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造血干細(xì)胞研究進(jìn)展

2017-01-17 03:06蔣析文馬光麗
中國(guó)老年學(xué)雜志 2017年19期
關(guān)鍵詞:生期配型捐獻(xiàn)者

蔣析文 劉 悅 馬光麗

(中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司,廣東 廣州 510665)

造血干細(xì)胞研究進(jìn)展

蔣析文 劉 悅 馬光麗1

(中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司,廣東 廣州 510665)

造血干細(xì)胞;分離純化

造血干細(xì)胞(HSC)作為一種成體干細(xì)胞,是目前研究最深入、發(fā)現(xiàn)最早及應(yīng)用最廣泛的干細(xì)胞,其具極強(qiáng)的多向分化和自我更新潛能〔1,2〕。自20世紀(jì)60年代開(kāi)始,第1例骨骼移植成功以來(lái),干細(xì)胞產(chǎn)品種類及應(yīng)用范圍取得突破性進(jìn)展。到目前為止,已有超過(guò)30種干細(xì)胞產(chǎn)品進(jìn)入美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)審批程序,10余種疾病已入或完成三期臨床研究。干細(xì)胞技術(shù)作為生物領(lǐng)域中重要的組成部分,已經(jīng)被我國(guó)納入“十二·五”規(guī)劃中。

1 研究背景

21世紀(jì)是生物醫(yī)療技術(shù)大發(fā)展的時(shí)代,干細(xì)胞治療作為繼藥物治療、手術(shù)治療之后的又一場(chǎng)醫(yī)療革命,大大推進(jìn)了我國(guó)醫(yī)療技術(shù)的全面發(fā)展〔2,3〕。目前,多數(shù)醫(yī)學(xué)家和生物學(xué)家都認(rèn)為干細(xì)胞源于人體的胚胎、成人體內(nèi)及胎兒體內(nèi),其在一定條件下,具有無(wú)限的增殖能力、自我更新能力及分化能力,可以產(chǎn)生與自己完全相同及基因型和表現(xiàn)型完全相同的子細(xì)胞,干細(xì)胞研究屬于一門(mén)新興學(xué)科〔4〕。多倫多大學(xué)健康網(wǎng)絡(luò)稱,可以把分離出來(lái)的主要干細(xì)胞用于人體造血功能〔5〕。數(shù)十年來(lái),科學(xué)界一直相信人體中存在母細(xì)胞及血液生成細(xì)胞,骨髓能幫助人體補(bǔ)充新鮮血液〔6,7〕。骨髓移植手術(shù)被用于治療血液病,如白血病或遺傳及罕見(jiàn)疾病等,但條件是需要患者與捐獻(xiàn)骨髓者的干細(xì)胞配型相吻合,即使如此,排斥反應(yīng)還時(shí)有發(fā)生。研究人員通過(guò)縮小范圍,最終確定幫助人體造血的干細(xì)胞,無(wú)疑為血癌或其他血液病患者帶來(lái)希望。HSCs能幫助再生出各類型的血細(xì)胞,包括紅血細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞〔8〕。

2 臨床應(yīng)用研究

HSC是所有血細(xì)胞和免疫細(xì)胞的種子,主要存在于骨髓、臍帶血、胎盤(pán)組織及經(jīng)動(dòng)員的外周血中〔9〕。其中,圍生期HSC以其免疫原性低、對(duì)配型要求低、增殖能力強(qiáng)、細(xì)胞質(zhì)量?jī)?yōu)等特點(diǎn)已經(jīng)成為首要的HSC來(lái)源,人體大部分骨頭的中央部門(mén)有骨腔,骨腔內(nèi)所含的物質(zhì)即骨髓,骨髓中有一種能起著造血功能的細(xì)胞就叫HSC。人血中的紅細(xì)胞、血小板、淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞等,都是由它經(jīng)過(guò)多次分化發(fā)育而成的〔10,11〕。圍生期HSC移植需要組織配型相合,無(wú)關(guān)供體間配型相合的概率僅為(15~20)萬(wàn)分之一〔12〕。即便主要組織相容性抗原相合,在很多亞位點(diǎn)也有所不同,也會(huì)出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng),影響移植效果。而自體應(yīng)用具有完美的組織配型,不會(huì)出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng),提高了臨床治療的成功率,對(duì)于同家族親屬而言,也有1/2~1/4配型相合的概率。自體圍生期HSC的保存無(wú)疑給患者及家人增添了一份生命保障。

2.1HSC的優(yōu)勢(shì) HSC在臨床上應(yīng)用對(duì)無(wú)供者沒(méi)有任何不良的影響,尤其是圍生期的HSC,資源豐富,細(xì)胞原始,活性是骨髓和外周血干細(xì)胞的10~20倍,病毒感染風(fēng)險(xiǎn)低,細(xì)胞純凈,在給患者移植后發(fā)生移植物抗宿主病(GVHD)的危險(xiǎn)性相對(duì)較低,對(duì)于人類白細(xì)胞抗原(HLA)配型相合的要求較低,可擴(kuò)大供者范圍,同時(shí),實(shí)物儲(chǔ)存,隨用隨取,能夠避免因供體原因造成的風(fēng)險(xiǎn)〔13,14〕。

