編者按:幹細胞治療是當前研究者的熱門研究方向,衛生部等部門對幹細胞臨床研究也相當重視,三月份出臺了幹細胞臨床研究管理辦法,但由於幹細胞治療存在諸多基礎性問題尚未解決,因而給研究者帶來一些挑戰和難題。2013年6月7日美國《循環研究》雜誌(Circulation research)在線發表第三軍醫大學附屬大坪醫院曾春雨教授的一篇研究論文,該研究發現通過預處理或基因修飾的幹細胞,使其獲得類似「抗旱」的能力,可讓幹細胞在小鼠梗死心臟中的存活率從8%左右提高到16.7%。此研究結果一經公布,立即吸引了國內外專家的關注。8月2日,生物谷就此項研究成果及幹細胞療法對心臟疾病治療等問題採訪了曾春雨教授。2013年11月13~14日,"2013幹細胞技術臨床轉化應用論壇"將在上海舉辦。論壇將就幹細胞治療與臨床應該相結合等議題繼續展開討論,敬請期待。
生物谷:最近您的一項重要研究成果發表在Circulation Research上,引起了國內外專家的關注。請問您為什麼會選擇抗缺血、缺氧的「耐旱」型幹細胞治療「心肌梗死」的研究方向?
曾春雨:心肌梗死是一種嚴重的心血管疾病,發病率和病死率高,嚴重威脅人類健康。大量心肌細胞的不斷丟失是心肌梗死發展為心力衰竭並最終導致死亡的重要病理機制。由於成年心肌自我再生能力極弱,挽救和修復受損的心臟組織是治療心肌梗死的目標。幹細胞治療心肌梗死成為近年的研究熱點和未來的發展方向。目前全球已有上百個幹細胞治療心肌梗死的臨床試驗,這些結果雖然證明幹細胞移植有一定療效,但其效果並不理想。其中一個重要原因是幹細胞在缺血缺氧、超氧應激的移植微環境下的存活率及功能低下,這也是本領域亟待解決的難題。我們把這個臨床試驗中發現的問題帶回實驗室,通過對移植幹細胞進行預處理或基因修飾,使其獲得類似「抗旱」的能力,即具有抗缺血缺氧和抗超氧應激的能力,以提高幹細胞的存活和功能,從而促進其臨床應用。
生物谷:您和您的團隊利用「耐旱」型幹細胞移植到心肌梗死的小鼠心臟中,幹細胞在梗死心臟中的存活率從8%左右提高到16.7%,存活率上升一倍,這是一個什麼概念?未來存活率是否還會有更大的提高?
曾春雨:相較於對照組幹細胞,「耐旱」型幹細胞在心肌梗死邊緣區的存活率增加一倍,與其他文獻報導相比,這是一個比較理想的數據,提示我們對幹細胞的基因修飾能有效的促進幹細胞在移植微環境中的存活。如果對該基因修飾的方法進行條件優化,或者聯合運用已知的促幹細胞存活手段,未來存活率還有較大的提高空間。
生物谷:此項研究成果,未來是否會在臨床上得到應用?幹細胞療法在治療心臟疾病還有哪些尚未解決的問題?面臨哪些挑戰?
曾春雨:該研究具有較好的臨床應用前景。在動物實驗中,我們應用慢病毒轉染的方法獲得PHD2沉默的「耐旱型」幹細胞,這個方法不能直接用於臨床。只要找到合適的方法達到類似的對幹細胞PHD2的幹預效果,且證明其安全性和合理性,就可以逐漸開展臨床試驗。幹細胞療法在治療心臟疾病還有不少最基本的關鍵問題,這些問題是本領域的巨大挑戰。比如幹細胞向心肌細胞分化的調控問題,選擇何種幹細胞類型,如何誘導其特異性地心肌細胞向分化,如何使這些新分化的外源性心肌細胞與原有心肌細胞產生同步偶聯的收縮功能。
生物谷:能否回顧一下此項研究的歷程,在開展長期的研究工作中,是否遇到挑戰或者困難?您和您的團隊又是如何克服的?
