干细胞临床治疗进展课件.ppt

1、博士博士副主任医师副主任医师研究生导师研究生导师n现为北京军区生物诊断与治疗中心主任、北京军区生物技术专业委员会副主任委员、现为北京军区生物诊断与治疗中心主任、北京军区生物技术专业委员会副主任委员、全国科管委细胞科技应用管理专业委员会委员、中国抗癌协会肿瘤纳米专业委员会全国科管委细胞科技应用管理专业委员会委员、中国抗癌协会肿瘤纳米专业委员会委员、全军生物技术专业委员会委员、第二军医大学硕士生导师、河北北方学院硕委员、全军生物技术专业委员会委员、第二军医大学硕士生导师、河北北方学院硕士生导师、解放军第三三医院客座专家、湖北医药学院客座教授、美国继续教育士生导师、解放军第三三医院客座专家、湖北医药

2、学院客座教授、美国继续教育学院（学院（AACNEAACNE）特聘讲师、）特聘讲师、生物技术通讯生物技术通讯常务理事、常务理事、中华临床医师杂志中华临床医师杂志审审稿专家。承担和参加国家自然科学基金课题、国家稿专家。承担和参加国家自然科学基金课题、国家863863课题、军队和省部级科研基金课题、军队和省部级科研基金课题课题1212项；发表论文项；发表论文7676篇，其中国际篇，其中国际SCISCI收录收录2727篇，篇，EIEI收录收录1 1篇。篇。n获得全军医疗成果二等奖、省部级科学技术二等奖各一项。获得全军医疗成果二等奖、省部级科学技术二等奖各一项。李李 丁丁1干细胞临床应用进展干细胞临床应

3、用进展 北京军区生物诊断与治疗中心北京军区生物诊断与治疗中心 李李 丁丁2一、干一、干 细细 胞胞 基基 础础3干细胞概念的提出干细胞概念的提出Alexander Maksimov亚历山大马克西莫夫存在于血岛中的小淋巴细胞，可能是产生所有血细胞的鼻祖4n干细胞的干细胞的“干干”译自译自英文英文“StemStem”，意为意为“树干树干”和和“起源起源”。自我更新自我更新多向分化多向分化5干细胞大小干细胞大小 干细胞干细胞 5m 红细胞红细胞 7m 6结构特点结构特点浆(少)核(多)核致密比重低密度梯度离心密度梯度离心血细胞单采术血细胞单采术细胞筛选技术细胞筛选技术旁群细胞（旁群细胞（SP）7干细

4、胞的细胞生物学特点干细胞的细胞生物学特点具有具有自我更新自我更新能力与自我能力与自我维持维持能力能力，也，也就是说它可以就是说它可以(不对称不对称)分裂分裂具有具有多向多向分化分化的能力的能力(多能性或全能性多能性或全能性)具有具有高度高度增殖增殖能力能力既具有生理性的更新能力，也具有对损既具有生理性的更新能力，也具有对损伤或疾病导致的反应与伤或疾病导致的反应与修复修复能力能力干细胞的自我更新与分化需要特定的干细胞的自我更新与分化需要特定的微微环境环境。89 在不同生长因子刺激下干细胞可表现出不同分化潜能在不同生长因子刺激下干细胞可表现出不同分化潜能在一定的微环在一定的微环境下可以诱导境下可以

5、诱导分化为所需要分化为所需要的组织细胞，的组织细胞，如如：心肌细胞、：心肌细胞、肝细胞、神经肝细胞、神经细胞等等，有细胞等等，有很强的可塑性。很强的可塑性。910 将成年雄性小鼠的造血干细将成年雄性小鼠的造血干细胞移植到雌鼠体内，胞移植到雌鼠体内，3 3天后天后在雌鼠的神经胶质细胞中检在雌鼠的神经胶质细胞中检测到测到 Y Y 染色体的存在，证染色体的存在，证明明成体动物的造血干细胞可成体动物的造血干细胞可转分化成为神经胶质细胞。转分化成为神经胶质细胞。例一例一例二例二10 按其来源分类按其来源分类胚胎干细胞胚胎干细胞成体干细胞成体干细胞诱导多能干细胞诱导多能干细胞 ipsips干细胞的分类干细

