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2013干细胞技术临床转化应用论坛嘉宾演讲摘要

来源:生物谷 2013-10-08 11:47

前言:2013干细胞技术临床转化应用论坛将于2013.11.13-2013.11.14在上海召开。

近年来,干细胞治疗、再生医学和组织工程、癌症干细胞、干细胞重编程及干细胞相关法规指导、临床应用都是业界探索交流的热点,通过产、学、研各界的共同努力已取得了可喜的进展。据统计,截止2013年8月1日,在ClinicalTrial上公开注册的干细胞临床试验多达4704项,中国占有213项,但与美国的2805项相比,仍是相差甚远。由此看来,我国干细胞临床研究领域正是机遇与挑战并存!
 
CFDA一直对干细胞相关产品的审核本着十分严谨的态度。但国际上,诸如美国FDA基本对此持有相对开放的观点,认为干细胞可能是继药物,手术和物理治疗之后的第四大治疗手段,对此寄予厚望。而且,前期一系列临床研究的结果也是令人兴奋的,在抗器官移植后免疫排斥,自身免疫性疾病治疗,糖尿病治疗,肿瘤治疗等都取得令人兴奋的结果,无疑给未来的临床应用领域提供巨大想象空间,不仅在损伤性疾病,遗传性疾病,退行性疾病,以及再生医学中可能都会得到广泛应用。
 
本次会议,延续传统干细胞技术与应用的宗旨,深化与临床应用结合。主要议题涵盖:(1)干细胞转化医学:从基础到临床的机会与挑战;(2)干细胞,再生医学与组织工程:干细胞技术在退行性疾病、遗传性疾病、神经修复、代谢疾病、再生医学等临床研究中的进展;(3)疾病特异性iPS与干细胞免疫。包括疾病特异性iPS 细胞模型在科学研究和新药筛选中的应用;以及干细胞诱导免疫耐受在自身免疫性疾病及抗免疫排斥中的应用潜力(4)癌症干细胞的研究,从基础研究到临床的应用等。

以下是本次研讨会的部分嘉宾的演讲摘要,更多相关资讯可关注生物谷会议官方微博(@生物谷会议),或登录会议官网:2013干细胞技术临床转化应用论坛

郭亚军(new)

肿瘤干细胞免疫靶向治疗一现状与展望

现有研究表明肿瘤干细胞的自我更新、高增殖和耐放化疗等特性,使得常规手段难以清除组织、血液等机体内残留的肿瘤干细胞,成为肿瘤复发和转移的隐患。因此,肿瘤生物学研究的最新观点认为治愈肿瘤的关键在于杀灭肿瘤干细胞,也由此掀起了针对肿瘤干细胞靶向治疗的热潮。尽管肿瘤靶向免疫治疗已经在临床上广泛开展,并取得了显著的治疗效果,但是针对肿瘤干细胞的靶向免疫治疗的报道很少。目前针对肿瘤干细胞靶向免疫治疗主要有两种方式:(1)以单克隆抗体为基础的靶向治疗,通过作用于肿瘤干细胞表面特异的抗原分子,清除肿瘤干细胞;(2)过继性细胞免疫治疗,主要是肿瘤干细胞抗原致敏的DC或T细胞过继免疫疗法。尽管上述靶向免疫疗法在实验室取得了一定的效果,然而,目前面临的挑战也是明显的,比如抗体治疗的抗原调变和修饰,更多高特异性肿瘤干细胞标志物有待发现,设计出能同时清除肿瘤干细胞和肿瘤细胞的治疗策略。上述关键问题的解决,将会推进以肿瘤干细胞为靶的免疫治疗进入临床。

杨黄恬(new)