曾春雨:當然了,做課題遇到困難是很平常的事情。比如我們的實驗結果提示在幹細胞中存在PHD2對IGF-1的調控,該現象和潛在機制均不清楚。我們不斷的重複實驗,證明了PHD2對NF-kB的調控進從而影響NF-kB的分泌,證明了IGF-1是NF-kB的下遊靶基因,提出了PHD2/ NF-kB/ IGF-1這個新的信號通路。由於我們的科研平臺和團隊較完善,加之強有力的國際合作,在技術方法上沒有遇到挑戰。
生物谷:今年三月份國家頒布的幹細胞臨床研究管理規範對您後續開展相關臨床研究工作是否有影響?
曾春雨:今年三月衛生部對幹細胞臨床研究項目的管理辦法的出臺,提示幹細胞研究的重新啟動即將進入實質階段。同時,管理辦法等文件的出臺還大大提高了幹細胞研究的準入門檻,行業龍頭望率先獲益。
生物谷:我國幹細胞臨床研究的的現況如何?對比國外幹細胞轉化醫學發展,你對推進我國幹細胞轉化醫學工作開展,有無好的建議?您可否對未來我國幹細胞發展進行預測?
曾春雨:總體上講,相較於美國和歐洲,我國的幹細胞臨床研究數量明顯較少,而創新性不大。建議一是多著眼於轉化醫學研究,建立大動物心肌損傷的模型,填補人體試驗和小鼠試驗之間的證據;二是我們可以需要有更多的標誌性的原始創新性工作。幹細胞研究是一個新興領域,各國在該領域的發展起步差不多,我國甚至還具有「後發優勢」,而且我國學者在幹細胞領域的科研工作已經得到世界同行的認可。對幾個幹細胞移植的關鍵問題講是未來幹細胞領域的研究熱點;由於我國科研經費投入逐年增加,本領域高級科研人才的努力,我們相信未來幹細胞領域的不少重大突破將出自於我國本土。
生物谷:請您概述一下幹細胞療法在治療心臟疾病的現狀及挑戰?
曾春雨:成體幹細胞對心臟疾病的治療作用在動物實驗中得到較好的證實,近10年來幹細胞移植的臨床試驗提示幹細胞移植治療心臟疾病的安全性已經得到肯定,但幹細胞移植在臨床試驗中的的療效並不理想,離完全修復差距甚遠。一些新的幹細胞類型如心臟前體細胞的臨床治療效果尚需進一步明確,iPS細胞及其衍生細胞對心臟病的治療目前還在實驗室階段。幹細胞療法在治療心臟疾病的挑戰很多,很多基礎性的關鍵問題都沒有得到解決,比如移植後幹細胞的存活、遷移、歸巢、分化、與原有細胞的偶聯;比如最佳幹細胞類型的選擇,移植時機和移植途徑的選擇等問題尚無定論;比如臨床試驗中尚無有效示蹤移植幹細胞,從而明確其作用機制等。總之,幹細胞研究領域進展日新月異,在我們面前的機遇大於挑戰。
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關於曾春雨
第三軍醫大學附屬大坪醫院心血管內科主任、心血管病專科醫院院長、重慶市心血管病研究所所長、博士、教授、博士生導師、國家傑出青年科學基金、總後科技新星、重慶市學術帶頭人。曾長期在美國Georgetown大學訪問學習,在「高血壓、冠心病」的臨床和基礎研究方面取得突出成績。擅長冠脈介入治療、射頻消融治療心律失常等臨床介入技術。在科研方面主要圍繞高血壓和冠心病的基礎和臨床進行了系列深入研究。近年來發表論文94篇,在心血管病領域權威雜誌「Circ Res、Hypertension」等發表SCI論文60餘篇(通訊作者)被聘為「Physiol Genomics、J Mol Cell Cardiol」等10餘種國際SCI期刊編委、中華高血壓雜誌副主編,先後得到國家傑出青年科學基金、重點項目、973項目等資助。擔任長江國際心血管病學術會議主席,曾在國際大會上數十次做大會發言。
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2013幹細胞技術臨床轉化應用論壇
2013年11月13日-14日 中國 上海
聚焦——20位專家演講+四個專場主題+300位與會專家代表
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