干细胞应用前景广阔（干细胞的应用现状）

本文目录一览：

• 1、干细胞行业未来怎样
• 2、干细胞发展前景
• 3、干细胞治疗，尚需突破“最后一公里”
• 4、干细胞的新生儿脸上长痱子怎么护理应用前景?
• 5、干细胞技术在医学上的应用前景

干细胞行业未来怎样

干细胞行业应用前景广阔 细胞治疗占据半壁江山

干细胞基本概况

干细胞又叫做起源细胞、万用细胞，是流式细胞鉴定骨髓间充质干细胞一类具有自我干细胞临床申报流程更新和分化潜能的细胞。干细胞的用途非常广泛，涉及到医学的多个领域。干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是机体的起源细胞，是形成人体各种组织器官的原始细胞。

在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞或组织器官，医学界称其为“万用细胞”。干细胞治疗是把健康的干细胞移植到病人或自己体内，以达到修复病变细胞或重建功能正常的细胞和组织的目的。干细胞疗法就像给机体注入新的活力，是从根本上治疗许多疾病的有效方法。

全球干细胞市场规模分析预测

据前瞻产业研究院发布的《干细胞医疗行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》统计数据显示，2015年全球干细胞市场规模为635亿美元，到了2016年会达到789亿美元，预计到2018年全球干细胞市场规模将突破千亿美元，达到1195亿美元。预计在2020年全球干细胞市场规模将会达到1745亿美元。

全球干细胞治疗市场规模统计分析

2010年全球干细胞治疗市场规模达109亿美元，2017年全球干细胞治疗市场份额增长至512.6亿美元。

全球干细胞治疗市场规模分析预测

预计到2024年全球干细胞治疗市场规模将增长至1945.6亿美元，占同期全球干细胞治疗市场份额的53.8%。

干细胞治疗占干细胞市场一半份额

干细胞治疗目前在全球开展了多项临床实验，覆盖了140多种疾病。在全球干细胞总市场中，细胞治疗占据半壁江山，并有进一步扩大趋势。整体来看，干细胞技术的应用前景广阔，同时干细胞治疗所占的比例也将进一步扩大。

干细胞发展前景

市场前景：干细胞医疗应用空间广阔

相比于其他治疗方法，干细胞的同种异体移植的安全性很高。因为干细胞是一种未分化未成熟的细胞，其细胞表面的抗原表达很微弱，患者自身的免疫系统对这种未分化细胞的识别能力很低，无法判断它们的属性，从而避免了器官移植引起的免疫排斥反应及过敏反应等，只有极少数病人有发热、头痛等轻微症状。

干细胞治疗目前已经在90多种疾病中进行了临床研究，包括血液系统疾病、神经系统疾病、肢体缺血性疾病、心脑血管疾病、分泌系统疾病、外科疾病、肿瘤和免疫系统疾病等。

目前，我国有500万白血病患者、2.9亿的心血管病患者、1.14亿的糖尿病患、9400万的阿尔茨海默病患以及1460万的血液肿瘤病患正等待着更积极有效的治疗。未来随着监管政策的明确以及相关药品的获批上市，我国干细胞产业的市场潜力巨大。

——更多数据请参考前瞻产业研究院《中国干细胞医疗行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

干细胞治疗，尚需突破“最后一公里”

遵义医科大学附属医院医药生物技术研究所 肖建辉教授

生命起源于细胞,而干细胞是生命体不同类型细胞的起源细胞,素有“万能细胞”之称。生命体的组织器官均由干细胞生长、分化发育而来。生命的发生、发展过程均离不开干细胞,生命体的生长发育需要干细胞参与,生命体的衰老死亡也与干细胞的衰老、枯竭有关。因此,干细胞是揭示生命本质与规律、探讨疾病发生机制及药物筛选的最好研究模型。

