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间充质干细胞研究及临床应用的高速发展
更新时间:2018-03-02  浏览次数:

间充质干细胞是一种具有多向分化潜能的成体干细胞, 它不仅能促进损伤组织的再生与修复,还拥有良好的免疫调节能力,通过调控免疫细胞的增殖、分化和功能状态,从而调节炎症因子水平。尽管MSCs潜在的免疫抑制机制尚不十分清楚, 但是许多研究已经证实MSCs体的生物学作用,预示了良好的应用前景。


政策放开加快干细胞研究的发展

                                                                                                                                                                      


2015年,《干细胞临床研究管理办法(试行)》和《干细胞制剂质量控制及临床前研究指导原则(试行)》两大政策先后出台,为干细胞产业规范化发展奠定了良好的政策基础。2016年年初,卫计委发布“科技教育司2016年工作要点”,将“强化干细胞临床研究管理”作为规范管理重点之一,强调全面落实两大政策,启动干细胞临床研究机构和研究项目备案。开展日常监管,配合CFDA组织开展专项整治,促进干细胞临床研究健康开展。10月25日,中共中央、国务院印发的《“健康中国2030”规划纲要》提出,到2030年,我国主要健康指标进入高收入国家行列,人均预期寿命将达到79岁。其中,“干细胞与再生医学”作为重大科技项目被列入规划纲要,旨在推进医学科技进步,推动健康科技创新。2017年12月22日,国家食品药品监督管理总局发布《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则(试行)》,给我国干细胞治疗产品的上市审批指明了道路。


干细胞政策的放开,促进了我国间充质干细胞领域研究的快速发展。2015年间充质干细胞的专利数量有了突破性的增长,国家政策的引导对于该领域的发展有着重要的作用(图1:我国间充质干细胞领域专利族数量优先权年份)。


数据来源:德温特专利数据库


间充质干细胞领域研究处于高速发展期


间充质干细胞因具有多向分化能力和免疫调节作用而越来越受到关注。


可以分泌多种效应细胞因子,这些细胞因子主要包括抗凋亡分子、促血管生成分子、免疫调节分子等,这些因子可以参与损伤组织的修复以及抑制排斥反应。目前与间充质干细胞相关的临床试验已涉及300多种疾病,单是在美国开展的与间充质干细胞相关的临床试验就达到了652件,主要的疾病包括骨损伤、神经退行性疾病、糖尿病、心肌缺血、重症肌无力、肝损伤等。从2002年起间充质干细胞领域的研究以及相关专利的申请出现了飞跃式的增长。


对间充质干细胞领域专利族申请的年度分布进行研究,发现近十年(2007年-2016年)专利族申请数量为7243个,达到该领域专利(间充质干细胞研究发展历程)


整体上来看,间充质干细胞研究领域正处于高速发展期。间充质干细胞的研究起步相对较晚,其标志事件是1999年Pittenger教授等在Science发表文章,首次证明间充质干细胞具有多向分化能力。这个研究成果激发了众多研究者对间充质干细胞的分化潜能的研究,在不同的诱导条件下分化为许多不同的组织,如骨组织、软骨组织、脂肪组织、肌肉组织、神经组织等。更为重要的是间充质干细胞可以从多种组织获得,分离方法简便,体外培养方便,其常见的来源包括新生儿的脐带、胎盘,骨髓、肌肉组织、脂肪组织等。


间充质干细胞的治疗作用目前认为有以下两个方面:一是间充质干细胞对于受损部位组织的定向分化,二是间充质干细胞产生细胞因子的旁分泌作用。在定向分化方面主要体现的是替代作用,可以诱导成很多组织细胞,修复替代损伤的组织;在旁分泌方面主要体现在间充质干细胞族申请总数量的81%。


间充质干细胞各子领域发展程度分析


间充质干细胞的相关研究主要包括间充质干细胞的分离纯化、诱导分化以及临床应用三个部分。因为间充质干细胞首先要从骨髓等来源中分离得到,一般首先分离骨髓低密度的单个核细胞,进行纯化。随后将细胞添加到培养基中进行扩大培养。在得到一定量的间充质干细胞后,为使间充质干细胞向某类组织分化,需对其进行定向的诱导分化,最后将其应用到临床研究中。为了能更好地理解间充质干细胞各个领域的发展情况,对间充质干细胞研究涉及的相关技术进行细化,建立了间充质干细胞的专利技术谱系,借此进行子领域的研究。对各子领域的专利数量进行统计,发现间充质干细胞各子领域的发展程度有较大差异。


对间充质干细胞的主要研究领域进行研究,发现诱导分化是申请专利族数量最多的领域,1987年至今共申请专利族592个。生物方法是诱导分化最常用到的方法。在体内和体外各种不同诱导条件下,间充质干细胞具有分化为成骨细胞、成软骨细胞、神经细胞、肌细胞等中胚层和神经外胚层组织细胞的能力,诱导分化也是干细胞主要的应用领域。


(间充质干细胞专利族子领域分布)


对各个子领域专利族数量的增长情况进行统计,发现各个领域专利族的增速各不相同。分离纯化部分的专利整体都增速较快,预处理与诱导分化部分的生物方法如生物因子处理、基因修饰、生物因子诱导等领域也有较快增长,是研究的重点。在疾病应用部分肿瘤、组织修复、免疫疾病、心血管疾病等多种疾病的间充质干细胞治疗方法都得到了持续的关注。

(全球间充质干细胞各子领域的专利族数量增长情况)