7月27日,2018生物科技與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國(guó)際高峰論壇在京舉辦。圖為華西醫(yī)科大學(xué)博士解慧琪作主題演講,題目為《組織工程與再生修復(fù)》。 經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)-中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者張相成/攝
經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)-中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)北京7月27日訊 由中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)主辦,賽爾集團(tuán)等承辦的“2018生物科技與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國(guó)際高峰論壇”今日在京舉辦。
華西醫(yī)科大學(xué)博士解慧琪在主題演講中介紹了組織工程與再生修復(fù)。據(jù)介紹,組織工程和干細(xì)胞共同構(gòu)成了再生醫(yī)學(xué)前沿修復(fù)手段,它由三個(gè)主要要素組成;細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)材料、細(xì)胞和材料之間相互作用,三個(gè)要素共同組成組織工程在人體組織再生修復(fù)中間共同的作用。通過(guò)多種檢測(cè)證實(shí),組織工程骨能夠有效促進(jìn)骨的愈合達(dá)到骨再生修復(fù)并且重建的作用。此外,干細(xì)胞和材料的結(jié)合也可用在心肌修復(fù)、食管修復(fù)、尿道、膀胱修復(fù)等等方面。
以下為演講全文:
大家下午好!
大家可能覺(jué)得有一點(diǎn)累了,但是我們都有疲憊感,因?yàn)榻裉炻?tīng)了很多精彩的演講,我是最后一位,為了能夠給大家更多的信息,我想我用中文盡可能簡(jiǎn)潔去演講,我是來(lái)自于華西醫(yī)院,來(lái)自于中國(guó)一個(gè)非常出名的大學(xué)。
大家知道組織工程是再生醫(yī)學(xué)重要手段,它是一個(gè)新興交叉學(xué)科,和干細(xì)胞共同構(gòu)成了我們?cè)偕t(yī)學(xué)前沿修復(fù)手段,它由三個(gè)主要要素組成;細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)材料、細(xì)胞和材料之間相互作用,三個(gè)要素共同組成組織工程在人體組織再生修復(fù)中間共同的作用。
我們實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)老的實(shí)驗(yàn),成立于1988年,主要做的工作包括以下幾個(gè)方面;
一是基于組織工程細(xì)胞外基質(zhì)材料研究和復(fù)合基質(zhì)材料,用于組織修復(fù)引導(dǎo)和有道再生進(jìn)。
二是成體間充質(zhì)干細(xì)胞,根據(jù)不同的組織再生的特點(diǎn),曾經(jīng)做過(guò)多種不同來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞,包括骨髓來(lái)源、肌腱、脂肪、胎盤(pán)來(lái)源干細(xì)胞,以及尿源性干細(xì)胞。
三是用組織工程干細(xì)胞手段用于結(jié)構(gòu)性組織再生修復(fù),包括骨、肌腱、軟骨、皮膚等等,為什么叫結(jié)構(gòu)性組織修復(fù)呢?它在體內(nèi)承擔(dān)支撐和結(jié)構(gòu)的作用。
最近在做一些可能會(huì)影響人類生命健康器官再生修復(fù)。這方面主要做心肌、膀胱、食管、尿道、子宮等。
這是實(shí)驗(yàn)室用的比較多天然ECM材料,這一類的材料是來(lái)自于人體或者動(dòng)物體,經(jīng)過(guò)了脫細(xì)胞的技術(shù)保留了材料天然三維結(jié)構(gòu)和部分力學(xué)性能,保留一定活性誘導(dǎo)組織再生的成分,進(jìn)行了脫細(xì)胞處理可以最大限度把它的免疫元性去掉,可以誘導(dǎo)組織再生,達(dá)到組織修復(fù)重建的目的,這是骨修復(fù)材料、機(jī)件修復(fù)材料,以及用于器官替代一類生物膜片的材料。
針對(duì)這一類材料做了相關(guān)很多從材料置備到生物學(xué)研究,包括每一步置備過(guò)程,對(duì)于細(xì)胞、免疫元性的影響,包括超微結(jié)構(gòu),各種組織組分成分的改變。
