为起源细胞，是一种具有多向分化 潜能和自我复制能力的原始细胞。潜能和自我复制能力的原始细胞。 干细胞广泛存在于早期胚胎、胎盘及干细胞广泛存在于早期胚胎、胎盘及 其附属物、骨髓、外周血和成年人组其附属物、骨髓、外周血和成年人组 织中，医学界称其为织中，医学界称其

2、为“万用细胞万用细胞”。 自我复制 多向分化 .5 干细胞干细胞 按来源按来源 分类分类 干细胞干细胞 胚胎胚胎 干细胞干细胞 成体成体 干细胞干细胞 iPS 干细胞干细胞 全能全能 干细胞干细胞 多能多能 干细胞干细胞 单能单能 干细胞干细胞 按分化潜能按分化潜能 分类分类 干细胞分类干细胞分类 .6 脐带脐带脐带血脐带血 自体外周血自体外周血其它其它 自体骨髓自体骨髓自体脂肪自体脂肪 成体成体 干细胞干细胞 用于临床的主要干细胞种类用于临床的主要干细胞种类 .7 lMSCs为来源于发育早期的中胚层，广泛分布于骨髓、脐带、脐带血、胎 盘、脐静脉内皮下层、脂肪、外周血及肌肉等各种组织中。 l间

3、充质干细胞具有可塑性，如骨髓间充质干细胞在体内或体外特定的诱导 条件下，可分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞、神经细胞等 多种组织细胞，在连续传代后仍具有多向分化潜能。 间充质干细胞（间充质干细胞（MSCs） .8 脐带间充质干细胞脐带间充质干细胞 UMSC14 0001- 12d-10X UMSC140 005-P0- 15d-10X .9 1、MSC体外原代培养即可获取大量细胞，加之细胞增殖能力强、扩增迅速，可长 期传代、使短时间内获取大量细胞成为可能； 2、无免疫原性； 3、没有伦理问题； 4、来源充足；分离成功率高，几乎可达100%； 5、脐带MSC具有更强的增殖能力，比骨髓

4、MSC快两倍，具有更长的端粒有关； 6、能够表达CD73、CD90、CD105等公认的MSCs标志物，但不表达CD34、 CD45等造血干细胞标志物。脐带MSC SH2、CD106和HLA-1表达低，OCTmRNA 表达阳性，这说明脐带MSC是一种更原始的MSC群； 7、它们表达的细胞因子稍有不同，如脐带MSC可以分泌GM-CSF和G-CSF，而骨 髓MSC却不分泌； 8、由于有胎盘的屏障作用，疾病传染的几率下降。 间充质干细胞的优点间充质干细胞的优点 .10 取血时对于母体和 婴儿均无痛苦 脐带血来源丰富 易于获得 脐血干细胞 取样时对于母体和 婴儿均无痛苦 取材方便来源广泛 易于收集 脐带

5、干细胞 取材困难， 供者难以接受， 来源受到限制 骨髓来源的MSCs 含量最为丰富 骨髓干细胞 .11 干细胞的生物学特性干细胞的生物学特性 .12 二、国内外前沿进展 .13 细胞及科学在11 月20日同时刊出来自美国 威斯康辛大学麦迪逊分校 及日本京都大学两个研究 团队的报告，利用病毒将 四个基因送入皮肤细胞， 促使普通的皮肤细胞产生 变化，最后成为带有胚胎 干细胞性质的细胞，称为 诱导式多能性干细胞 (iPS)。 20062006年年 iPSiPS发现发现 .14 Review-the 2012 Nobel Prize in Physiology or Medicine 日本科学家山中伸

6、弥（Shinya Yamanaka）获奖，获奖理由为“发现成熟细 胞可被重编程变为多能性”。 iPS 诱导多功能干细胞 .15 20142014年年9 9月：月：iPSiPS正式应用于临床治疗正式应用于临床治疗 一位罹患老年性黄斑变性的日本患者将成为接受诱导多能干（iPS）细胞治疗 的第一人。日本卫生部已经审查了研究人员的安全测试，并准许了该研究小组 着手展开试验程序。 .16 www.beike.ccwww.beike.cc 英国批准英国批准ReNeuronReNeuron公司人胚胎公司人胚胎 来源的神经干细胞立体定向局来源的神经干细胞立体定向局 部注射治疗缺血性中风的临床部注射治疗缺血性中

