裴雪涛团队利用干细胞技术研制人工血液取得突破
2016-07-26 MedSci MedSci原创
军事医学科学院野战输血研究所、全军干细胞与再生医学重点实验室裴雪涛团队历经10年集智攻关,建立了“人工血液”制备工艺,并通过干细胞技术,成功制备出“人工红细胞”。经军地卫生和药监权威机构检测,该“人工红细胞”与正常红细胞的血红蛋白含量、携氧能力和渗透脆性等各项指标基本一致,是干细胞来源、体外制备最接近临床应用的生物科技成果,扩增率可达10万倍以上,明显优于以往技术水平,为规模化生产奠定了重要基础,
血液是生命之源。在现代战争中,因失血过多牺牲占总伤亡人数的44%,快速及时输血是战创伤救治链条中的重中之重,血液成为早期救治最重要的“药品”之一。战时血液供应损耗比明显提高,血液需求量更大,血液安全性要求更高。然而,临床实践证实有多种病毒可经输血传播,如乙肝病毒(HBV)、丙肝病毒(HCV)和艾滋病病毒(HIV)等。因此,寻找更为安全、有效的新型血液来源成为国防安全和临床医疗的重大战略需求。
干细胞具有自我更新和多向分化的潜能,越来越多的机构及实验已经证实,干细胞可以作为血液细胞制备的有效来源。由干细胞在体外直接“生产”红细胞,获得的细胞将具有正常红细胞一样的生理功能,同时还能保证按需求“生产”通用血型(O型)或稀有血型遗传背景的红细胞,体外制备的程序还能最大限度地避免传染性疾病的发生。虽然美、法、英等国在干细胞制备“人工血液”的研发上获得了一定进展,但与临床应用间都尚存较大差距。究其原因,主要是“干细胞向特定功能细胞诱导效率不高、体外制备的红细胞成熟脱核效能有限、规模化扩增生产成本较高”等重难点问题难以解决。其中,最关键的是达到临床应用级别的规模化扩增技术尚未突破。
10多年来,裴雪涛团队集智攻关,建立了干细胞程序性高效扩增与血液定向诱导分化关键技术,涵盖“干细胞、祖细胞、终末细胞”三个关键环节,提高了干细胞定向诱导分化和扩增的效率,在规模化制备红细胞环节取得新的突破。实践证明,该团队诱导制备的红细胞移植到实验鼠体内,4天内都可检测到活存细胞,且细胞已呈现典型的双面凹结构,并检测到人红细胞特异抗原,表明利用干细胞技术制备的红细胞具有正常人体红细胞结构和功能。下一步,该团队将致力于规模化制备红细胞,与特定功能血浆复合后,形成具有完整生理功能的新型“人工血液”,以满足日常临床及战时输血救治需求。
裴雪涛,军事医学科学院野战输血研究所所长,中国人民解放军血液监督检定中心主任,全军干细胞与再生医学重点实验室主任,研究员/教授,博士生导师。
裴雪涛教授长期从事干细胞与再生医学的基础研究及临床应用。在低分子抑瘤物净化白血病细胞的实验研究与临床应用、造血细胞工程的应用基础研究、干细胞分化“可塑性”研究及其在组织器官损伤修复中的应用等领域进行了系统的研究,并取得突出成绩。研究成果先后获得国家科技进步二等奖1项,军队及省部级科技进步一、二等奖5项;主持研发的3项干细胞产品获得国家食品药品监督管理局的临床试验批文,1项干细胞治疗技术获得总后卫生部临床新技术批文;20余项国家专利获得授权;在国内外本领域知名杂志发表学术论文230余篇;主编及合作主编专著9部;承担国家863重大专项、国家973课题、国家杰出青年科学基金等20余项重要课题的研究。
曾于1996年被评选为总后勤部首批“科技新星”;1998年获得国家杰出青年科学基金资助;1999年被评为总后勤部“优秀留学回国人员”,并入选团中央宣传部《中国当代杰出青年大典》;2000年被评选为总后勤部“科技银星”;2001年享受政府特殊津贴;2002年获得中国科协“求是杰出青年奖”;2004年入选国家人事部等七部委“首批新世纪百千万人才工程国家级人选”;2008年度获得卫生部“吴阶平医学研究奖-保罗.杨森药学研究奖”二等奖;2009年被评为总后勤部优秀共产党员;2010年获得“全国优秀科技工作者”称号。
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