(1) 脐带血来源的造血干细胞的体外扩增
近年来,随着移植技术的不断进步,脐带血造血干细胞移植已成为治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病及多发性、转移性恶性肿瘤的最有效方法之一,为越来越多的血液病和肿瘤患者带来希望。但受制于数量的限制,脐带血在临床移植中面临很大瓶颈,现代体外扩增技术的研究,有望打破这一瓶颈。
体外扩增技术是在机体外部模拟体内环境,给予一定的营养和刺激因子,促使细胞增殖的一种技术手段。脐带血造血干细胞比较原始、免疫原性低,被公认为是治疗血液系统疾病、免疫系统疾病和部分遗传代谢性疾病的有效手段。体外扩增技术的出现,将极大程度上解决脐带血应用中的限制,推动脐带血移植治疗的临床进展。
最近几年,国外在脐带血扩增领域的研究突飞猛进,很多科研机构不断持续增加对脐带血扩增技术的研发投入。根据CellTrial.org的统计资料显示,自2013年,每年约有20项研究脐带血细胞扩增的临床试验。银丰生命科学研究院也跻身其中,为推动脐带血扩增领域的研究增砖添瓦。
山东省脐带血造血干细胞库1993年开始筹建,由山东大学齐鲁医院和山东省齐鲁干细胞工程有限公司共同组建,是经国家卫健委批准、验收合格的7家脐血库之一, 主要从事脐带血干细胞保存、干细胞临床研究和干细胞技术开发。截至目前,山东省脐血库已储存脐带血造血干细胞50余万份,为国内外检索HLA相合脐血16000余次,为临床干细胞移植提供合格脐血近5000份。另外,山东省脐血库在脐血浆治疗阿茨海默症模型小鼠认知能力退化研究、脐带血治疗卵巢早衰的临床前研究、脐带血治疗缺氧缺血性脑损伤的动物研究、脐带血造血干细胞扩增研究等方面取得积极进展。
山东省细胞治疗工程技术中心成立于2011年,是一家集细胞存储、细胞制备、细胞科学技术研究于一体的高新技术企业。公司占地2000余平米,建有符合cGMP国际制药管理标准的中心实验室,拥有成熟完备的集细胞制备、存储、检验、研发于一体的综合性细胞生物技术工程体系。
该中心联合中国医学科学院血液学研究所开展“利用小分子化合物与3D微载体对脐带血造血干细胞进行体外扩增研究”项目,该项目是在利用小分子化合物SR1和3D微载体干细胞扩增技术,获得扩增具有长周期造血干细胞分子标记的干细胞群,研发建立冻存脐带血造血干细胞体外大规模扩增技术体系。
(2) 人脐带间充质在干细胞制剂的开发
人脐带间充质干细胞(MSC)是指存在于新生儿脐带组织中的一种多能干细胞,具有自我复制和多向分化能力,可向多个方向进行分化,在骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、内皮和心肌等组织工程方面具有广阔的临床应用前景,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。在临床上可用于衰老、退变、损伤性疾病的治疗,例如肝损伤、脊髓损伤、退行性病变、移植物抗宿主病(GVHD)以及自身免疫性疾病等的治疗。
目前,全球已有多个政府批准上市干细胞药物,推动干细胞制剂的研发,以满足不同疾病(如肝硬化、自身免疫性疾病、神经系统疾病等),不同治疗模式(如腰穿、介入、静滴等)的需求。美国FDA已批准应用MSC进行临床研究的试验方案共110项,其中已完成I期临床安全性试验的方案共有78项,有2项已完成III期临床试验,一项是MSC治疗急性移植物抗宿主病(GVHD),一项是MSC治疗克隆氏病。在我国,根据国家药品监督管理局显示的数据,目前已有8项研究制剂获得临床试验默示许可,主要治疗疾病方向为移植物抗宿主病、类风湿关节炎、缺血性脑卒中、膝骨关节炎、糖尿病足溃疡等。
目前,山东省脐带血造血干细胞库、山东省细胞治疗工程技术研究中心已完成脐带间充质干细胞的分离、纯化、扩增、冻存、复苏等技术开发,并且完成了染色体检测、裸鼠致瘤性、琼脂集落形成实验等安全性试验,与山东大学齐鲁医院等省内多家三级甲等医院完成了近500例临床实验,初步证实了干细胞产品在肝硬化、类风湿关节炎、溃疡性结肠炎,以及神经系统疾病等方面的安全性和有效性。
(3) 神经干细胞库的建立
神经干细胞是指来源于神经组织或能分化为神经组织,具有自我更新能力和多向分化潜能的一类细胞。通过神经干细胞移植将神经干细胞移植到宿主体内,使神经干细胞向神经系统病变部位趋行、聚集,并存活、增殖、分化为神经元或胶质细胞,从而促进宿主缺失功能的部分恢复。目前,神经干细胞移植技术广泛应用于临床治疗,比如癫痫、脑瘫、帕金森、外伤性高位截瘫、老年痴呆等疾病的治疗。作为上游,神经干细胞库为临床治疗提供安全可靠的干细胞来源,并对患者及医疗机构提供必要的技术支持。
在美国,胎源性神经干细胞移植已经用于多种神经系统疾病的临床试验治疗,FDA批准了由神经干细胞公司(NeuralStem Inc)主导的神经干细胞移植治疗肌萎缩侧索硬化的临床I期试验计划。欧洲和其他国家正在开展和进行I-II期临床试验的疾病还包括慢性脊髓损伤、脑卒中、视网膜变性和损伤等,并取得一定疗效。在国内,胎源性神经干细胞的移植已经分别用于脑瘫、脑和脊髓损伤、脑血管意外、以及多种神经退行性疾病的治疗,并获得了一定的临床疗效。
目前银丰生命科学研究院北京研发中心初步形成了一定数量和规模的神经干细胞库,为下一步神经干细胞的临床试验研究,临床应用,和产业化奠定了基础。本项目计划资助2500万,用于神经干细胞制备的工艺提高、库存规模扩大、标准建立、临床转化和产业化应用做进一步的开发建设。