干细胞治疗应用前景.ppt
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参见附件(1772kb)。
干细胞治疗
应用前景
? I.胚胎干细胞的治疗潜能
? II.成体干细胞治疗
? Ⅲ 作为成体干细胞典型的神经干细胞
胚胎干细胞的治疗潜能
干细胞来源
? 胚胎
- 从胚状体分离
- 全能
- 永生
? 成体
- 从成体组织获取
- 多能(？)
- 寿命有限(？)
胚胎干细胞治疗面临的挑战
? 诱导分化成为相应的细胞
? 为临床提供足够数量的细胞
? 确保能够成功植入
? 免疫抑制或耐受防止被排斥
早期治疗目标：标准
? 适用于仅仅单一细胞竓绝而相应干细胞龛未受损伤的疾病
? 建立临床证据
? 需要独特的不会耗绝的细胞来源
近期治疗对象：帕金森氏病
? 适用于仅仅单一细胞竓绝而相应干细胞龛未受损伤的疾病
- 中脑多巴胺能神经元缺乏
? 建立临床证据
- 胎脑组织移植改善运动功能
? 需要独特的不会竓绝的细胞来源
- 胎脑组织供应不足
近期治疗目标：I型糖尿病
? 适用于仅仅单一细胞竓绝而相应干细胞龛未受损伤的疾病
- 胰腺β细胞缺乏
? 建立临床证据
- 胰岛细胞的移植成功
? 需要独特的不会竓绝的细胞来源
- 死者捐献的胰腺不足
近期治疗目标：骨髓疾病
? 适用于仅仅单一细胞竓绝而相应干细胞龛未受损伤的疾病
- 遗传或恶性疾病
? 建立临床证据
- 骨髓移植成功广泛应用
? 需要独特的不会竓绝的细胞来源
- HLA相合供者不足
胚胎干细胞起源的造血干细胞 植入动物模型不成功的原因
? 发育不成熟
? 胚胎干细胞培养物中无法获得和繁殖成熟造血干细胞
? 目前无法预知的生物准则
目标：把ESCs诱导分化成为血细胞
? 操纵控制胚胎发育中生成造血组织的几个转录因子
? 需求
? 骨髓移植技术的改进
? 细胞治疗和基因治疗的结合(治疗性克隆)
人胚胎干细胞研究政治及伦理限制
? 2001年8月9日，布什宣布同意人胚胎干细胞研究
? 限制：只能研究已有的胚胎干细胞系
? 尚未允许治疗性克隆
总结：治疗方面
? 胚胎干细胞
- 重要的研究工具：现在
- 重要的新治疗策略：未来
? 成体干细胞
- 后详述
? 胚胎干细胞治疗迫切需要的工作
- 获得公众和政治伦理的支持
- 同时开展胚胎和成体干细胞的研究
成体干细胞治疗
成体干细胞
? 补充和修复组织维持终生
? 造血
? 肌肉
? 胃肠道
? 乳腺腺管
? 皮肤
? 中枢神经系统
多潜能成体干细胞
? 来自骨髓或其它组织
? 可以长期培养
? 可以分化为多种细胞
? 成体干细胞治疗潜能还需要进一步确定
非造血细胞能否产生血细胞？
? 肌肉 血 ？
? 脑 血？
总结
? 肌肉的HSC来自骨髓
? 通过循环迁移
? HSC可以滞留在骨髓外的其它组织
? 仅仅CD45+细胞可以生成血细胞
? 肌肉 血细胞并非干细胞可塑性
是否我们能够使用造血干细胞治疗非造血系统疾病？
? 骨发育不全(脆骨病)
? 溶酶体蓄积病(Hurlers病)
? 肌萎缩性侧索硬化症
利用骨髓产生非造血组织
? 实验发现人、兔、鼠骨髓移植后在其它组织发现供者来源细胞
? 用外源蛋白标记供者细胞或利用Y染色体识别
? 用形态学和标记识别细胞
鼠供者细胞
临床
能否利用骨髓移植治疗非造血系统疾病?
? 需要回答以下几个问题：
- 横向分化是否真正发生？
- 哪一种细胞介导？
- 机制？
- 我们能否体高其有效性？
横向分化是否真正发生？
? 横向分化报导很多能否证明真正存在横向分化？!
? 还有什么能够解释这些现象
- 骨髓存在全能干细胞
- 并没有真正的干细胞横向分化，只是一些此类事件技术上的解释(假阳性)。
- 移植不纯的细胞群
- 并没有真正的干细胞横向分化，而是融合
证明横向分化
克隆分析
结论
? HSC可分化为骨骼肌细胞
- 频率很低(0.05%)
? 单个HSC可重建骨髓造血
"横向分化" 机制
融合？
何种细胞参与该过程？
? 干细胞
? 主细胞
? 已分化的细胞
- 髓系细胞？
骨髓修复心肌
? 有提示意义的文章还少，在此基础上目前正开始这方面研究。
? 已有的研究结果提示可以改善心功能
? 机制还未探明
? 可能的机制-HSC分化为心肌细胞？
? 明确机制是关键
我们能否使用骨髓移植治疗非造血系统疾病
? 是否"横向分化"真正发生？
* YES AND NO: VERY RARE
? 何种细胞介导？
* 髓系细胞或者其他
? 机制？
* 融合-至少是部分机理
? 能否我们提高其有效性-有待机理的明确
作为成体干细胞典型的神经干细胞
NSCs的生物学与治疗作用
? 神经系统存在对遗传性或获得性缺陷的自发性代偿机制 ......