我們實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)多年研究積累,從基礎(chǔ)研究、體外實(shí)驗(yàn)、體內(nèi)實(shí)驗(yàn),從小的動(dòng)物從老鼠、大動(dòng)物接近人靈長(zhǎng)類動(dòng)物,做了一系列動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行有效性驗(yàn)證與評(píng)價(jià)。這做的是組織工程骨,在猴子的上肢做了一個(gè)骨缺損,不能自己愈合骨缺損的模型,用我們的支架材料和干細(xì)胞進(jìn)行復(fù)合,構(gòu)建了組織工程骨植入到體內(nèi)修復(fù)骨缺損,通過(guò)多種檢測(cè)證實(shí)組織工程骨能夠有效促進(jìn)骨的愈合達(dá)到骨再生修復(fù)并且重建的作用,這是組織工程機(jī)件用于修復(fù)猴屈指肌腱缺損,在國(guó)際上叫無(wú)人區(qū),現(xiàn)在在臨床上修復(fù)非常困難,因?yàn)榧词鼓軌蜷L(zhǎng)好也會(huì)出現(xiàn)粘連的問(wèn)題,帶有活細(xì)胞組織肌腱的修復(fù),并且沒(méi)有組織的粘連。
其實(shí),整個(gè)講的過(guò)程,包括前期做了20年的基礎(chǔ)工作,對(duì)于轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)只是最前面一步,實(shí)際上那個(gè)時(shí)候我們還在這里有一個(gè)很長(zhǎng)的國(guó)家要走,在2005年前后跟企業(yè)合作建立了從質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系建立到安全性評(píng)價(jià)形式檢驗(yàn)到臨床實(shí)驗(yàn)包括報(bào)批最后獲得產(chǎn)品注冊(cè)證、上市的過(guò)程。
目前已經(jīng)有4個(gè)產(chǎn)品,分別是骨、肌腱生物羊膜、疝補(bǔ)片產(chǎn)品獲得了資格證已經(jīng)上市,還有尿道修復(fù)、角膜處在臨床實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)的階段。生物應(yīng)用材料和組織工程的材料審批是跟藥品是兩條線,這個(gè)屬于三類醫(yī)療器械,相當(dāng)于藥品一類新藥在國(guó)家局審批的要求非常嚴(yán)格。這是第一個(gè)產(chǎn)品注冊(cè)證,用于骨修復(fù)的材料,這個(gè)材料自批準(zhǔn)上市以來(lái),已經(jīng)有30萬(wàn)病人獲益,有30個(gè)省市遍布600多家醫(yī)院,并且修復(fù)材料可以做成很多種的規(guī)格,可以做成骨粉、骨塊、骨條包括脊柱溶合器等等。
這是一個(gè)6歲小孩橈骨骨腫瘤,這個(gè)腫瘤把它病變地方去除以后會(huì)形成很大的骨缺損,如果沒(méi)有新的辦法的話,臨床上取病人自己的骨頭修復(fù),小孩沒(méi)有那么多可以取的骨頭需要取他父母的骨頭,在臨床上是非常棘手的難題,用組織工程骨修復(fù)以后,這個(gè)材料不僅能夠很好加了干細(xì)胞,不僅能夠很好修復(fù)骨,而且隨著兒童生長(zhǎng)發(fā)育重塑,長(zhǎng)長(zhǎng)變粗,像自己的骨頭一樣。
這個(gè)病人是胸壁巨大的腫瘤,這腫瘤不僅是軟組織腫瘤,五根肋骨受到侵犯,每一根長(zhǎng)20公分是非常巨大的骨缺損,把腫瘤切除掉之后,需要重建修復(fù)缺損,重建功能,我們用他自體間充質(zhì)干細(xì)胞結(jié)合生物修復(fù)材料重建胸廓,病人獲得了非常好的效果,每年進(jìn)行隨訪,這個(gè)病人隨訪17年,每年進(jìn)行隨訪通過(guò)CT可以看到它有非常好的再生,并且再一個(gè)很偶然的機(jī)會(huì)我們得到了他少量組織標(biāo)本,我們可以證實(shí)他的骨修復(fù)完美達(dá)到他自體骨骼的效果。
這是我們第二個(gè)產(chǎn)品證書(shū)來(lái)自于婦女生產(chǎn)孩子以后胎盤(pán)羊膜,進(jìn)行脫細(xì)胞以后,可以用在比如說(shuō)像糖尿病足潰瘍,糖尿病發(fā)病率非常高,并發(fā)癥發(fā)生率非常高,像這種組虧樣非常難治療,這個(gè)病人這雙腳爛了6年,想盡了任何辦法沒(méi)有辦法修復(fù),用脫細(xì)胞羊膜進(jìn)行修復(fù),連續(xù)隨訪了兩年這個(gè)患者修復(fù)非常好,并且沒(méi)有產(chǎn)生影響他功能的斑痕。
這個(gè)是我母親的手,她在家里面做飯的時(shí)候不小心把手切除了很大一塊損傷,并且指甲也有損傷,骨頭都看得到,肌腱也破了,到了醫(yī)院以后,醫(yī)生要求她住院從腿上取一塊皮膚植皮,否則的話將來(lái)指頭彎曲,但是我的母親不愿意從自己身上取皮膚修復(fù),她說(shuō)你們不是研制了膜能不能給我們用一下,我們當(dāng)時(shí)沒(méi)有拿到注冊(cè)證,我算是非法行醫(yī)換了藥給她貼上,貼上以后,這是一個(gè)星期創(chuàng)面達(dá)到很好的愈合,現(xiàn)在你看她的手看不到任何痕跡,這是讓我很驕傲的事情。