6、胞的分类 按其分化潜能的大小，按其分化潜能的大小，可以分为三类：可以分为三类：第一类是全能干细胞第一类是全能干细胞第二类是多能干细胞第二类是多能干细胞第三类是单能干细胞第三类是单能干细胞11胚胎干细胞胚胎干细胞 是细胞的源头是细胞的源头,具有多能或全能性，即具有分化为机体任何一种组织具有多能或全能性，即具有分化为机体任何一种组织器官潜能的细胞。包括胚胎干细胞（器官潜能的细胞。包括胚胎干细胞（Embryonic Stem CellEmbryonic Stem Cell）、）、胚胎生殖细胞（胚胎生殖细胞（Embryonic Germ CellEmbryonic Germ Cell）。）。胚胎干细胞

7、的担忧胚胎干细胞的担忧 如果从胚胎中提取干细胞，胚胎就如果从胚胎中提取干细胞，胚胎就会死亡；在会死亡；在欧美等国胚胎干细胞的研欧美等国胚胎干细胞的研究受到社会伦理学的制约究受到社会伦理学的制约1 1、来源（宗教、法律、文化背景）2 2、扩增的变异（培养基、模拟环境）3 3、技术普及的困难和质量控制问题4 4、出路是工业化供应干细胞12伦理争论伦理争论l采集胚胎干细胞采集胚胎干细胞毁坏了囊胚毁坏了囊胚,“这这是谋杀是谋杀”!l胚胎干细胞研究胚胎干细胞研究需要人类细胞需要人类细胞,可可以创造出人类细以创造出人类细胞的商业化市胞的商业化市场场,“这是对生命这是对生命的贬值的贬值”!Reproduce

8、d by permission of Dave Catrow and Copley News Service13对采集胚胎干细胞的宗教争论对采集胚胎干细胞的宗教争论生命优先论认为生命优先论认为:n在受胎之时或者受胎之后在受胎之时或者受胎之后就产生了人格就产生了人格n由此，他们认为从胚胎采由此，他们认为从胚胎采集干细胞就是一种谋杀人集干细胞就是一种谋杀人类生命的行为类生命的行为.n他们认为不能为了成千上他们认为不能为了成千上万人的健康利益而谋杀其万人的健康利益而谋杀其他人类他人类.5-6天的天的囊胚囊胚14成体干细胞的优势成体干细胞的优势成体干细胞可从患者自身获得，而不存在组织相成体干细胞可从患

9、者自身获得，而不存在组织相容性的问题，治疗时可避免长期应用免疫抑制剂容性的问题，治疗时可避免长期应用免疫抑制剂对患者的伤害对患者的伤害 。虽然胚胎干细胞能分化成各种细胞类型，但目前虽然胚胎干细胞能分化成各种细胞类型，但目前尚不能精确控制胚胎干细胞在特定的部位分化成尚不能精确控制胚胎干细胞在特定的部位分化成相应的细胞，当前的做法容易导致畸瘤。相应的细胞，当前的做法容易导致畸瘤。成体干细胞也具有类胚胎干细胞的高度分化能成体干细胞也具有类胚胎干细胞的高度分化能力力 ，具有，具有可塑性可塑性。使用成体干细胞可避免一些关于胚胎处理的伦理使用成体干细胞可避免一些关于胚胎处理的伦理学争议。学争议。1515干

