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吉美瑞生/同济大学联合团队开发适用于临床移植的肺干细胞培养技术

发布时间:21/10/12

干细胞疗法是将具有再生功能的细胞在体外培养之后,移植到患者体内,替代受损或患病的细胞,修复受损组织器官的治疗方法。目前干细胞治疗被医学专家和社会各界寄予极大的希望,海外已有约20款干细胞治疗产品成功开发上市。吉美瑞生集团下属子公司仙荷医学开发了肺干细胞全球首创新药REGEND001,目前已被国家药监局批准进入临床II期试验阶段,用于慢性阻塞性肺病和特发性肺纤维化的治疗。然而,干细胞的临床转化过程中仍然存在许多亟待解决的关键问题,其中长期培养后干细胞的安全性最令人关注。

2021年 9月,左为教授领衔的吉美瑞生/同济大学医学院附属东方医院联合团队在Stem Cells International期刊上在线发表了题为“Stable Long-Term Culture of Human Distal Airway Stem Cells for Transplantation”的论文。研究团队描述了支气管基底层来源的远端气道干细胞(即肺干细胞)的药品级培养技术,并对长期传代培养细胞的生物学稳定性进行分析评估。随后在小鼠和灵长类动物模型中研究了其安全性和有效性,旨在为肺干细胞产品的临床应用提供全面的评估。

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▲团队联合发表在在Stem Cells International期刊的论文


      研究团队首先通过支气管镜镜检技术从供体肺部刷取支气管基底层样本,并从中成功分离得到KRT5+P63+肺干细胞。为更好评估其临床潜能,支气管肺干细胞的扩增培养及诱导分化均遵循GMP药品级生产条件。细胞在P4-P7代扩增中,均保持一致的扩增潜能,同时维持相对稳定的体外诱导分化能力,具有传代稳定性。随后,研究团队委托第三方公司遵循GLP法规对肺干细胞进行急性和长期毒性评估。扩增的肺干细胞以低中高三种剂量移植进入小鼠肺部,在14天急性观察期中监测小鼠的体重、生理或神经活动体重和食物/水摄入量,并未发现异常。同时在两个月的长期观察中,上述指标也无异常。血清监测多项指标也证实细胞移植不会对移植受体产生毒理反应。同时,研究团队在体外和体内各种环境条件下都进行了检测,证实肺干细胞不具有致瘤性。

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▲移植后的小鼠肺部, 形成“人-鼠嵌合肺


后续,培养的肺干细胞被移植进入肺部损伤的免疫缺陷小鼠的肺部,以观察其治疗的有效性。人源细胞能够成功定植并整合进入小鼠肺部,形成“人-鼠嵌合肺”。整合细胞能够在体内逐渐表达RAGE和CC10,向成熟的上皮细胞和气管分泌上皮细胞等方向进行分化。同时团队与同济大学附属东方医院呼吸内科的医疗团队合作,首次尝试运用幼儿支气管镜技术,向食蟹猴肺内进行细胞移植。移植后的细胞成功定植到猴肺内,未发生非预期的分布扩散,也没有观察到肿瘤发生、细胞的异常生长或其他相关的不良事件。

该研究为REGEND001肺干细胞产品的临床转化提供了详细的理论依据和数据支持,对肺脏再生医学发展具有重要意义。该研究受中德双边COVID-19新冠病毒研究合作基金、国家重点研发计划干细胞及转化研究专项、国家自然科学基金委、同济大学附属上海市东方医院、广州医科大学附属第一医院、宁夏医科大学以及吉美瑞生再生医学集团的资助。同济大学医学院博士生周悦青为该论文的第一作者,吉美瑞生王宇嘉博士、张婷博士和马煜博士也为论文的发表做出了重要贡献。

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