干细胞主要来源于胚胎、胎盘及其附属物和成体组织。干细胞按其分化潜能可分为全能干细胞 ﻪﻪ、多能干细胞和专能干细胞;按其发育阶段可分为胚胎干细胞和成体干细胞,而成体干细胞可根据其组织来源分为造血干细胞、神经干细胞、骨髓间充质干细胞、肠上皮干细胞、胎盘干细胞、脐带干细胞、羊膜干细胞等。另外还有诱导性多能干细胞 ﻪﻪ(iPS),即通过病毒载体将特定干细胞转录因子导入终末分化体细胞发生细胞重编程,或直接用化学小分子诱导体细胞重编程,转变成iPS。

基于干细胞的自我更新及定向分化的独有生物学特性和功能,具有传统医疗所不具备的疗效,可直接用于替代病损组织细胞,起到修复重建的作用,且无二次伤害和副作用。近十年来,注册的干细胞临床研究多达数千项,覆盖140余种疾病,治疗了数万例患者。2020年以来,干细胞治疗新冠肺炎的临床研究开展的如火如荼,已成为不可或缺的创新疗法。

在干细胞领域,我国自“十一五”起做了重要战略部署。一方面,为推动我国干细胞产业的发展,在“十三五”开局之年,“干细胞及转化研究”被列入国家重点研发计划的首个试点专项,仅2016年至2018年期间拨款20亿人民币,使得我国干细胞基础与临床转化研究跨上一个前所未有的高度。新近, 科技 部为落实“十四五”期间国家 科技 创新有关部署,持续加大干细胞领域研发投入,2021年干细胞重点研发计划国拨经费达伍亿人民币。

另一方面,我国也积极从监管政策着手,制定出台了《干细胞临床研究管理办法》《干细胞制剂质量控制及临床前研究指导原则(试行)》《人源性干细胞及其衍生细胞治疗产品临床试验技术指导原则》等相关政策,明确“干细胞临床研究有限放开”、“细胞制品按药品管理”等举措,为推动我国干细胞医疗及干细胞产业快速 健康 发展保驾护航。目前,我国的干细胞领域研发的综合实力已跃居世界第二位,仅次于美国,在干细胞自我更新与定向分化机制、干细胞与组织器官发育调控、干细胞抗衰老等领域取得许多领跑国际的标志性成果。

间充质干细胞(MSC)是成体干细胞中重要的类群,具有归巢性、定向分化、免疫调节及组织修复再生能力强等优良的功能特性,并有低免疫原性、无致瘤性等安全特性。MSC规避了胚胎干细胞的强致瘤性和伦理问题,也不存在iPS的遗传风险和致瘤风险,是干细胞与再生医学领域最有潜力的细胞资源。而且从全球主要临床试验注册中心统计的数据看,MSC的确也是世界范围内临床应用研究的热点。

MSC来源于发育早期的中胚层和外胚层,具有多向分化潜能,可分化为骨、软骨、肌肉、神经、肝、心肌等多种细胞类型。MSC主要分布在结蹄组织、器官基质及其附属物中,譬如骨髓、脂肪、肌肉、胎盘、脐带、羊膜等组织。

MSC的应用方式多样,既可直接用于细胞移植治疗,亦可作为靶细胞用于基因治疗,或用作组织工程种子细胞。而且,还可取其细胞组分,如外泌体具有同等甚至更强的治疗效果。MSC治疗的疾病谱广,其在移植物抗宿主病、自身免疫性疾病、心脑血管病、肾病、肝病、骨病、自闭症及神经退行性疾病等的治疗方面有巨大临床应用价值。

2012年,世界上首个干细胞治疗药物prochymal获加拿大卫生部批准上市,用于治疗移植物抗宿主病,这是一种来源骨髓的MSC,但其在三期临床时宣布失败。目前,全球上市的干细胞产品(大多数也是MSC产品)有十余种,但至今尚未见大规模临床应用的成功案例。

面对MSC临床试验结果的不稳定及不断累积的失败案例,提示MSC临床转化道阻且长,这最关键的环节究竟在哪里?