多能干细胞与心脏病治疗:希望与挑战

心血管疾病是当今威胁人类健康最严重的疾病之一,其中由于冠状动脉病变引发的心肌梗死等缺血性心脏病和心梗致死的心肌细胞被纤维疤痕代替发生的心力衰竭是心血管疾病的主要致死病因。其高发病率、高致残率和高死亡率已成为我国重大健康问题,并且呈现发病率持续增加、年轻化等趋势,给我国家庭和社会带来越加沉重的负担。 缺血性心脏病和心力衰竭的药物和介入治疗可增强心脏本身供血机能和收缩功能,但由于无法修复坏死的心肌细胞和逆转纤维疤痕,只能延缓而不能阻止心衰的发生;心脏移植可根治末期心衰病人,然而受限于心脏供体缺乏。因此,寻找更有效、可广泛应用于治疗心衰尤其是使纤维疤痕转变为健康的心肌细胞的治疗手段是这一领域的前沿热点和探索目标。干细胞生物学为心肌再生医学开辟了广阔天地,也为解决心衰治疗这一难题展示了希望。近年干细胞生物学和医学研究的进展显示如下三类可形成新生心肌细胞的起始细胞具有临床应用的前景,即人多能干细胞(包括人胚胎干细胞和人诱导性多能干细胞),成体心脏来源的心脏前体细胞和重编程的成纤维细胞。在此将着重讨论从人多能干细胞获得不同分化阶段的心肌细胞的研究进展和有待进一步解决的问题和人多能干细胞源细胞移植治疗心肌梗死的研究现状和有待解决的的问题。(致谢: 中科院战略性干细胞先导专项、"973"(2011CB965300),重大专项, (2012ZX09501-001-001); NSFC (31030050))。

徐国彤(new)

间充质干细胞治疗视网膜变性研究进展

以年龄相关性黄斑变性(AMD)和视网膜色素变性(RP)为代表的视网膜变性疾病是全球性重要的致盲眼病。临床上,AMD分为渗出性(湿性)和萎缩性(干性)两大类。尽管眼内注射抗VEGF药物治疗对干预湿性AMD有一定效果,但对更为常见的干性AMD目前尚缺乏有效治疗办法,加之眼部的特性,使之成为世界性干细胞应用研究热点。与美国以胚胎干细胞(ESC)进行视网膜前体细胞和视网膜细胞分化获得的供体细胞、日本以诱导性多能干细胞(iPSC)来源的视网膜色素上皮细胞(RPE)为主要供体细胞开展视网膜下腔移植不同,我们研究团队以间充质干细胞(MSC)和脂肪来源干细胞(ADSC)为供体细胞,并利用RCS大鼠这种遗传性视网膜变性模型为工具,进行视网膜下腔移植进行研究。本报告结合间充质干细胞的简要介绍,重点报告我们实验室进来研究所取得的进展,特别是MSC和ADSC在RCS大鼠的移植后的存活、迁移、整合、分化情况,以及这些干预治疗的效果和安全性,并对间充质干细胞治疗视网膜变性及其他临床应用进行了预测和展望。

金颖(new)

Study the pathological features of diseases using induced pluripotent stem cells derived form patient's somatic cells

The limited experimental access to disease-affected human tissues has severely impeded the elucidating of molecular mechanisms underlying disease development. Generation of induced pluripotent stem cells (iPSCs) by over-expression of defined transcription factors in somatic cells, in particular in those from patient somatic cells, presents an attractive and promising approach to model the early stages of diseases in vitro and to screen novel biomarkers as well as therapeutic medicines. Recently, many research groups have independently reported that patient-specific iPSC-derived cells recapitulated multiple features of pathological events of a particular disease, offering experimental evidence of utilizing patient-specific iPSCs to model diseases and reevaluate the current therapies. We have derived iPSC lines using somatic cells of patients suffering from Klinefelter's Syndrome (KS) and Alzheimer's Disease (AD) and explored the possibility to use these iPSC lines to recapitulate the pathological features of the diseases. Our results show that patient's specific iPSC lines provide good opportunity to study the development and treatment of diseases.