這是我們正在進(jìn)行臨床把脫細(xì)胞生物羊膜用在角膜潰瘍上,這個(gè)病人是3000度鐵水由于生產(chǎn)防護(hù)不當(dāng)濺到眼睛里面燒傷了,這個(gè)病人唯一等待就是失明,唯一的方法等待角膜移植,角膜移植供體非常難活的,這個(gè)病人角膜得到恢復(fù)了,視力得到了恢復(fù),避免了失明的危險(xiǎn)。
第三個(gè)產(chǎn)品是肌腱修復(fù)材料,研制了20多年,拿到產(chǎn)品注冊(cè)證的材料,這是國(guó)內(nèi)唯一一個(gè)上市的肌腱修復(fù)的產(chǎn)品。
第四個(gè)是生物疝補(bǔ)片產(chǎn)品,由于腹股溝致疝和斜疝的修復(fù),需要力學(xué)強(qiáng)度和再生修復(fù)的能力。
回到今天的主題,在干細(xì)胞方面的研究更想講的是干細(xì)胞可以和再生修復(fù)材料能有一個(gè)很好的結(jié)合,當(dāng)然干細(xì)胞我剛才講過(guò)根據(jù)不同組織的修復(fù)特點(diǎn),研究了不同來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞,2004年骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞有多個(gè)批次,送到國(guó)家藥監(jiān)局按照生物制品的要求進(jìn)行了全部檢測(cè)拿到檢測(cè)報(bào)告,所有檢測(cè)結(jié)果符合要求,2004年國(guó)家沒(méi)有相關(guān)政策法規(guī)和指南,我們很尷尬拿報(bào)告并沒(méi)有辦法往后推進(jìn)。
我給大家介紹一下實(shí)驗(yàn)室最近在研究,我個(gè)人認(rèn)為是一個(gè)非常有前景自體干細(xì)胞來(lái)源,尿液來(lái)源干細(xì)胞,這個(gè)研究是2008年第一次在雜志上報(bào)道的,我們實(shí)驗(yàn)室最近關(guān)注到研究開(kāi)始進(jìn)行尿源性干細(xì)胞的研究,我們每個(gè)人只要每天正常吃飯、喝水就可以產(chǎn)生1500毫升到2000毫升的尿液,來(lái)源非常豐富,而且取材是無(wú)創(chuàng)的,也是沒(méi)有倫理學(xué)的問(wèn)題,是非常好來(lái)源自體來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞。它具有干細(xì)胞很明確一些多樣分化能力得到很明確的驗(yàn)證,我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),分離尿源性干細(xì)胞有兩個(gè)不同亞群,在同一個(gè)視野下有(長(zhǎng)所性),有低遮光線的細(xì)胞,還有米粒狀高遮光線的細(xì)胞,這兩類干細(xì)胞大小和分化能力略有不同,比如說(shuō)SSUSC在成骨分化和(成質(zhì))分化方面由于RSUSC,并且對(duì)這兩類干細(xì)胞其他生物學(xué)特性對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),這兩類干細(xì)胞不同,SSUSC有更強(qiáng)遷移能力和更快增值的能力。
這兩類干細(xì)胞這是它的表面Marker表達(dá)非常類似,唯一有顯著性差異CD133略有不同,他們都表達(dá)干性基因,隨著傳代次數(shù)延長(zhǎng)干性保持很好。
對(duì)于干細(xì)胞的來(lái)源進(jìn)行了分析,USC來(lái)自于腎臟,研究證實(shí)是來(lái)源于腎臟,兩種亞群來(lái)源有所不同,SSUSC來(lái)源于腎臟間充質(zhì),RSUSC來(lái)自于腎小球管,而且在遠(yuǎn)端的位置,下一步進(jìn)行譜系分析研究。
尿源干用在臨床上有一些瓶頸需要克服,從獲取傳代這個(gè)時(shí)間比較長(zhǎng),大概需要14天左右,需要尋找一些更能夠讓它快速擴(kuò)充的辦法,我們研制了一個(gè)能夠很好促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)增,可以有效促進(jìn)干細(xì)胞黏附和增值。并且研究了干細(xì)胞,它促進(jìn)干細(xì)胞黏附增值可能的基質(zhì),促進(jìn)整合受體,并且PUSIS和USCS可以注射,注射到體內(nèi)有助于血管再生,保持一定的外形,還研究發(fā)現(xiàn)低氧可以促進(jìn)USC再生,用于皮膚再生修復(fù)可以發(fā)現(xiàn)早期促進(jìn)皮膚再生,在14天的時(shí)候可以看到明顯再生。
并且我們找到了它參與血管形成上臂化的證據(jù),這是膠原類型修復(fù)接近正常皮膚,USC不僅用在皮膚缺損,還可以用在美容、子宮修復(fù)、關(guān)節(jié)軟骨、旁觀這幾個(gè)方面在進(jìn)行相關(guān)的研究。
干細(xì)胞和材料的結(jié)合之前也研究過(guò)用在心肌修復(fù)、食管修復(fù)、尿道、膀胱修復(fù)等等方面,時(shí)間關(guān)系暫時(shí)跟大家分享到這里,非常希望和大家進(jìn)行交流和合作,謝謝!