我们必须意识到MSC等干细胞不同于传统的化学药物,首先MSC等干细胞最明显的特点是具有生命,受环境影响大,不可控因素多,均一性差,这将直接影响到MSC质量的稳定性、可控性。通常,为获取足够治疗数量的MSC,体外扩增是不可或缺的环节,而体外扩增过程存在易老化、异质性和多样性等影响细胞质量、限制临床应用重要瓶颈问题,是干细胞与再生医学领域前沿亟待突破的难点;其次,MSC等干细胞移植后的分布代谢、作用方式和途径有别于传统化学药物,归巢、存活、定植和更新能力直接影响到疗效。因此,细胞质量和治疗方案直接关系到MSC的疗效,其中细胞质量是困扰MSC临床转化的源头性、根本性和基础性的科学问题。

当前,围绕干细胞的细胞质量和治疗方案,国内外干细胞研究团队正在积极 探索 新方法新策略。我们团队以围产期人羊膜MSC为研究对象,构建干细胞衰老模型,从化学遗传学和免疫学视角,清除衰老细胞,甚至逆转衰老细胞,促进人羊膜MSC增殖能力,并调控维持乃至增进其自我更新、免疫调节、多向分化和迁移归巢等生物学特性,实现人羊膜MSC赋能的新途径。同时也创建了鸡尾法移植治疗糖尿病、骨性关节炎、骨质疏松等免疫性和退行性疾病模型的新策略。

总之,干细胞临床应用前景广阔,有望惠及广大难治性疾病患者。但是,干细胞治疗技术真正成为医疗行业颠覆性新技术,尚需突破实验室到病房“最后一公里”。

干细胞的应用前景?

干细胞是一类能反复复制和分化成各类次生细胞的细胞。它们在分化过程中越来越自成为一个谱系，直至只形成一种细胞。其实，任何一种可分化成几种功能较专一的细胞的普通细胞都可被看成是干细胞。当然，干细胞也有不同的等级。有些干细胞能够大量复制，但分化能力有限。在这类细胞中最主要的是全能干细胞。单个全能干细胞能持久地维持完整的造血系统和免疫系统。而能分化成几种细胞系的干细胞为多能干细胞。干细胞产生人血细胞和免疫系统的关键组分，分离和操纵干细胞将能开辟治疗癌症、免疫系统缺损症以及其它病症的新方法。本文简述造血干细胞及其应用前景。

在人的胚胎里，造血干细胞首先出现在卵黄里，随着胎儿的发育而迁移到肝。血细胞是在胎儿的肝里产生的，但在婴儿出生后不久就在骨髓里产生血细胞了。现将血细胞的发生、发展过程及其相互关系列于图1中。由此看出，干细胞形成了血流里的各种各样的细胞，包括把氧运送到全身的红细胞、防止伤口流血不止的血小板，以及免疫系统里能抵御外来组织、病毒和其它微生物侵袭的各种白细胞。在这里还应说明，血细胞的起源至今仍有许多问题未解决，在此就不做叙述了。

干细胞因故(例如，化学治疗、辐射或疾病)受到损伤，就会危及免疫系统和造血系统。可以采用移植骨髓来治疗干细胞受到上述损伤的病人。不难想象，对干细胞的彻底了解对改进骨髓移植法、开发治疗癌症、艾滋病、再生障碍性贫血以及自体免疫性疾病提供了良好的方法。

1961年，J．E．Till和E．A．McCulloch对干细胞存在处所及其功能作了研究，并取得了一定进展。他们用致死剂量的辐射照射小鼠以破坏其造血系统和免疫系统，然后给注射遗传上相容的健康的小鼠骨髓。12天后，取出受辐射小鼠的脾，并计数脾里生长的造血细胞的集落数。结果发现，小鼠脾里的集落数和原先注入的干细胞数是相对应的。