朱剑虹(new)

Regenerative medicine for brain and nerve repair

Stem cell research offers innovative therapy to functional recovery from brain trauma and optic nerve injury and long term neural repair. Stem cells are present in the developing brain and eye nervous systems, but also in the adult human nervous system. Open head injury often causes damage to brain and optic nerve tissue. If neural tissue is out of the brain, it is generally discarded. We investigated whether such tissue could be used as a source for isolation of neural stem cells and the cultured neural stem cells could be implanted into patients for treatment of neurological deficits caused by trauma. We isolated and propagated neural stem cells from the exposed brain tissue of the patients with open brain trauma, and then implanted neural stem cells with MRI-guided stereotactic device for the patients. Within 2-years follow-ups, the patients were investigated for functional recovery. Contrast to the case control group, implantation of neural stem cells was associated with a significant improvement in patient's neurological function. Investigations of stem cell therapy have required analysis of the fate and migration of implanted neural stem cells. Here, We demonstrate the feasibility of labeling human neural stem cells and retinal stem cells with nanoparticle and tracking of implanted cells in monkey and human central nervous system (CNS). This data demonstrates the possibility of stem cell therapy in CNS and collectively provide necessary foundation for overcoming challenges to the enhancement of translational regenerative medicine of brain and optic nerve injury.

 

裴雪涛

全军干细胞与再生医学重点实验室、军事医学科学院华南干细胞与再生医学研究中心

报告题目:干细胞治疗及其规范化管理

干细胞治疗是指人自体或异体来源的干细胞及其诱导分化的功能细胞经体外操作后输入(或植入)人体,用于疾病的预防和治疗的过程。用于干细胞治疗的干细胞主要来源于自体或同种异体不同组织的成体干细胞(系),以及具有发育全能性的胚胎干细胞和细胞重编程获得的iPS细胞及谱系干/祖细胞。用于干细胞治疗的细胞制备技术和治疗方案,具有多样性、复杂性和特殊性。然而,作为一种新型的生物治疗产品,所有干细胞制剂,都可遵循一个共同的研发过程,即从干细胞制剂的制备、体外试验和体内动物试验(即临床前研究),到植入人体的临床治疗研究全过程。

同时,无论是自体来源或异体来源的干细胞治疗,都应具有安全性、有效性和可控性,并且优于现有的临床治疗方法。每个具体干细胞制剂的制备和使用过程,必须有严格的标准操作程序并按其执行。为了规范并促进我国干细胞临床研究,确保干细胞临床研究符合科学、安全、有效及社会伦理,保护受试者的合法权益并保障其安全,国家卫计委即将颁布《干细胞临床试验研究管理办法》和《干细胞临床试验研究基地管理办法》等相关管理规定,这将进一步规范我国干细胞治疗的临床前研究、临床试验和应用,推动我国干细胞与再生医学的健康发展。

 

汤其群

复旦大学上海医学院生物化学与分子生物学系,分子医学教育部重点实验室

报告题目:BMP4在白色脂肪向棕色脂肪转化中的作用与机制研究

白色脂肪组织内棕色脂肪功能的激活有利于减轻体重和改善代谢。骨形成蛋白4 (Bone Morphologenetic protein 4, BMP4)可以促使多潜能干细胞向前脂肪细胞定向。在本研究中,我们发现人体白色脂肪组织内BMP4的mRNA水平与体重指数(BMI)呈负相关,提示脂肪组织内高表达水平的BMP4有利于控制体重。我们利用转基因小鼠模型在脂肪组织内特异性过表达BMP4后发现,BMP4促使小鼠白色脂肪细胞脂滴和细胞大小显著减小。进一步实验证实白色脂肪细胞内线粒体生成增加,脂肪酸氧化基因表达增加,从而导致小鼠整体基础氧耗增加,血脂降低和胰岛素敏感性增加等一系列代谢变化。另外,体外前脂肪细胞3T3-L1分化过程中加入BMP4处理也可使细胞获得类棕色的表型。干扰BMP4转基因小鼠白色脂肪内PGC1α的表达可以逆转BMP4所引起的白色脂肪棕色化的表型,说明BMP4所引起的脂肪组织发育的变化时通过PGC1α这一关键基因起作用,BMP4激活的P38/MAPK/ATF2/PGC1α信号通路发挥主要功能。与此一致的是,脂肪组织特异性敲除BMP4的小鼠出现脂肪组织体积增加,血脂水平增高,胰岛素敏感性降低等一系列变化,从反方面证实了BMP4对于诱导白色脂肪棕色化和改变代谢的作用。BMP4这种新功能的阐明BMP4可能为临床干预肥胖和改善胰岛素敏感性提供新思路。

