間充質(zhì)干細(xì)胞是一種具有多向分化潛能的成體干細(xì)胞, 它不僅能促進(jìn)損傷組織的再生與修復(fù),還擁有良好的免疫調(diào)節(jié)能力,通過(guò)調(diào)控免疫細(xì)胞的增殖、分化和功能狀態(tài),從而調(diào)節(jié)炎癥因子水平。盡管MSCs潛在的免疫抑制機(jī)制尚不十分清楚, 但是許多研究已經(jīng)證實(shí)MSCs體的生物學(xué)作用,預(yù)示了良好的應(yīng)用前景。
政策放開(kāi)加快干細(xì)胞研究的發(fā)展
2015年,《干細(xì)胞臨床研究管理辦法(試行)》和《干細(xì)胞制劑質(zhì)量控制及臨床前研究指導(dǎo)原則(試行)》兩大政策先后出臺(tái),為干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展奠定了良好的政策基礎(chǔ)。2016年年初,衛(wèi)計(jì)委發(fā)布“科技教育司2016年工作要點(diǎn)”,將“強(qiáng)化干細(xì)胞臨床研究管理”作為規(guī)范管理重點(diǎn)之一,強(qiáng)調(diào)全面落實(shí)兩大政策,啟動(dòng)干細(xì)胞臨床研究機(jī)構(gòu)和研究項(xiàng)目備案。開(kāi)展日常監(jiān)管,配合CFDA組織開(kāi)展專項(xiàng)整治,促進(jìn)干細(xì)胞臨床研究健康開(kāi)展。10月25日,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》提出,到2030年,我國(guó)主要健康指標(biāo)進(jìn)入高收入國(guó)家行列,人均預(yù)期壽命將達(dá)到79歲。其中,“干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)”作為重大科技項(xiàng)目被列入規(guī)劃綱要,旨在推進(jìn)醫(yī)學(xué)科技進(jìn)步,推動(dòng)健康科技創(chuàng)新。2017年12月22日,國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局發(fā)布《細(xì)胞治療產(chǎn)品研究與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》,給我國(guó)干細(xì)胞治療產(chǎn)品的上市審批指明了道路。
干細(xì)胞政策的放開(kāi),促進(jìn)了我國(guó)間充質(zhì)干細(xì)胞領(lǐng)域研究的快速發(fā)展。2015年間充質(zhì)干細(xì)胞的專利數(shù)量有了突破性的增長(zhǎng),國(guó)家政策的引導(dǎo)對(duì)于該領(lǐng)域的發(fā)展有著重要的作用(圖1:我國(guó)間充質(zhì)干細(xì)胞領(lǐng)域?qū)@鍞?shù)量?jī)?yōu)先權(quán)年份)。
數(shù)據(jù)來(lái)源:德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)
間充質(zhì)干細(xì)胞領(lǐng)域研究處于高速發(fā)展期
間充質(zhì)干細(xì)胞因具有多向分化能力和免疫調(diào)節(jié)作用而越來(lái)越受到關(guān)注。
可以分泌多種效應(yīng)細(xì)胞因子,這些細(xì)胞因子主要包括抗凋亡分子、促血管生成分子、免疫調(diào)節(jié)分子等,這些因子可以參與損傷組織的修復(fù)以及抑制排斥反應(yīng)。目前與間充質(zhì)干細(xì)胞相關(guān)的臨床試驗(yàn)已涉及300多種疾病,單是在美國(guó)開(kāi)展的與間充質(zhì)干細(xì)胞相關(guān)的臨床試驗(yàn)就達(dá)到了652件,主要的疾病包括骨損傷、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病、心肌缺血、重癥肌無(wú)力、肝損傷等。從2002年起間充質(zhì)干細(xì)胞領(lǐng)域的研究以及相關(guān)專利的申請(qǐng)出現(xiàn)了飛躍式的增長(zhǎng)。
對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞領(lǐng)域?qū)@迳暾?qǐng)的年度分布進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)近十年(2007年-2016年)專利族申請(qǐng)數(shù)量為7243個(gè),達(dá)到該領(lǐng)域?qū)@?/span>(間充質(zhì)干細(xì)胞研究發(fā)展歷程)