7、风的临床 实验实验 2009年元月年元月 16日美国日美国 Geron公司成公司成 为全世界第一为全世界第一 个获个获FDA批准批准 ，将胚胎干细，将胚胎干细 胞来源的神经胞来源的神经 少突胶质祖细少突胶质祖细 胞应用于临床胞应用于临床 实验，治疗实验，治疗 T3-T10脊髓脊髓 损伤损伤7-14天天 的病人的病人 .17 20092009年年2 2月月1212日美国日美国FDAFDA批准路易斯维尔大学利用心脏干细胞治疗缺血性心脏疾病进批准路易斯维尔大学利用心脏干细胞治疗缺血性心脏疾病进 入第一期临床实验，手术中直接从心脏取组织，从中分离干细胞，体外培养、扩增后入第一期临床实验，手术中直接从心

8、脏取组织，从中分离干细胞，体外培养、扩增后 ，通过心导管手术注入心梗区域。，通过心导管手术注入心梗区域。 .18 澳大利亚澳大利亚Mesoblast公司利用异公司利用异 体间充质前体细胞，局部注射治体间充质前体细胞，局部注射治 疗膝关节外伤患者，防止膝关节疗膝关节外伤患者，防止膝关节 炎和软骨细胞丢失炎和软骨细胞丢失 英国英国ReNeuron公司获英国卫生部公司获英国卫生部 批准，利用胎儿组织干细胞治疗角膜批准，利用胎儿组织干细胞治疗角膜 肓的第一期临床实验肓的第一期临床实验 .19 国外已批准上市的干细胞产品国外已批准上市的干细胞产品 .20 国外已批准上市的干细胞产品国外已批准上市的干细胞

9、产品- -日本日本 .21 20152015年初，干细胞治疗产品年初，干细胞治疗产品HoloclarHoloclar获欧盟批准获欧盟批准 Holoclar由意大利凯西制药（Chiesi Farmaceutici）研发，是获批的首个含 干细胞的先进治疗产品，也是首个用于治疗角膜缘干细胞缺乏症（LSCD）的 产品。Holoclar不仅能够作为角膜移植的替代疗法，也可以在大范围眼部损伤 的情况下增加角膜移植成功的概率。在临床试验中，Holoclar能够修复眼部角 膜损伤，并改善或解决疼痛、畏光等症状，同时可改善患者的视敏度(visual acuity)。 .22 国外已批准上市的干细胞相关产品国外已

10、批准上市的干细胞相关产品 .23 国外处于临床研究后期的主要干细胞产品国外处于临床研究后期的主要干细胞产品 .24 在研的主要干细胞产品在研的主要干细胞产品 .25 三、干细胞技术临床应用 .26 2、替代和修复死亡或损伤的细胞 1、干细胞通过血液循环植入，或 直接植入受损的组织 3、激发自身体内干细胞来修复 ISSCRISSCR关于干细胞技术定义关于干细胞技术定义 .27 l替代和修复死亡或受损的细胞替代和修复死亡或受损的细胞 l旁分泌作用（分泌神经营养因子旁分泌作用（分泌神经营养因子 、抗凋亡因子等）、抗凋亡因子等） 促进细胞间电能力、电传导的恢复促进细胞间电能力、电传导的恢复 激活休眠和

11、处于抑制状态的细胞激活休眠和处于抑制状态的细胞 l免疫调控机制免疫调控机制 .28 无免疫排斥，是最好无免疫排斥，是最好 的免疫治疗和基因治的免疫治疗和基因治 疗载体疗载体 无明显毒副作用无明显毒副作用 细胞易于分离、培养、细胞易于分离、培养、 扩增和纯化扩增和纯化 具有分化成多种细胞具有分化成多种细胞 的能力，一次介入，的能力，一次介入， 永久治疗永久治疗 .29 干细胞技术应用广泛干细胞技术应用广泛 .30 干细胞治疗适应症干细胞治疗适应症 .31 高度过敏体质或有严重过敏史高度过敏体质或有严重过敏史 休克，全身衰竭，生命体征不稳或不能配合检查休克，全身衰竭，生命体征不稳或不能配合检查 恶