2.2HSC的收集 年齡在18~45歲的健康者均可登記成為捐獻(xiàn)HSC志愿者,18~55歲健康者可采集HSC;標(biāo)準(zhǔn):丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)≤40 U,乙型肝炎病毒表面抗原:陰性。丙型肝炎病毒抗體:陰性。獲得性免疫缺陷綜合征病毒抗體:陰性。梅毒試驗(yàn):陰性。采集方法:①抽取骨髓HSC,捐獻(xiàn)者在全身麻醉或局部麻醉的情況下,從捐獻(xiàn)者髂骨中抽取骨髓血;②從外周血中采集HSC,捐獻(xiàn)者在注射動(dòng)員劑后,進(jìn)行血液成分單采術(shù),從捐獻(xiàn)者手臂靜脈處采集HSC。安全、方便、無(wú)痛苦;③臍帶血中采集HSC,由于臍帶血中HSC量較小,只適用于救助兒童血液病患者。我國(guó)HSC捐獻(xiàn)者資料庫(kù)采用的是外周血HSC采集方法。

2.3應(yīng)用 利用HSC移植可治療腫瘤性疾病,如白血病、某些惡性實(shí)體瘤等及非腫瘤性疾病,如再生障礙性貧血、重癥免疫缺陷病、急性放射病、地中海貧血等。HSC也可應(yīng)用于重癥天皰瘡嚴(yán)重并發(fā)癥(雙側(cè)股骨頭無(wú)菌性壞死)及重癥肌無(wú)力等疾病的治療〔15,16〕。1989年法國(guó)醫(yī)生首次應(yīng)用HSC成功治療了1例范可尼貧血患者〔17〕;2010年2月,北京道增醫(yī)院3歲急重癥再障女童移植自體圍生期HSC獲得救治;2010年7月,華西第二醫(yī)院,5歲男孩移植自體HSC治愈神經(jīng)母細(xì)胞腫瘤;2009年3月,山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療了1例骨髓移植后GVHD患者,使其癥狀緩解;2010年8月,解放區(qū)軍323醫(yī)院細(xì)胞治療中心利用干細(xì)胞治療了1例陳舊性類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者,使其關(guān)節(jié)腫脹消退,全身癥狀減輕;2009年,西班牙醫(yī)生成功地為一名67歲男性患者實(shí)施了世界首例將全能干細(xì)胞移植到心臟的手術(shù),目前病人心肌梗死情況已經(jīng)好轉(zhuǎn);2011年,協(xié)和醫(yī)科大學(xué)血液病醫(yī)院利用亞全能干細(xì)胞治療了1例血管閉塞性脈管炎,為患者重建側(cè)支循環(huán)〔18〕。當(dāng)前,HSC與基因檢測(cè)聯(lián)合應(yīng)用,2009年,美國(guó)頂級(jí)遺傳分析器制作公司承諾,每個(gè)新生兒都將擁有自己的基因組織〔19〕,到2019,為每個(gè)人制定基因組圖將成為例行公事,目前該研究已經(jīng)為普通大眾所推崇,而且廣泛應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員篩選,疾病預(yù)防和治療及職業(yè)選擇等各個(gè)方面。綜上,HSC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于組織器官修復(fù)、免疫調(diào)節(jié)、如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、肝纖維化、系統(tǒng)紅斑狼瘡,還應(yīng)用于醫(yī)學(xué)美容及人體保健等方面,具有廣泛的應(yīng)用前景。臨床將HSC與臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞共同移植,以治療血液系統(tǒng)疾病,HSC提供良好的造血功能,臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞則可以提供良好的HSC細(xì)胞生長(zhǎng)微環(huán)境,通過(guò)兩者的共同移植,能明顯改善和加快免疫系統(tǒng)和造血系統(tǒng)的重建,同時(shí)臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞能夠抑制異體HSC移植后的免疫排斥,顯著提高臨床治療效果,提高移植成功率及患者的生存質(zhì)量〔20~23〕。干細(xì)胞技術(shù)不僅在疾病治療方面有著誘人的前景,而且對(duì)動(dòng)物克隆、植物轉(zhuǎn)基因生產(chǎn)、發(fā)育生物學(xué)、新藥物的開(kāi)發(fā)與藥效、毒性評(píng)估等領(lǐng)域也將產(chǎn)生極其重要的影響。干細(xì)胞技術(shù)是人類生命科學(xué)研究的重要里程碑,預(yù)示著生命科學(xué)研究將進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。

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〔2016-05-27修回〕

(編輯 苑云杰/王一涵)

R457.7

A

1005-9202(2017)19-4935-02;

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.19.109

中醫(yī)藥行業(yè)科研專項(xiàng)基金資助(No.201107001)

1 麗水市人民醫(yī)院血液科

蔣析文(1982-),男,博士,工程師,主要從事分子診斷研究。

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