10、细胞的可塑性干细胞的可塑性1616二、干细胞治疗的发展二、干细胞治疗的发展17FDA批准的批准的MSC治疗项目治疗项目I型糖尿病型糖尿病GVHD克隆氏病克隆氏病孤儿药孤儿药III期临床期临床骨科疾病：股骨头坏死、半月板损伤骨科疾病：股骨头坏死、半月板损伤肝脏疾病：肝脏纤维化、肝功能衰竭肝脏疾病：肝脏纤维化、肝功能衰竭心脏疾病：心肌梗死心脏疾病：心肌梗死外周血管病：广泛性小动脉硬化外周血管病：广泛性小动脉硬化神经系统疾病：脊髓损伤神经系统疾病：脊髓损伤其它：先天性骨发育不良等其它：先天性骨发育不良等I-II期临床期临床Prochymal1818我国干细胞治疗的趋势我国干细胞治疗的趋势 n（1 1

11、）市场需求巨大）市场需求巨大 干细胞研究的突破将使干细胞治疗成为防治干细胞研究的突破将使干细胞治疗成为防治占人口总死亡率占人口总死亡率60%60%以上的危重病的主要手段，患者以上的危重病的主要手段，患者的需求迫切，需求量大。的需求迫切，需求量大。n（2 2）干细胞技术日益成熟普及）干细胞技术日益成熟普及n（3 3）患者对干细胞治疗的接受程度正在逐步的提高）患者对干细胞治疗的接受程度正在逐步的提高n（4 4）干细胞治疗蕴含广阔的医疗前景）干细胞治疗蕴含广阔的医疗前景1919多能细胞（成体干细胞）的生物学特性多能细胞（成体干细胞）的生物学特性为开展细胞治疗奠定了基础为开展细胞治疗奠定了基础1 1、

12、长期存活、不断的自我繁殖、长期存活、不断的自我繁殖2 2、可以跨系、跨胚层分化、可以跨系、跨胚层分化,具有强大的可塑性具有强大的可塑性3 3、化学趋向性、化学趋向性生物学特性生物学特性-为什么能治病为什么能治病20多能细胞的化学趋向性多能细胞的化学趋向性2121多能细胞可以治疗的疾病多能细胞可以治疗的疾病心血管内科心血管内科 内分泌内科内分泌内科 神经内科神经内科 肿瘤科肿瘤科 免疫内科免疫内科 心血管病心血管病急 性 心 肌 梗急 性 心 肌 梗塞塞缺 血 性 心 脏缺 血 性 心 脏疾病疾病心力衰竭心力衰竭糖尿病糖尿病肌营养失调肌营养失调卵巢早衰卵巢早衰帕金森氏症帕金森氏症老年痴呆症老年痴

13、呆症共济失调共济失调脊髓外伤性瘫痪脊髓外伤性瘫痪运动神经元病运动神经元病重症肌无力重症肌无力面瘫面瘫癫痫癫痫急性白血病急性白血病慢性髓性白血病慢性髓性白血病恶性淋巴瘤恶性淋巴瘤多发性骨髓瘤多发性骨髓瘤多种无法手术的实多种无法手术的实体肿瘤体肿瘤化疗后的支持疗法化疗后的支持疗法遗传性免疫缺陷病遗传性免疫缺陷病类风湿性关节炎类风湿性关节炎克隆氏病克隆氏病复发性硬化复发性硬化强直性脊柱炎强直性脊柱炎变应性鼻炎变应性鼻炎肾脏内科肾脏内科 血管外科血管外科 神经外科神经外科 骨科骨科 皮肤、整形科皮肤、整形科 系统性红斑系统性红斑狼疮狼疮肾功能衰竭肾功能衰竭肾梗塞肾梗塞糖尿病足糖尿病足闭 塞 性 脉 管

14、闭 塞 性 脉 管炎炎血栓血栓脊髓损伤脊髓损伤肌萎缩性脊髓侧索硬肌萎缩性脊髓侧索硬化症化症脑外伤后遗症脑外伤后遗症脑梗死脑梗死植物人植物人脑卒中后遗症脑卒中后遗症脊髓炎后遗症脊髓炎后遗症骨折骨折股骨头坏死股骨头坏死骨质疏松症骨质疏松症脑外伤脑外伤腰椎骨折腰椎骨折骨折不愈合骨折不愈合白癜风白癜风去皱去皱美容美容凹陷性疤痕凹陷性疤痕抗衰老抗衰老消化内科消化内科 妇儿科妇儿科 眼科眼科 血液科血液科 五官科五官科肝 炎、肝 炎、肝 硬肝 硬化化炎性肠病炎性肠病小儿脑瘫小儿脑瘫 视神经发育不良视神经发育不良视神经萎缩视神经萎缩 地中海贫血地中海贫血再生障碍性贫血再生障碍性贫血 口腔科（外）牙病口腔科（