从骨髓里分离干细胞也并非容易。Geral J·Spangrude等利用一系列单克隆抗体对小鼠骨髓里细胞进行了分类。鉴定出了骨髓细胞中总数不少于0.1％的亚细胞群，它们能维持和重建受致死性辐射小鼠的免疫系统和造血系统。Ihor R．Lesmischka等也在小鼠胎儿的肝细胞里发现一个亚细胞群，这个亚群里含有全能干细胞。此外，Curt Civin和Charles Baum等研究小组在研究分离人的干细胞方面都建立了很好的方法。

研究干细胞的最终目的是为了造血和免疫系统疾病的治疗。因此，人们应该能够控制干细胞的分化和诱使多能性干细胞的复制。关于干细胞的分化存在两种观点：“决定论”和“随机论”。前者认为，包括激素在内的外来因素影响诱导干细胞的分化；后者认为，自我更新或分化以及遵循哪个谱系的决定都是随机的。David W. Golde最近的研究表明，干细胞发育的随机论和决定论并不相互排斥，两种机制可能都存在。

在干细胞的行为研究方面，曼彻斯特pasterson癌症研究所的工作具有重要意义。他们开发了一个系统，可使干细胞在实验室里存活，从而可以观察干细胞在和人骨髓相似条件下的生长和发育。

最近的研究揭示了有关激素因子如何调节造血和骨髓环境以影响干细胞活性的新细节。其中干细胞因子特别引人注意，它能和由细胞癌基因c-kit产生的受体相互作用。

干细胞能够重建免疫系统。目前，采用移植干细胞法对许多种疾病进行了治疗，如严重的结合性免疫缺损综合症、巨噬细胞障碍的代谢疾病、地中海贫血症、镰刀状红细胞病、范可尼贫血症以及白细胞的严重缺酶症等。

采用骨髓移植法移植干细胞存在的主要问题是组织不相容问题。目前解决的办法是采用自体移植或移植组织类型相容的同胞兄妹的骨髓。近20年来，人们已经清楚，脐带血里含有血细胞的前体──多能性干细胞。目前，脐带血在婴儿出生后即被丢弃，而这些血都可能成为有用的干细胞的来源。从理论上讲，这个干细胞可供人终生受用。

如能贮存许多人甚至所有人的干细胞，尤其是贮存在人出生时收集的造血性干细胞，则在急需进行自体移植时立即可以得到贮存的干细胞。

总之，通过对干细胞各种行为的研究，已经为在医学上令人头疼的多种疑难病症的治疗提供了在理论上和实践上都可行的方法。这在医学上具有深远的意义。

干细胞技术在医学上的应用前景

干细

胞即起源细胞，是指尚未发育成熟的细胞，它具有多分化潜能和自我复制的功

能。在特定条件下，可以分化成不同的功能细胞，形成多种组织和器官。医学界

期望能够用干细胞来修复那些坏损组织或器官，因此称其为“万能细胞”。干细

胞技术作为一种新兴的医疗技术，正逐渐展现出其诱人魅力，市场应用前景非常

广阔。

干细胞研究的重大突破在于：１９９８年，美国威斯康星大学的科学家成功

地在体外培养和扩增了人体胚胎干细胞，为利用干细胞治疗疾病提供了细胞来

源；１９９９年，美国科学家发现小鼠肌肉组织的成体干细胞可以“横向分化”