谢欣

国家新药筛选中心,中科院上海药物研究所

报告题目:小分子化合物在干细胞研究中的应用

近年来,干细胞已成为生命科学及再生医学研究的重点,其根本原因是干细胞和干细胞技术为人类战胜难治疾病和提高生活质量等带来了巨大的希望。 干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞的潜能,可为再生医学的替代治疗提供充足的细胞来源。人胚胎干细胞还可以用于研究人类发育早期事件,加深我们对遗传性疾病的认识,进而促进这些病的治疗。近年来诱导多能干细胞的获得 (iPS)绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多障碍,在医疗领域的应用前景非常广阔。

干细胞的研究及应用离不开其正确的体外培养及分化。而干细胞的自我更新、定向分化及iPS的诱导等都离不开特定的培养环境。小分子化合物是组成这种培养环境不可或缺的重要部分。利用小分子化合物 ,我们不仅可以维持干细胞的体外增值,也可以提高iPS的诱导效率。更重要的是,这些小分子化合物可以帮助我们了解干细胞命运决定过程中重要的信号机制。

谷涌泉

首都医科大学血管外科研究所、首都医科大学宣武医院

报告题目:自体干细胞移植治疗下肢缺血的规范化方案 ---专家共识

下肢缺血是一种常见疾病,具有发病率高,致残率高和治愈率低的特点。在我国造成下肢缺血的主要病因是动脉粥样硬化闭塞症、血栓闭塞性脉管炎、糖尿病足等。临床表现主要为早期的间歇性跛行,中期的静息痛和晚期的组织缺损,后者包括溃疡和坏疽。一般来讲,通过下肢动脉旁路移植或下肢动脉介入治疗可以达到增加行走的距离,缓解疼痛,或者促进溃疡的愈合等的目的。然而,对于部分患者,由于下肢远端动脉流出道不良,动脉旁路移植和介入治疗无法完成,或者效果不良,就面临着截肢的危险,甚至危及生命。尤其是糖尿病下肢缺血和血栓闭塞性脉管炎患者,病变多累及下肢远端小动脉,在过去这部分病人就难以避免截肢。而自体干细胞移植作为血管再生的新技术,正好为他们提供了一种新的救肢方法。

黄平平

中国医学科学院血液病医院

报告题目:干细胞治疗下肢缺血的临床转化研究和进展

随着生活水平的提高及人口老龄化,糖尿病等引起的下肢缺血性疾病在我国的发病率呈逐年上升的趋势,传统治疗手段常常无效,故截肢率高,预后较差。目前,国内外报告应用干细胞治疗下肢缺血性疾病已取得较好疗效,但多为近期疗效,远期疗效和安全性报告少见。我们对外周血干细胞治疗下肢缺血性疾病进行了一个5年期的远期疗效和安全性观察,发现干细胞治疗5年后原来近期疗效好的患者大部分能维持疗效;所有患者生化指标无特殊改变,注射细胞的下肢未发现导致肿瘤情况。我们也开展了脐带间充质干细胞治疗下肢缺血性疾病的研究,取得了一定的疗效,在安全性方面也没有发现问题。

 

王春仁

中国食品药品检定研究院生物材料与组织工程室

报告题目:含细胞和组织工程医疗产品的质量控制

1、前言

本文对组织工程医疗产品的种子细胞来源、细胞的质量控制、生产过程的规范操作、材料支架表征、终产品的设计验证和质量控制、临床前评价、风险管理和临床研究提出了一些指导性原则,期望有利于促进该类产品的产业化。

2、组织工程医疗产品的质量控制

在国家863项目的支持下,中检院承担了干细胞和组织工程医疗产品的质量控制和标准的研究,主要从三个方面控制组织工程医疗产品的质量:种子细胞、材料和支架、组织工程产品。