干细胞治疗
应用前景
? I.胚胎干细胞的治疗潜能
? II.成体干细胞治疗
? Ⅲ 作为成体干细胞典型的神经干细胞
胚胎干细胞的治疗潜能
干细胞来源
? 胚胎
- 从胚状体分离
- 全能
- 永生
? 成体
- 从成体组织获取
- 多能(？)
- 寿命有限(？)
胚胎干细胞治疗面临的挑战
? 诱导分化成为相应的细胞
? 为临床提供足够数量的细胞
? 确保能够成功植入
? 免疫抑制或耐受防止被排斥
早期治疗目标：标准
? 适用于仅仅单一细胞竓绝而相应干细胞龛未受损伤的疾病
? 建立临床证据
? 需要独特的不会耗绝的细胞来源
近期治疗对象：帕金森氏病
? 适用于仅仅单一细胞竓绝而相应干细胞龛未受损伤的疾病
- 中脑多巴胺能神经元缺乏
? 建立临床证据
- 胎脑组织移植改善运动功能
? 需要独特的不会竓绝的细胞来源
- 胎脑组织供应不足
近期治疗目标：I型糖尿病
? 适用于仅仅单一细胞竓绝而相应干细胞龛未受损伤的疾病
- 胰腺β细胞缺乏
? 建立临床证据
- 胰岛细胞的移植成功
? 需要独特的不会竓绝的细胞来源
- 死者捐献的胰腺不足
近期治疗目标：骨髓疾病
? 适用于仅仅单一细胞竓绝而相应干细胞龛未受损伤的疾病
- 遗传或恶性疾病
? 建立临床证据
- 骨髓移植成功广泛应用
? 需要独特的不会竓绝的细胞来源
- HLA相合供者不足
胚胎干细胞起源的造血干细胞 植入动物模型不成功的原因
? 发育不成熟
? 胚胎干细胞培养物中无法获得和繁殖成熟造血干细胞
? 目前无法预知的生物准则
目标：把ESCs诱导分化成为血细胞
? 操纵控制胚胎发育中生成造血组织的几个转录因子
? 需求
? 骨髓移植技术的改进
? 细胞治疗和基因治疗的结合(治疗性克隆)
人胚胎干细胞研究政治及伦理限制
? 2001年8月9日，布什宣布同意人胚胎干细胞研究
? 限制：只能研究已有的胚胎干细胞系
? 尚未允许治疗性克隆
总结：治疗方面
? 胚胎干细胞
- 重要的研究工具：现在
- 重要的新治疗策略：未来
? 成体干细胞
- 后详述
? 胚胎干细胞治疗迫切需要的工作
- 获得公众和政治伦理的支持
- 同时开展胚胎和成体干细胞的研究
成体干细胞治疗
成体干细胞
? 补充和修复组织维持终生
? 造血
? 肌肉
? 胃肠道
? 乳腺腺管
? 皮肤
? 中枢神经系统
多潜能成体干细胞
? 来自骨髓或其它组织
? 可以长期培养
? 可以分化为多种细胞
? 成体干细胞治疗潜能还需要进一步确定
非造血细胞能否产生血细胞？
? 肌肉 血 ？
? 脑 血？
总结
? 肌肉的HSC来自骨髓
? 通过循环迁移
? HSC可以滞留在骨髓外的其它组织
? 仅仅CD45+细胞可以生成血细胞
? 肌肉 血细胞并非干细胞可塑性
是否我们能够使用造血干细胞治疗非造血系统疾病？
? 骨发育不全(脆骨病)
? 溶酶体蓄积病(Hurlers病)
? 肌萎缩性侧索硬化症
利用骨髓产生非造血组织
? 实验发现人、兔、鼠骨髓移植后在其它组织发现供者来源细胞
? 用外源蛋白标记供者细胞或利用Y染色体识别
? 用形态学和标记识别细胞
鼠供者细胞
临床
能否利用骨髓移植治疗非造血系统疾病?
? 需要回答以下几个问题：
- 横向分化是否真正发生？
- 哪一种细胞介导？
- 机制？
- 我们能否体高其有效性？
横向分化是否真正发生？
? 横向分化报导很多能否证明真正存在横向分化？!
? 还有什么能够解释这些现象
- 骨髓存在全能干细胞
- 并没有真正的干细胞横向分化，只是一些此类事件技术上的解释(假阳性)。
- 移植不纯的细胞群
- 并没有真正的干细胞横向分化，而是融合
证明横向分化
克隆分析
结论
? HSC可分化为骨骼肌细胞
- 频率很低(0.05%)
? 单个HSC可重建骨髓造血
"横向分化" 机制
融合？
何种细胞参与该过程？
? 干细胞
? 主细胞
? 已分化的细胞
- 髓系细胞？
骨髓修复心肌
? 有提示意义的文章还少，在此基础上目前正开始这方面研究。
? 已有的研究结果提示可以改善心功能
? 机制还未探明
? 可能的机制-HSC分化为心肌细胞？
? 明确机制是关键
我们能否使用骨髓移植治疗非造血系统疾病
? 是否"横向分化"真正发生？
* YES AND NO: VERY RARE
? 何种细胞介导？
* 髓系细胞或者其他
? 机制？
* 融合-至少是部分机理
? 能否我们提高其有效性-有待机理的明确
作为成体干细胞典型的神经干细胞
NSCs的生物学与治疗作用
? 神经系统存在对遗传性或获得性缺陷的自发性代偿机制 ......
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