人肺再生成為現實!中國完成世界首例成體肺幹細胞移植,患者症狀已...

2021-01-07 醫脈通

人肺再生成為現實！中國完成世界首例成體肺幹細胞移植，患者症狀已改善

2018-02-07 來源：醫脈通

醫脈通編譯整理，未經授權請勿轉載。


肺相關疾病是全球死亡的第三大原因。致命性肺疾病，如慢阻肺、肺纖維化和支氣管擴張的特點是不可逆的、進行性損壞肺組織。使肺組織再生，如果成功，將是現代醫學的重大突破。幹細胞，或許是這些患者的最後希望。


同濟大學左為教授團隊近日發表了「Regenerationof functional alveoli by adult human SOX9+ airway basal cell transplantation」 的研究論文，在國際上率先報導了利用成年人體肺幹細胞培養和移植技術再生肺臟的突破性工作。該成果發表於Protein & Cell雜誌最新一期。


早在2015年時，左為教授在在小鼠肺內發現了p63+/Krt5+的成體幹細胞具有再生肺臟的潛能，文章發表於Nature雜誌。


經過不斷的研究，左為教授團隊終於在肺部支氣管上皮的凹陷皺褶位置，發現了零星的SOX9+標記的基底層細胞(SOX9+ Basal Cell, BC)具有肺幹細胞的潛能。通過運用支氣管鏡刷檢的方法，從微量的成人活體樣本中嘗試分離擴增這類肺幹細胞。每一次刷檢取得的細胞中，大約有0.2%的細胞是肺幹細胞。經過不斷嘗試，最終建立起一套完善的體系，可以從少至單個幹細胞起始，對細胞進行大規模克隆樣擴增。擴增多個代次之後的幹細胞依然保持遺傳性狀和分子表型的穩定。


從此之後，無論針對健康人還是肺病患者，都可以運用這套功能強大穩定的系統對其肺幹細胞進行分離擴增。


SOX9+標記的基底層細胞的培養與分析


為了檢驗肺幹細胞再生肺組織的能力，左為團隊將肺病患者的肺幹細胞標記上GFP螢光之後，經氣管移植到免疫缺陷小鼠受損的肺內。移植之後三周，可以看到人的肺幹細胞大面積整合到小鼠的肺內，形成了「人-鼠嵌合肺」。進一步的組織學分析表明，幹細胞移植成功地在小鼠肺內再生出了人的支氣管和肺泡結構。更重要的是，人的肺泡周圍還募集了小鼠的毛細血管。通過納米金追蹤技術顯示，這些新生的肺泡和毛細血管是有功能的。接受幹細胞移植之後的小鼠肺內纖維化損傷區域被新生的人體肺泡替代。動脈血氣分析表明小鼠的肺功能也得到了恢復。


另外，研究人員發現只有從肺部支氣管來源的成體幹細胞才具有再生肺臟的功能。而其它部位來源的幹細胞，無論是上皮組織幹細胞還是間充質幹細胞，都不具備再生肺組織的功能。由此可見，成體幹細胞在組織再生功能方面，是非常「專一」的。此外，研究人員還發現如果將一種臨床上抗肺纖維化的藥吡菲尼酮與肺幹細胞一起應用到動物身上，可以進一步提升移植效率——這一過程與TGFβ/Smad信號轉導通路有密切關聯。


在此次實驗中，研究團隊成功在患者肺部支氣管上皮分離出 SOX9+ 陽性的肺臟幹細胞並將其應用於臨床實驗中，術後 3~12 個月，患者肺功能有效改善且保持良好。該研究發表於《Protein & Cell》雜誌上。


圖 自體SOX9+ BC移植：試驗性臨床研究。（A）培養的SOX9+ BCs來自於兩例支氣管擴張患者。（B）顯示移植到患者1/患者2每個肺葉的SOX9+ BCs (×107)數量。5個肺葉被標記為不同的顏色，注意患者1十年前進行了左下肺葉切除術。（C）連續CT掃描顯示患者2自體SOX9 + BC移植1年後支氣管擴張（黃色方塊）的恢復區域。（D）兩例患者肺功能和運動能力的測量：FEV1，FVC，DLCO/VA顯示為絕對值和預測水平的百分比> 80％被視為正常