12、性肿瘤恶性肿瘤 全身感染或局部严重感染需抗感染治疗全身感染或局部严重感染需抗感染治疗 凝血功能障碍（如血友病，使用抗凝药物，出凝血功能检查异常凝血功能障碍（如血友病，使用抗凝药物，出凝血功能检查异常 ） 艾滋病、活动性结核病人艾滋病、活动性结核病人 做过脑室分流手术（非腰穿治疗不属于禁忌）做过脑室分流手术（非腰穿治疗不属于禁忌） 孕妇或哺乳期妇女孕妇或哺乳期妇女 精神异常患者精神异常患者 诊断尚未明确者诊断尚未明确者 .32 干细胞移植途径干细胞移植途径 腰穿途径 静脉途径 局部种植 lCT引导脊髓穿刺移植 l头部立体定向移植 l脊髓损伤、脑损伤后遗症、脑血管病、股骨头坏死 ，有手术指征者，手

13、术同时可做局部原位种植 l糖尿病足、下肢动脉闭塞性病变，进行性肌营养不 良病变肢体局部注射 介入途径 l股骨头缺血性坏死，经旋股内动脉、旋股外动脉及 闭孔动脉移植 l急性心肌梗塞，经冠脉移植 l失代偿期肝硬化肝动脉、门静脉介入 .33 干细胞临床应用方案干细胞临床应用方案 干细胞基本治疗方案: 一个疗程治疗4次，每次间隔4-7天 脐带MSC每次用量：2*10e7-5*10e7 脐带血干细胞：5*10e7-1*10e8 .34 临床有效性研究概述临床有效性研究概述 从从05年到年到2015年我们共治疗来自年我们共治疗来自60多个国家的近万例病多个国家的近万例病 人，主要以治疗神经系统疾病为主，包

14、含病种人，主要以治疗神经系统疾病为主，包含病种80余种。余种。 u治疗的有效率较高。治疗的有效率较高。 u对于很多没有其他治疗方法的疑难病（比如视神经发育不对于很多没有其他治疗方法的疑难病（比如视神经发育不 全，遗传性共济失调、肌萎缩侧索硬化等）都得到很好的疗全，遗传性共济失调、肌萎缩侧索硬化等）都得到很好的疗 效。效。 .35 .36 其他其他 腰腿痛腰腿痛 呕吐呕吐 头痛头痛 发热发热 0% 0.5% 1% 1.5% 2% 0.36% 0.23% 0.4% 1.6% 0.8% 干细胞移植病人总的伴随反应发生率为干细胞移植病人总的伴随反应发生率为2.47%2.47%，伴随反应发，伴随反应发

15、生在干细胞治疗生在干细胞治疗1-31-3天内天内. . 对症处理后症状均消失，没有观对症处理后症状均消失，没有观 察到后遗症察到后遗症 。 .37 小儿时期较常见的严重致残性疾病 以运动障碍和姿势障碍为主要表现的综合征，常并发 有癫痫、智力低下、语言障碍等表现 发病率大约为1.5-5，小儿神经门诊人数的首位 中国目前脑瘫患儿超过500万 脑脑 瘫瘫 干细胞临床应用干细胞临床应用 .38 脑脑 瘫瘫 干细胞移植：干细胞能辅助神经组织的修复，促进受损 组织的再生，建立新的血管结构，可向受损及缺氧组织增 加氧和营养物质的运输。有效率在90%以上 常规治疗：无特殊治疗方法。以康复锻炼为主，但由于 脑细

16、胞受损后不能再生，大部分功能不能恢复，其康复效 果有限 .39 干细胞移植治疗脑瘫临床初步研究 .40 干细胞移植治疗脑瘫临床初步研究干细胞移植治疗脑瘫临床初步研究 .41 患者，加拿大，男，8个月，因“出生时 缺血性脑损伤”入院 治疗前：双臂僵硬紧靠身体，两手挛缩， 安静不好动 经5次干细胞治疗和康复训练后，患儿身 体、脖子、手臂紧张度降低，手臂可伸 展过肩，可伸手抓东西，手部灵活性增 加，可自己翻身并到处移动，性格变活 泼。 患者妈妈：他的改善对我们来说是惊喜万分。干细 胞给了我们获得幸福的希望。 脑瘫脑瘫 .42 Timea，匈牙利4.5月重度脑积水女婴，脑室腹腔分流术后 ，大脑仍有2/

17、5积水，专业智力及运动发育测评3.5周龄， 左手始终握紧拳头，眼睛不能追视，不能四点支撑。仅作 干细胞治疗6次及每天1次康复训练后，反应及四肢活动灵 活，追视活跃，易笑，进食、睡眠正常，运动发育及智力 测评综合达12周龄。 脑脑 瘫瘫 .43 Timea回国后引起轰动。 后又来中国治疗了几个疗 程，疗效显著。 .44 病毒性脑炎后遗症病毒性脑炎后遗症 患者，男，11岁，因“不能言语，思维及四 肢活动障碍11个月” 入院 入院后经过6次干细胞移植，配合康复训练，出院 时双手能持物、翻书，情绪明显安静，伸舌、咀 嚼等不自主运动消失。 出院20日后采访可见双上肢运动功能基本恢复， 四肢病理征消失。