3、组织工程产品的管理

我国TEMPs的研究已逐渐从实验室阶段开始进入临床研究阶段,因此,如何控制用于TEMPs产品生产的质量,如何制定TEMPs的质量标准不仅对于保证TEMP产品的安全性具有重要意义,也可以促进我国TEMPs产品的健康发展。目前我国有关于组织工程医疗产品管理的法规性文件正在制定中。在国家863项目的支持下,中检院组织我国组织工程方面的专家、管理人员和科研工作者起草了11项组织工程产品的相关标准,其中8个标准已经报国家食品药品监督管理局批准发布,另外5项标准已经通过专家讨论,其他的10个标准正在研究和起草过程中。

胡以平

第二军医大学

报告题目:肝干细胞分化调控的研究

尽管目前对于肝干细胞存在的空间位置还不明确,但对它的存在,以及其分化产生肝细胞和胆管上皮细胞,进而参与肝脏结构和功能动态平衡维持的基本生物学特性,则开始有了越来越多的研究。为了认识肝干细胞分化调控的机制,我们采用单细胞RNA测序技术,对不同生理状态和不同分化状态的肝干细胞/肝前体细胞的表达特性进行了分析,发现了一些特别的现象。这一研究,为肝干细胞分化调控机制的研究提供了一个新的平台,也将有助于肝脏损伤修复和肝脏衰老相关疾病发生机制研究的深入。

生物谷专访胡以平:肝干细胞医学利用前景光

曾春雨

第三军医大学附属大坪医院、心血管病专科医院、重庆市心血管病研究所

报告题目:PHD2 沉默提高脂肪来源干细胞移植到梗死心肌后的存活率并促进其旁分泌功能

心肌梗死是一种严重的心血管疾病,发病率和病死率高,严重威胁人类健康。大量心肌细胞的不断丢失是心肌梗死发展为心力衰竭并最终导致死亡的重要病理机制。由于成年心肌自我再生能力极弱,挽救和修复受损的心脏组织是治疗心肌梗死的目标。干细胞治疗心肌梗死成为近年的研究热点和未来的发展方向。目前全球已有上百个干细胞治疗心肌梗死的临床试验,这些结果虽然证明干细胞移植有一定疗效,但其效果并不理想。其中一个重要原因是干细胞在缺血缺氧、超氧应激的移植微环境下的存活率及功能低下,这也是本领域亟待解决的难题。

我们把这个临床试验中发现的问题带回实验室,通过对移植干细胞进行预处理或基因修饰,使其获得类似"抗旱"的能力,即具有抗缺血缺氧和抗超氧应激的能力,以提高干细胞的存活和功能,从而促进其临床应用。

生物谷专访曾春雨:干细胞疗法未来发展机遇大于挑战 

 

Shai Meretzki

报告题目:三维骨骼移植

自体骨移植是骨重建领域的黄金标准, 并在骨重建手术中占大部分比例。然而,目前骨移植过程有很多不利因素:多数情况下,骨移植所需的自体骨数量不足以进行有效治疗。现有过程会增加供体发病率,降低移植强度,并会产生慢性疼痛、不适和运动障碍等问题。此外,自体骨移植无法精确匹配损坏的骨头,影响骨愈合过程,并且会在患者身上留下不完美的戳孔。

我们已研发出独特的三维骨体外培养方法,通过这种方法可以实现三维移植骨骼。三维骨是由生长在多细胞培养基中的不同类型细胞生成,相比其他骨移植替代物,能使病人更好更快地接受。通过培养病人自体细胞的骨骼再生方法,无需担心组织排斥和手术失败的风险,是治疗各种骨骼和关节疾病的有力工具。此外,这项技术是由科研团队研发,可根据预先精确设计好的结构,制造匹配的骨骼组织,使骨移植即时可行,如合身西装一样匹配,更加安全,经济。因此迄今为止,三维骨移植比其他方法有更好的治疗效果。