此論文中的兩位支氣管擴張患者是最早接受自體肺幹細胞移植的，距論文發表已有超過一年半的時間。移植一年之後兩例患者均自述咳嗽、咳痰和氣喘等症狀出現改善。CT影像學顯示其中一例患者的支氣管擴張結構一年之後呈現局部修復情況（圖）。肺功能檢測提示移植幹細胞一個月之後肺功能並未好轉，而三個月之後各項肺功能即開始出現好轉並保持到一年之後。


參考文獻

[1]Ma Q, Ma Y, Dai X, Ren T, Fu Y, Liu W, Han Y, Wu Y, Cheng Y,Z Wei, et al. Regeneration of functional alveoli by adult human

SOX9+ airway basal cell transplantation.Protein Cell. 2018; 9(97):

[2]Zuo W, Zhang T, Wu DZ, Guan SP, Liew AA, Yamamoto Y, Wang X,

Lim SJ, Vincent M, Lessard M et al. p63(+)Krt5(+) distal

airway stem cells are essential for lung regeneration. Nature.2015

517:616–620.

[3]Si Wang, Jun Wu, Guang-Hui Liu. First stem cell transplantation to regenerate

human lung.2018;

(本網站所有內容，凡註明來源為「醫脈通」，版權均歸醫脈通所有，未經授權，任何媒體、網站或個人不得轉載，否則將追究法律責任，授權轉載時須註明「來源：醫脈通」。本網註明來源為其他媒體的內容為轉載，轉載僅作觀點分享，版權歸原作者所有，如有侵犯版權，請及時聯繫我們。)