15、外）牙病22多能细胞的采集多能细胞的采集23细胞的处理细胞的处理脐带血采集：脐带血采集：60-100ml左右左右;细胞分离：细胞分离：109左右左右/份份6%Hespan 羟乙基淀粉羟乙基淀粉离心洗涤24多能细胞的治疗方法多能细胞的治疗方法1 1、静脉输入治疗、静脉输入治疗2 2、病变部位直接注射、病变部位直接注射3 3、血管介入治疗、血管介入治疗4 4、体腔输入治疗、体腔输入治疗（如：中央脑室，珠网膜下腔注射）（如：中央脑室，珠网膜下腔注射）25251 1、静点、静点 在细胞临床治疗中静点对所有疾病都可以用。在细胞临床治疗中静点对所有疾病都可以用。（干细胞具备化学趋向性和归巢作用。）（干细胞

16、具备化学趋向性和归巢作用。）u 一般用一般用100ml100ml生理盐水稀释分离出来的干细胞，通过静生理盐水稀释分离出来的干细胞，通过静脉点滴的方法进行细胞治疗。脉点滴的方法进行细胞治疗。u 多能细胞可以通过血液循环到达细胞受损部位。多能细胞可以通过血液循环到达细胞受损部位。可用于如：老年痴呆、帕金森氏症、抗衰老等等的治疗。可用于如：老年痴呆、帕金森氏症、抗衰老等等的治疗。方法：方法：26262 2、患病部位注射干细胞、患病部位注射干细胞u 股骨头坏死-直接往关节腔内注射u 糖尿病足-沿下肢腓肠肌走向的血管方向多点注射u 心肌梗死 梗死的心肌部位u 糖尿病致眼底动脉硬化（失明）-可从眼底血管入

17、口处注射干细胞u 脊髓损伤-开放式治疗，在受损部位围绕注射干细胞。u 进行性肌营养不良-双重治疗：肌注+静点u 重症肌无力-双重治疗：肌注+静点方法：方法：27273 3、介入治疗、介入治疗肾病、肾衰-肾总动脉肝硬化-肝总动脉糖尿病-1型和2型均可股骨头坏死旋内、外支心肌梗死-用介入法将干细胞注射到梗死的部 位或接近梗死部位。方法：方法：2828u 小儿脑瘫-脑顶囟门直接注射入中央脑室4 4、体腔输入治疗、体腔输入治疗u 脑血栓后遗症-脑顶钻眼注入干细胞或 蛛网膜下腔注入干细胞u 帕金森氏症-蛛网膜下腔注射方法：方法：2929三、临床应用及效果三、临床应用及效果30缺血性心脏病缺血性心脏病 缺

18、血性心脏病、心肌梗死，缺血性心脏病、心肌梗死，均可以利用自体骨髓间充质细均可以利用自体骨髓间充质细胞移植治疗，胞移植治疗，20012001年国外即已年国外即已有报道，有报道，20032003年被美国心脏协年被美国心脏协会评为优秀研究成果；可采用会评为优秀研究成果；可采用体外分离注射、心导管冠脉注体外分离注射、心导管冠脉注射、开胸手术经心外膜心肌注射、开胸手术经心外膜心肌注射，我国已有上万例开展，总射，我国已有上万例开展，总有效率有效率95%95%以上。以上。31 2005年11月，美国心脏协会报道了一个三国多中心用多能细胞治疗心肌梗塞的报告，结论是多能细胞对心脏功能的改善是没有任何现有临床药物