时玉舫

中国科学院上海生命科学研究院/上海交通大学医学院健康科学研究所

报告题目:免疫与干细胞的相互作用在疾病治疗中的应用

间充质干细胞(MSCs)也被称为间充质基质细胞,广泛存在于机体的大部分组织中,是组织修复与再生过程中重要的细胞来源之一。当组织损伤发生时,受损部位往往释放大量的"创伤信号"并伴有多种炎症性细胞浸润和炎症因子分泌。在"创伤信号"的作用下,MSCs会被募集或动员至受损部位,发挥调控炎症反应和促进组织修复的作用。的确,无论在体内亦或体外实验,我们均可证实MSCs对淋巴细胞反应的抑制作用。我们的研究发现,MSCs的免疫抑制作用不是与生俱来的,它需要炎症因子(IFN?与TNF?或IL-1?/ IL-1?)的"授权"。这一过程主要依赖于炎症因子刺激MSCs分泌大量的趋化因子和免疫抑制因子,前者能够把淋巴细胞招募至MSCs周围,后者则在短距离内能发挥其对淋巴细胞的抑制作用。进一步的研究发现,介导MSCs免疫抑制作用的核心分子具有物种差异性,即鼠源MSCs主要通过分泌高水平的一氧化氮来执行对淋巴细胞的抑制作用,而人源MSCs主要通过表达高水平的吲哚胺-2,3-双加氧酶,促进色氨酸消耗,发挥抑制淋巴细胞的作用。基于此,在移植物抗宿主的动物模型中,我们发现阻断IFN-γ在体内的表达或IFN-γ受体在MSCs上的表达可以消除MSCs对移植物抗宿主反应的治疗作用,进一步明确了炎症因子对MSCs免疫抑制功能的调控作用。更有意思的是,我们最近的研究发现炎症因子对MSCs免疫抑制能力的可塑性调节,即当炎症因子浓度高时,MSCs发挥免疫抑制作用;当炎症因子浓度不足时,MSCs则发挥免疫促进作用。因此,我们的研究不仅揭示了炎症对MSCs发挥免疫调节作用的重要性,而且为我们以免疫与MSCs之间作用为基础探寻炎症性疾病的有效治疗手段提供了新方向。

张叔人

中国医学科学院 北京协和医学院 肿瘤研究所 免疫室

报告题目:肿瘤干细胞疫苗的研究进展

治疗肿瘤的三大常规疗法手术、放疗和化疗为挽救肿瘤患者的生命做出了重要贡献,但也遇到瓶颈。尤其是放化疗缓解后再度复发和转移的肿瘤对其治疗产生了抵抗。人们也产生了肿瘤干细胞的概念,即存在于肿瘤组织中的一小部分细胞,具有自我更新能力,不定向分化潜能,高致瘤性和耐药性。虽然肿瘤干细胞的概念目前仍存在争议,但是人们不会否认肿瘤细胞中存在对放化疗抵抗的群体,而且是复发转移的根源。如何对抗和消灭肿瘤细胞中这群硬骨头也成为今天人们研究的重点。

伴随着美国前列腺癌疫苗(Provenge)的上市,目前肿瘤疫苗已成为肿瘤治疗的正规手段。近两年针对肿瘤干细胞疫苗的研究也在快速发展。人们应用球型培养技术,富集肿瘤干细胞,用干细胞相关标志分离干细胞,以及化疗药物富集慢周期细胞。人们用这些细胞富集的肿瘤干细胞制备疫苗,或将其与树突状细胞融合后制备疫苗,也有提取或合成干细胞相关分子的多肽和编码基因制备疫苗。甚至利用和肿瘤干细胞存在共同抗原的胚胎干细胞制作肿瘤疫苗。这些研究结果显示出:肿瘤干细胞具有免疫原性,其相关疫苗可以诱导肿瘤干细胞特异性细胞毒性T细胞和抗体;体内治疗效果显著优于普通肿瘤疫苗,而且对于化疗抵抗的肿瘤仍可产生疗效。

靶向肿瘤干细胞的治疗是今后发展的重要方向之一。肿瘤干细胞疫苗治疗肿瘤仍存在许多问题。其主要来自肿瘤自身和肿瘤微环境涉及的逃逸机制。靶向肿瘤干细胞的疗法联合常规疗法和对抗肿瘤微环境的逃逸因素,可能会大幅度提高肿瘤的治愈率。

(生物谷Bioon.com)

 

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