相關焦點

  • 科學網—實現首例人類自體肺幹細胞移植再生
    本報訊（記者黃辛 通訊員黃艾嬌）同濟大學醫學院教授左為團隊利用幹細胞移植技術，在臨床上成功實現人類肺臟再生。
  • 肺「重生」再現普羅米修斯神話 ——詳解全球首例人類自體肺幹細胞移植再生成果
    幹細胞移植讓肺「重生」這次重大的突破性研究看似有點簡單，左為教授的研究團隊從肺病患者的支氣管中無損刷取一些細胞，然後從這些細胞中篩選出幹細胞。經過一段時間的培養，原本數十個幹細胞慢慢變成上億個。為了驗證肺幹細胞的再植修復能力，左為團隊將肺病患者肺幹細胞培養出來的肺臟幹細胞移植到小鼠受損的肺上。
  • 同濟大學團隊實現全球首例人類自體肺幹細胞移植再生
    本報上海2月12日電(記者姜泓冰)從患者支氣管刷取幾十個幹細胞，在體外擴增數千萬倍之後，再移植到患者肺部病灶部位。經過3至6個月的增殖、遷移和分化，這些幹細胞逐漸形成了新的肺泡和支氣管結構，進而完成對患者肺部損傷組織的修復替代。
  • 中國完成世界首例基於iPSC幹細胞的終末心衰治療
    中國網訊 日前，Nature新聞報導的一則消息——南京鼓樓醫院完成世界首例利用人誘導多能幹細胞（iPSC）來源心臟細胞，治療慢性終末心力衰竭的成功案例，引起社會廣泛關注。報導稱，兩位接受心臟細胞治療的慢性終末心衰患者，在完成為期一年的臨床隨訪觀察後，近日康復出院。此案例證明，中國已成功完成世界首例基於iPSC幹細胞的終末心衰治療。
  • 中國首個原創幹細胞新藥IND獲批,用於治療肺纖維化
    這款由仙荷醫學及其母公司吉美瑞生研發的幹細胞新藥是全世界第一個獲批進入臨床的肺幹細胞產品，利用獨特的肺組織再生修復機制發揮治療作用，屬於真正意義上的First-in-class新藥。IPF的發病機制與肺泡上皮細胞損傷和成纖維細胞增生有直接關聯，導致患者肺臟換氣功能出現障礙並最終因呼吸功能衰竭而死亡。目前尚無有效的藥物可以改善IPF患者的換氣功能障礙。 REGEND001產品的核心成分為支氣管基底層來源的成體肺幹（祖）細胞，此類細胞具有再生肺組織的功能。
  • 世界首例人胚胎幹細胞分化功能細胞治療半月板損傷
    2019年1月9日，世界首例人胚胎幹細胞分化功能細胞治療半月板損傷在華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院幹細胞是一種具有自我更新和多向分化潛能的細胞群體，近年來受到學者們的廣泛關注。間充質幹細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)是最具代表性的成體幹細胞之一，存在於多種組織器官當中，對組織損傷修復和疾病治療具有良好的作用，無致瘤性，是再生醫學最具潛力的種子細胞之一。
  • 重大進展 | 同濟大學左為團隊研究揭示新冠重症患者肺部幹細胞可參與肺損傷修復
    左為教授團隊在之前的研究中已經證實了人肺臟中存在著KRT5/P63雙陽性細胞，這群細胞具有自我更新並分化成為不同類型成熟肺臟細胞的潛能。同時目前也有文獻報導肺臟中的TM4SF1陽性的細胞，可以再生受損的支氣管和肺泡組織。因此，左為教授認為，在新冠肺炎患者肺部發生的肺部上皮組織再生過程中，研究肺幹細胞在其中所發揮的再生修復的作用，如肺泡細胞的再生和上皮屏障的重新構建等。
  • 日本稱完成世界首例iPS細胞心肌移植手術
    新華社東京1月27日電 日本大阪大學一個研究小組27日宣布，已完成了世界首例誘導多能幹細胞(iPS細胞)心肌移植手術，將由iPS細胞培養而來的心肌薄膜移植給了重度心功能不全患者。研究人員利用來自他人的iPS細胞培養出心肌細胞，並製作成薄膜狀，移植到一名重度心功能不全患者的心臟，患者術後狀態良好。研究小組沒有公布詳細的手術日期和患者信息。研究小組稱，由iPS細胞培養而來的心肌移植手術屬世界首次。研究小組將跟蹤觀察這一療法的安全性和有效性，計劃今後再為10名患者進行移植手術。
  • 正本清源,打造真正的再生醫學
    近年來，全球範圍內以幹細胞治療為核心的再生醫學飛速發展，各國家密集發布支持性政策，多種成熟產品陸續走向市場，2017年3月，同濟大學醫學院左為教授團隊和同濟大學附屬東方醫院呼吸科共同主導的「人自體支氣管基底層細胞（肺幹細胞）移植治療間質性肺病臨床研究」項目，獲批成為國家衛計委和食藥監局首批備案的幹細胞臨床研究項目
  • 西班牙完成世界首例間質細胞移植心臟手術
    西班牙完成世界首例間質細胞移植心臟手術 央視國際 www.cctv.com　　2007年02月06日 14:25 來源：新華網 　　新華網馬德裡２月５日電（記者 方長平）西班牙醫生近日成功地為一名６７歲男性患者實施了世界首例將間質細胞移植給心臟的手術。