19、能达到的。31修复AMI 1oEPchange in EF(3-6d post-AMI to 4m)Group Placebo Stem cell p all pts 3 5.5 0.014 EF49%3.7 4.0 0.81 5days 1.9 7.0 0.004Schachinger,et al.NEJM 2006;355;12-12103232我国多能细胞移植治疗心血管疾病的临床应用我国多能细胞移植治疗心血管疾病的临床应用u复旦大学附属中山医院等自复旦大学附属中山医院等自20032003年开展了骨髓干细胞移植治疗年开展了骨髓干细胞移植治疗冠心病、缺血性心脏病及心衰的临床研究，冠心病、缺血

20、性心脏病及心衰的临床研究，20062006年入组年入组600600多病多病例。随访例。随访6 6个月。患者心脏功能改善显著，而对于发病时间超过个月。患者心脏功能改善显著，而对于发病时间超过6 6 个月的前壁心肌梗死患者和扩张型心肌病患者，左室收缩功个月的前壁心肌梗死患者和扩张型心肌病患者，左室收缩功能的改善有限。能的改善有限。u浙江大学附属第二医院等利用骨髓间质干细胞移植治疗对浙江大学附属第二医院等利用骨髓间质干细胞移植治疗对STST段段抬高心肌梗死、亚急性心肌梗死、慢性缺血性心肌病、缺血性抬高心肌梗死、亚急性心肌梗死、慢性缺血性心肌病、缺血性心衰以及原发性扩张性心肌病患者有效，但对陈旧性心肌

21、梗死心衰以及原发性扩张性心肌病患者有效，但对陈旧性心肌梗死和扩张性心肌病患者的左心室收缩功能改善有限。和扩张性心肌病患者的左心室收缩功能改善有限。33治疗前治疗前治疗后治疗后3 3个星期个星期34肢体缺血性疾病肢体缺血性疾病 下肢缺血性疾病是一类常见病，下肢缺血性疾病是一类常见病，现有治疗方法的疗效很不理想，病现有治疗方法的疗效很不理想，病程长、患者痛苦大、残肢率高、丧程长、患者痛苦大、残肢率高、丧失劳动能力高、经济负担重。多能失劳动能力高、经济负担重。多能细胞疗法采用多次嵌合移植，通过细胞疗法采用多次嵌合移植，通过导管技术或局部组织注射进行细胞导管技术或局部组织注射进行细胞移植，促进血管重新

22、生成。移植，促进血管重新生成。3535糖尿病足糖尿病足总有效率达总有效率达87.2%87.2%，使患者疼痛、冷使患者疼痛、冷感缓解，行走间感缓解，行走间距延长，溃疡愈距延长，溃疡愈合，免除了合，免除了截肢截肢致残的严重后果。致残的严重后果。3636给给 药药 6 小小 时时注注 射射 部部 位位3737治疗前后患者足部情况治疗前后患者足部情况38383940骨科疾病骨科疾病 利用不同的载体将多能利用不同的载体将多能细胞移植于损伤部位，可以细胞移植于损伤部位，可以治疗软骨损伤、剥脱性骨软治疗软骨损伤、剥脱性骨软骨炎、骨折不愈合、延迟愈骨炎、骨折不愈合、延迟愈合、股骨头坏死等。合、股骨头坏死等。4

23、14142病例一病例一股骨头坏死股骨头坏死4243多能细胞移植多能细胞移植6m6m血管造影前后对照血管造影前后对照4444术后术后3天天 术后术后3月月 术后术后9个月个月Pictures provided by Dr.Wang病例二病例二4545（十）干细胞修复骨损伤（十）干细胞修复骨损伤促进骨损伤修复促进骨损伤修复开放性肱骨骨折开放性肱骨骨折固定固定髂骨移植物髂骨移植物+多能细胞多能细胞二个月后二个月后五个月后五个月后五个月后五个月后46神经系统疾病神经系统疾病 多能细胞也可分化为神多能细胞也可分化为神经细胞，可用于治疗多种由经细胞，可用于治疗多种由于神经细胞坏死或功能障碍于神经细胞坏死或