18、出院40余日后开始逐渐可以言语，广州儿童医院 心理测评：“总体智力发育边缘水平（IQ=72分） ，智力结构平衡；社会生活能力正常。” 到随访时，罗坤运动功能完全恢复，言语清晰， 与正常人无异。 .45 视神经发育不全视神经发育不全 是最常见的先天性视盘异常性疾病，是由于胚胎发育到 13-17mm时因某种尚不清楚的原因，使视网膜神经节细胞 层分化障碍所致。为儿童低视力的重要原因之一。 2007年7月，北科干细胞技术使患 有先天性视神经发育不全的美国盲童 Rylea重见光明，成为世界上第一例采用 干细胞技术实现部分复明的盲友。6岁的 Rylea第一次看到妈妈的脸时说“妈妈， 你真漂亮！”Rylea

19、的成功治疗，在美国 当地引起巨大反响，吸引了多家媒体及美 国电视台多次报道。 .46 视神经发育不全视神经发育不全 Rylea shad Barlett, 女, 5 岁, 美国. 主诉：（代诉）发现失明和身材矮小5年 入院情况：患儿在出生后不久其父母发现患儿失明，体格发育迟缓，身材较 同龄儿矮小。在美国当地医院检查提示双眼无光感，生长激素缺乏。入院检 查：视力为零，眼球震颤。身材较同龄儿矮小。 诊断: 先天性视神经发育不全合并生长激素缺乏症 治疗经过：共经过5次干细胞移植术(3次腰穿2次静脉)和康复 治疗。 出院时情况：偶尔能看到极近距离的物体，对阳光的刺激有 光感、瞳孔缩小。身高无明显变化。

20、 .47 美国医院检查报告证明： 美国学步儿童接受北科干细胞技术治疗取得了显著的改善 http:/ 年龄 16 59 岁，平均 41.8岁。 排除标准: (1) 合并其他重要脏器损伤的病例; (2)年龄 60 岁 ; (3) 高度过敏体质或者有严重过敏史者; (4) 合并心、肝、肾或其他脏器严重功能障碍; (5) 凝血功能障碍; (7) 不同意MSCs移植治疗者。 随机分为两组：移植组22例，对照组26例。 颅脑损伤颅脑损伤 .63 干细胞合治疗遗传性共济失调30例 .64 系统性硬化症是一种自身免疫性疾病，主要特点是免疫系统激活、内皮细 胞功能失调导致的血管损坏、皮肤和各种脏器胶原沉积，常规

21、免疫抑制治 疗效果不显著。 女性患者，41岁，2002年患系统性硬 化，指尖和指关节共有6个疼痛性溃 疡，经甲氨蝶呤、类固醇、硫唑嘌呤 和PUVA治疗无效。 2006年9月进行干细胞治疗，静脉回 输MSC 6107个，同时回输泼尼松龙 7.5mg和咪唑硫嘌呤100mg。 治疗后患者自觉双手冷感有所缓解， 3个月后溃疡的疼痛减轻，6个月后溃 疡痊愈，血管超声显示手及手指血液 循环明显改善。 系统性硬化系统性硬化 .65 骨关节炎是一种退行性关节疾 病，又称增生性关节炎、退行 性关节炎或骨关节病，是一种 中老年人群的常见病、多发病， 随年龄增长而患病率明显增加。 增龄、肥胖、劳损、创伤等诸 多因素

22、引起的关节软骨退化损 伤、关节边缘和软骨下骨反应 性增生。 60岁以上人群的患病率为50%， 最终致残率高达53%，已经严重 影响了我国中老年人的生活质 量和身体健康。 骨关节炎骨关节炎 .66 干细胞可迁移至病灶部位； 修复受损的关节软骨； 促进骨或软骨细胞的再生； 同时还可起到营养、抗炎及 抗免疫的作用； 可使临床症状得到明显改善； 延缓或阻止疾病的进展。 干细胞治疗骨关节炎干细胞治疗骨关节炎 .67 干细胞治疗关节软骨缺损干细胞治疗关节软骨缺损 .68 干细胞治疗烧伤干细胞治疗烧伤 .69 干细胞治疗肌萎缩侧索硬化症干细胞治疗肌萎缩侧索硬化症 .70 综合治疗结合干细胞移植治疗综合治疗结