  • iPS細胞療法要讓患者站起來
    iPS細胞療法要讓患者站起來 由於脊髓受到損傷，中國數百萬人不得不一輩子坐在輪椅上。遺憾的是，脊髓損傷的治療依然是醫學難題中的一個堡壘，成為難以逾越的「世界屋脊」。 而近日一則傳遍各大媒體的消息似乎為跨越這座高峰帶來一線希望——日本政府批准了慶應大學研究團隊用iPS細胞治療脊髓損傷患者的臨床試驗計劃。預計今年夏天啟動的這項計劃，這將是全球首例相關臨床研究。
  • 全球首例使用他人的誘導性多功能幹細胞移植手術完成
    is first to receive 'reprogrammed' stem cells from another person為標題發布在2017年3月28日的《自然》新聞上原文作者：David Cyranoski| 全球首例用來自他人的誘導性多功能幹細胞治療黃斑病變的移植手術完成
  • 日本實施世界首例使用ES細胞的肝細胞移植試驗
    據《日本經濟新聞》報導， 日本國立成育醫療研究中心近日宣布其實施了世界首例用胚胎幹細胞（ES細胞）製作的肝細胞移植臨床試驗。移植給患有先天肝病的嬰兒，據悉術後狀況良好。這項療法如能進一步積累安全性，有望應用於其他肝臟疾病的治療。
  • CCTV報導:胚胎幹細胞移植為患者「重見光明」開闢新途徑
    目前，該疾病已成為老年人重度視力下降的首要病因，患病率高達15.5%；國際上還沒有很好的治療方法，只能依靠注射藥物來短期控制病情。據統計，我國大約有700萬盲人，最常見的致盲性眼病包括白內障、角膜病、青光眼和視網膜變性疾病（如老年性黃斑變性、視網膜色素變性），其中視網膜變性疾病佔了1/3以上。
  • 跟移植免疫抑制劑說再見!世界首例間充質幹細胞助力活體腎移植獲成功
    1   世界首例免疫耐受誘導成功不久前，來自義大利的研究者報導了一例活體腎臟移植受者用自體骨髓間充質幹細胞（BMSCs）輸注誘導免疫耐受獲得成功的案例。在沒有使用免疫抑制劑的情況下，可完全耐受新器官18個月。
  • 世界上骨髓移植後再雙肺移植的最小患者:我不想回家,我不要死
    2月28日，6歲白血病男童喆喆轉入北京中日友好醫院，由中國肺移植第一人、無錫人民醫院副院長陳靜瑜教授為其進行了雙肺移植手術。據媒體報導，6歲的喆喆是國內首例白血病骨髓移植後雙肺移植患者，更是世界上骨髓移植後再雙肺移植的年齡最小的患者。江蘇崑山喆喆患了急性淋巴細胞白血病，家中4年花費300多萬，骨髓移植後肺排異嚴重致雙肺衰竭必須移植。移植後由於血液裡藥物毒素濃度太高，現在每天進行血液透析和血漿置換。淚奔！
  • 日本完成首例再編程幹細胞異體移植術
    （iPS）細胞生成的細胞的人。該國一個研究小組為眼疾患者成功移植了由他人的iPS細胞培養而成的視網膜細胞。研究小組稱，這是世界首例iPS細胞「異體移植」手術，與利用患者本人的iPS細胞相比，費用和時間都大幅減少。日本理化學研究所宣布，他們與神戶市立醫療中心中央市民醫院等機構合作，3月28日將異體iPS細胞培養成的視網膜細胞移植到一名60多歲男性右眼中。
  • 同濟大學科研團隊研究成果發表於《蛋白質與細胞》,為腎臟再生醫學...
    這群來源於腎小管上皮層的SOX9+細胞能夠從健康人和慢性腎病患者的尿液中分離並擴增，並可被移植到小鼠腎內，具有重建腎小管結構、修復腎臟損傷的作用。急慢性腎臟疾病導致的腎功能衰竭嚴重威脅人類健康，困擾著全國近1.5億腎病患者。傳統的藥物治療和透析治療難以逆轉腎臟結構的損傷和腎功能的持續下降。
  • 中國科學家完成首例基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病患者
    區別於此前兩例病人直接移植「天然」CCR5Δ32/Δ32造血幹細胞，鄧宏魁等人合作成立的研究團隊在全球範圍內報導了首例利用第三代基因編輯技術CRISPR-Cas9在HSPCs（造血幹細胞和祖細胞）中編輯CCR5基因並成功移植到一名同時患有HIV和急性淋巴細胞白血病的27歲男性患者案例。基因編輯的造血幹細胞移植流程圖。
  • 南非陰莖移植手術算全球首例嗎?其實首例在中國
    這是世界上首例獲得成功且取得長期效果的陰莖移植手術。他們自豪的宣布，他們完成世界首例「成功」的陰莖移植手術。他們挽救了許多人的生活，因為他們捐贈包括心臟，肺，腎，肝，皮膚，角膜以及陰莖。誠然，南非的這例手術從成功的程度和時間長度來講，確屬世界首例。而單純從時間的早晚來講，我國早在10年前的2005年即開始了這一手術的實施並取得了短期的成功經驗。