为血液细胞。随后科学家证实并发现，人类成体干细胞具有可塑性，为干细胞的

临床应用拓展了更为广阔的空间。

１９９９年，美国《科学》杂志推举干细胞为２１世纪最重要的十项研究领

域之一，且位居第一，领先于家喻户晓的“人类基因组测序”。２０００年，干

细胞再度入选《科学》评选的十大科技成就。２００１年年底《科学》又将其置

于２００２年值得关注的六大热门科技领域之首。

通过干细胞研究，人们相信，绝大多数疾病，包括神经性疾病、糖尿病、慢

性心脏疾病、肾脏病、肝脏疾病、癌症和艾滋病等，都可望借助干细胞技术得到

康复。同时利用干细胞及其产物细胞，还可以结合基因治疗、组织工程及药物开

发等进行医疗或研究应用。

骨髓移植手术可说是干细胞应用的一种，骨髓接受者先经化学及放射线治疗

后，再移植捐赠的骨髓，其中所含的干细胞，将会分裂分化，再重新组成骨髓内

的各种血液细胞，达到治疗的目的。

干细胞除了直接使用之外，将来还可能配合基因修饰，提供原有干细胞不具

备的功能，或是运用培养技术，使其成为人造器官组织的来源。目前器官移植来

源有限，因此干细胞的潜力备受期待。另外，利用人类干细胞或其衍生的组织、

器官测试各种药物的药效、毒理特性，也会比用其他动物更能反映人体状况，可

能发展成为一种新的药物筛选模式。

干细胞应用于临床治疗，最大的挑战在于稳定的细胞来源、足够的移植细胞

量，以及能维持细胞活性的保存技术。目前干细胞的分离、纯化与收集技术，可

说是取得治疗材料的关键，而生物体外细胞工程与选殖、细胞株的增生培养，以

及治疗产品的制造，也都是此一治疗所需的重要相关技术。英国胚胎干细胞库的

建立将为提供干细胞来源作出贡献。

目前虽然干细胞产业仍处在萌芽阶段，但其应用前景十分广阔，蕴藏着巨大

商机。据估计，２００１年干细胞治疗相关市场值约为３．３亿美元，２００２

年则有４．５亿美元，今后年平均增长率约在３０％左右，将于２００７年达到

１９亿美元。

包括美国、英国、德国、瑞典、以色列、澳大利亚、新加坡、日本、中国大

陆、韩国以及中国台湾地区等，均正积极进行干细胞治疗的研究，并取得了可喜

成果。

皮肤组织修复目前在组织工程中发展最快速，其相关产品为第一个取得美国

食品和药物管理局的批准并上市，人工皮肤可用来治疗皮肤溃疡、烧烫伤、手术

及美容等，目前所取的细胞来源有来自新生儿的包皮、或者病人本身的毛囊，上

市产品如AdvancedTissueSciences公司的Dermagraft-TC、Organogenesis公司

的Apligraf及瑞士公司ModexTherapeutics的EpiDexTM等。

硬骨再生的研发目前也非常炽热，主要分三个技术层：合成移植物、脱矿骨

基质（demineralizedbonematrix；可用来做骨组织工程所需的三度空间支

架）、及促进骨生成的蛋白质（bonemorphogenicproteins）。

日本信州大学医学系佐佐木克典教授领导的研究小组，最近利用从美国威斯

康星大学进口的人体胚胎干细胞，经过一年多的努力，用１００个人体胚胎干细

胞成功制成了８个能在培养皿中搏动的心肌细胞，其成功率高于美国研究小组。

这在日本国内还是第一次。

日本庆应大学医学系冈野荣之教授领导的研究小组，最近用老鼠胚胎干细胞

生成因早老性痴呆症而丧失的脑神经细胞获得成功。据称，如果能使这种细胞增

殖，并提高其记忆机能，早老性痴呆症则有望治愈。

整体来看，干细胞治疗现在仍受限于安全性及其治疗效果，还没有普遍应

用。若要利用干细胞进行研究与产品开发，仍需要熟悉细胞培养，了解细胞分化

机制，这有赖广泛的科学研究来提供相关理论基础。目前，越来越多的研究确

认，多能成体干细胞具有高度应用价值。将来也许能避开胚胎干细胞研究引起的

伦理争论，并应用于细胞疗法、组织工程以及再生医学，带动干细胞产业的发

展