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人胚干细胞治疗半月板损伤初见曙光——同济医院陈红教授团队的干细胞临床研究成果在《STTT》上发表

资料来源:康复医学科

发布者:宣传部

时间:2023-11-06

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近日,华中科技大学同济医学院附属同济医院康复医学科的陈红教授带领黄梁江、张松等团队成员,联合中国科学院动物研究所团队,在国际著名Nature子刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》(简称STTT,影响因子39.3)上刊发研究型论文,在全世界首次证实了人胚干细胞来源的免疫及基质调节细胞(IMRCs)治疗半月板损伤的临床安全性及初步有效性,并进一步揭示了该干细胞修复半月板软骨的重要分子机制,为临床半月板损伤的治疗提供了一种全新、有效的治疗手段。



干细胞是一种具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体。按照发育阶段,可将干细胞分为胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,ESCs)和成体干细胞(Adult Stem Cells, ASCs)。间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)是最具代表性的成体干细胞之一,具有良好的组织损伤修复能力。然而,脐带、骨髓等人体组织来源的MSCs在体外增殖能力有限、批次间异质性大,限制了后期的临床应用和工业化生产。近年来,本项目团队通过定向诱导,将人ESCs分化为间充质样细胞,该细胞与成体MSCs具有相似的生物学特性,来源稳定,均一性好,无致瘤性,可标准化、工业化生产。同时,该细胞在体外展示出极强的免疫调节能力及细胞外基质降解功能,因此,我们将其命名为免疫及基质调节细胞(Immunity-and-matrix-regulatory cells,简称IMRCs)。IMRCs干细胞结合了ESCs和成体MSCs的优点,有望用于治疗免疫、纤维化相关难治性疾病,是再生医学领域极具潜力的干细胞药物之一。

半月板是股骨与胫骨关节面之间的纤维软骨板,具有吸收震荡、保持膝关节稳定性和传递负荷等重要作用。半月板损伤是临床上的一种常见病,目前保守估计国内约有1亿患者。因半月板的血供不足等因素,正常情况下半月板的自我修复能力极差,常规的治疗手段效果不理想。除对症治疗以外,实现损伤半月板软骨的再生修复,一直是摆在广大医务工作者面前迫切希望解决的难题,而利用干细胞移植技术修复半月板损伤是一种极有潜力的治疗手段。

陈红关注到了这一临床上的痛点问题及发展前景,于2015年在国内首次提出“再生康复医学”的概念,希望通过干细胞移植的技术来治疗难治性临床疾病。为了解决广大膝关节半月板损伤患者的疾苦,陈红教授从临床实际出发,带领团队完成全球首例人胚干细胞来源的IMRCs干细胞对半月板损伤患者的安全性及有效性研究。

今年11月1日,同济医院陈红教授团队,联合中国科学院周琪院士团队,华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科专家团队及骨科专家团队,共同在STTT杂志在线发表了题为《Immunity-and-matrix-regulatory cells enhance cartilage regeneration for meniscus injuries: a phase Ⅰ dose-escalation trial》的研究论文。为了将IMRCs干细胞带入临床医疗实践中治疗半月板损伤患者,团队从细胞制备,临床前动物研究(兔、猴),到Ⅰ期临床试验等进行了大量的机制探索和临床工作,全过程详细验证了膝关节腔注射IMRCs干细胞是安全的。同时,动物研究和临床研究还进一步证实,IMRCs干细胞可实现损伤半月板的组织学和影像学修复。在作用机制方面,研究者通过患者关节液的刺激试验,最终发现:IMRCs干细胞旁分泌的具有免疫调节和促再生作用的细胞因子,是细胞发挥修复半月板软骨的主要途径。

同济医院是国家卫健委备案的干细胞临床研究基地,而康复医学科一直是我院干细胞基础研究及临床转化的前沿,依托华中干细胞库、干细胞研究中心实验室、GMP级实验室、神经损伤与功能重建湖北省重点实验室,华中科技大学双一流国际合作联合科研平台(同济-杜克-新加坡国立大学医学院)。在陈红的带领下,科室从2018年起即开始进行人胚干细胞来源功能细胞的相关基础及临床研究工作,在干细胞治疗半月板损伤,运动神经元病,脊髓损伤等相关疾病的研究中取得了丰富的成果。本次STTT论文的发表,是对科室干细胞研究团队工作的进一步肯定和认可,表明我们的部分工作已处在国际前沿水平。

人胚干细胞治疗半月板损伤初见曙光——同济医院陈红教授团队的干细胞临床研究成果在《STTT》上发表