24、功能障碍引发的疾病，如：脑卒中、引发的疾病，如：脑卒中、侧索硬化症、脑瘫、脊髓脊侧索硬化症、脑瘫、脊髓脊柱损伤等。柱损伤等。4747肝硬化肝硬化 无特效药！放腹水加输白蛋白无特效药！放腹水加输白蛋白48 分离的多能细胞经分离的多能细胞经肝动脉或门静脉输入，肝动脉或门静脉输入，使其在肝脏内落户，在使其在肝脏内落户，在肝脏的微环境调节下可肝脏的微环境调节下可以分化为肝细胞，新生以分化为肝细胞，新生的肝细胞承担肝脏的工的肝细胞承担肝脏的工作改善肝功能。作改善肝功能。4949国外资料：拟行肝癌（肝右叶）部分肝切除患者，国外资料：拟行肝癌（肝右叶）部分肝切除患者，术前给予多能细胞治疗（肝左叶），术前给予

25、多能细胞治疗（肝左叶），2121天后肝左叶成倍增大。天后肝左叶成倍增大。Stem Cells 2005;23;463-47050治疗AD 的适应证 免疫风湿病免疫风湿病n(1)(1)系统性硬化症系统性硬化症(SSc)(SSc)(早期有明显的皮肤早期有明显的皮肤和内脏受累和内脏受累););n(2)(2)系统性红斑狼疮系统性红斑狼疮(SLE)(SLE)n(3)(3)类风湿性关节炎类风湿性关节炎(RA)(RA)n(4)(4)自身免疫性肺动脉高压自身免疫性肺动脉高压5151治疗治疗AD 的适应证的适应证 (5)(5)坏死性血管炎坏死性血管炎 (6)(6)儿童风湿病患者儿童风湿病患者SSc SSc 伴有

26、不同程度的伴有不同程度的肺纤维化、严重的皮肌炎或坏死性血管炎。肺纤维化、严重的皮肌炎或坏死性血管炎。(7)(7)多发性硬化多发性硬化(MS)(MS)(8)(8)重症肌无力及肌萎缩侧索硬化重症肌无力及肌萎缩侧索硬化 (9)(9)炎症性肠病炎症性肠病(如如Crohns Crohns 病病););(10)(10)糖尿病糖尿病5252 1、多能细胞对胰岛细胞的修复 多能细胞通过对胰岛的修复，可使胰岛产生新的胰岛细胞；通过对胰岛细胞的直接修复，使其具有分泌胰岛素的功能；通过多能细胞所产生的因子，刺激胰岛细胞再生。2、多能细胞对其他胰岛素分泌细胞的修复 在人体内除了胰岛细胞分泌胰岛素外，在身体其他器官和组

27、织中还存在一些胰岛素分泌细胞，也有分泌胰岛素的作用。通过多能细胞对这些细胞的修复及再生作用，可以提高体内胰岛素的分泌量，可起到降血糖的作用。3、多能细胞对胰岛素抵抗的作用 通过多能细胞的移植，可以增加细胞内运糖蛋白的敏感性，促进胰岛受体与胰岛素的结合，降低胰岛素的抵抗作用。（2型糖尿病）干细胞治疗糖尿病的机理干细胞治疗糖尿病的机理5353如何与相关科室更紧密合作？如何与相关科室更紧密合作？离不开你们的支持；离不开你们的支持；患者教育和心理支持；患者教育和心理支持；信息资料的收集和整理；信息资料的收集和整理；常规治疗的配合；常规治疗的配合；腰穿、手术和介入的操作；腰穿、手术和介入的操作；护理工作及副作用的处理；护理工作及副作用的处理；随访工作的完善；随访工作的完善；临床和科研资料的共享；临床和科研资料的共享；高端服务的服务意识。高端服务的服务意识。54