整體上來(lái)看,間充質(zhì)干細(xì)胞研究領(lǐng)域正處于高速發(fā)展期。間充質(zhì)干細(xì)胞的研究起步相對(duì)較晚,其標(biāo)志事件是1999年P(guān)ittenger教授等在Science發(fā)表文章,首次證明間充質(zhì)干細(xì)胞具有多向分化能力。這個(gè)研究成果激發(fā)了眾多研究者對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞的分化潛能的研究,在不同的誘導(dǎo)條件下分化為許多不同的組織,如骨組織、軟骨組織、脂肪組織、肌肉組織、神經(jīng)組織等。更為重要的是間充質(zhì)干細(xì)胞可以從多種組織獲得,分離方法簡(jiǎn)便,體外培養(yǎng)方便,其常見(jiàn)的來(lái)源包括新生兒的臍帶、胎盤,骨髓、肌肉組織、脂肪組織等。
間充質(zhì)干細(xì)胞的治療作用目前認(rèn)為有以下兩個(gè)方面:一是間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)于受損部位組織的定向分化,二是間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子的旁分泌作用。在定向分化方面主要體現(xiàn)的是替代作用,可以誘導(dǎo)成很多組織細(xì)胞,修復(fù)替代損傷的組織;在旁分泌方面主要體現(xiàn)在間充質(zhì)干細(xì)胞族申請(qǐng)總數(shù)量的81%。
間充質(zhì)干細(xì)胞各子領(lǐng)域發(fā)展程度分析
間充質(zhì)干細(xì)胞的相關(guān)研究主要包括間充質(zhì)干細(xì)胞的分離純化、誘導(dǎo)分化以及臨床應(yīng)用三個(gè)部分。因?yàn)殚g充質(zhì)干細(xì)胞首先要從骨髓等來(lái)源中分離得到,一般首先分離骨髓低密度的單個(gè)核細(xì)胞,進(jìn)行純化。隨后將細(xì)胞添加到培養(yǎng)基中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。在得到一定量的間充質(zhì)干細(xì)胞后,為使間充質(zhì)干細(xì)胞向某類組織分化,需對(duì)其進(jìn)行定向的誘導(dǎo)分化,最后將其應(yīng)用到臨床研究中。為了能更好地理解間充質(zhì)干細(xì)胞各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展情況,對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞研究涉及的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行細(xì)化,建立了間充質(zhì)干細(xì)胞的專利技術(shù)譜系,借此進(jìn)行子領(lǐng)域的研究。對(duì)各子領(lǐng)域的專利數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞各子領(lǐng)域的發(fā)展程度有較大差異。
對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞的主要研究領(lǐng)域進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)分化是申請(qǐng)專利族數(shù)量最多的領(lǐng)域,1987年至今共申請(qǐng)專利族592個(gè)。生物方法是誘導(dǎo)分化最常用到的方法。在體內(nèi)和體外各種不同誘導(dǎo)條件下,間充質(zhì)干細(xì)胞具有分化為成骨細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞等中胚層和神經(jīng)外胚層組織細(xì)胞的能力,誘導(dǎo)分化也是干細(xì)胞主要的應(yīng)用領(lǐng)域。
(間充質(zhì)干細(xì)胞專利族子領(lǐng)域分布)
對(duì)各個(gè)子領(lǐng)域?qū)@鍞?shù)量的增長(zhǎng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)各個(gè)領(lǐng)域?qū)@宓脑鏊俑鞑幌嗤?。分離純化部分的專利整體都增速較快,預(yù)處理與誘導(dǎo)分化部分的生物方法如生物因子處理、基因修飾、生物因子誘導(dǎo)等領(lǐng)域也有較快增長(zhǎng),是研究的重點(diǎn)。在疾病應(yīng)用部分腫瘤、組織修復(fù)、免疫疾病、心血管疾病等多種疾病的間充質(zhì)干細(xì)胞治療方法都得到了持續(xù)的關(guān)注。
(全球間充質(zhì)干細(xì)胞各子領(lǐng)域的專利族數(shù)量增長(zhǎng)情況)