23、合干细胞移植治疗182例股例股 骨头坏死的临床疗效观察骨头坏死的临床疗效观察 .71 干细胞治疗失代偿期肝硬化干细胞治疗失代偿期肝硬化 .72 干细胞治疗失代偿期肝硬化干细胞治疗失代偿期肝硬化 .73 干细胞治疗失代偿期肝硬化 .74 74 干细胞治疗自闭症 .75 1 1干细胞移植治疗自闭症干细胞移植治疗自闭症安全、耐受、可行安全、耐受、可行； 2. 2. 临床疗效：临床疗效： A.CARSA.CARS、ABCABC、SISI评分：混合组（脐带间充质评分：混合组（脐带间充质+ +脐血脐血+ +基础治疗组）疗效最优，脐基础治疗组）疗效最优，脐 血组（脐血血组（脐血+ +基础治疗组）次之，基础治

24、疗组第三位；基础治疗组）次之，基础治疗组第三位； B B干细胞移植组干细胞移植组CARSCARS改善方面：活动水平、非语言交流、语言交流、近处感觉反改善方面：活动水平、非语言交流、语言交流、近处感觉反 应、视觉反应、与非生命物体的关系、躯体运用能力与模仿；应、视觉反应、与非生命物体的关系、躯体运用能力与模仿； C C干细胞移植组干细胞移植组ABCABC评分改善的因子：刻板行为、兴奋性与不恰当语言；评分改善的因子：刻板行为、兴奋性与不恰当语言； D D干细胞组临床症状改善时间早于基础治疗；一般在移植后干细胞组临床症状改善时间早于基础治疗；一般在移植后2-42-4个月时与基线比个月时与基线比 较有

25、明显改善，且持续到半年的观察期末；而对照组中仅在较有明显改善，且持续到半年的观察期末；而对照组中仅在6 6个月时出现。个月时出现。 研究结论研究结论 .76 脐带间充质干细胞移植治疗难治性脐带间充质干细胞移植治疗难治性SLE .77 脐带间充质干细胞移植治疗难治性脐带间充质干细胞移植治疗难治性SLE .78 脐带间充质干细胞移植治疗难治性脐带间充质干细胞移植治疗难治性SLE .79 康复科康复科85例脐带例脐带MSC移植的回顾性研究移植的回顾性研究 脑梗死23例，骨质疏松15例，骨性关节炎8例，脑出血5例，脊髓损 伤、类风湿性关节炎和骨折各4例，股骨头坏死3例，脑外伤和外伤性 半月板损伤各2例

26、，脑栓塞、椎基底动脉供血不足、脑性瘫痪、帕金森 病、多系统萎缩、遗传性共济失调、强直性脊柱炎、痛风性关节炎、骶 髂关节炎、滑膜炎、肩周炎、动脉硬化闭塞症、血栓闭塞性脉管炎、糖 尿病足、慢性阻塞性肺病各1例 例数2的病种按总有效率排序：骨质疏松（100%）、骨折（ 100%）、骨性关节炎（87.5%）、脊髓损伤（75%）、类风湿性关 节炎（75%）、股骨头坏死（66.67%）、脑梗死（60.87%）、脑 出血（20%） .80 康复科康复科85例脐带例脐带MSC移植的回顾性研究移植的回顾性研究 骨质疏松和骨折患者治疗后NRS疼痛评分均比治疗前显著降低（P0.01， P0.05）。骨性关节炎患者治

27、疗后Lequesne指数和WOMAC评分均比治疗 前显著降低（P0.01）。脑梗死患者治疗后NIHSS评分和Barthel评分均比 治疗前显著降低（P0.01，P0.05） 所有病例均未发现移植不良反应 结论：脐带间充质干细胞移植在康复医学领域具有良好的临床应用前景 .81 n干细胞移植数量、活力、存活率 n干细胞移植的时机和频率 n个体差异（年龄、损伤程度、性别等） n病种差异外源性效果好 n干细胞移植的途径 n干细胞移植是否配合其它治疗 n .82 干细胞治疗的几个 关键问题 .83 1、病例的选择 目前医学上用传统治疗方法无法解决的难治性疾病适应症和禁忌症 的选择 高过敏体质及既往曾有过严重的过敏反应如过敏性休克的患者，禁 做异体干细胞移植。 2、术前的知情同意： 术前详细向