华人科学家程柯教授利用微创活体标本获取肺部干细胞，或可用于治疗肺纤维化疾病

来自UNC医学院和北卡罗来纳州立大学（NCSU）的科学家团队开展了可能有希望的干细胞治疗研究，用于多种肺部疾病，如特发性肺纤维化（IPF），慢性阻塞性肺疾病（COPD）和囊性纤维化，这些疾病影响数千万美国人，属于常年致命性疾病。

在 Respiratory Research杂志上，科学家们证实，他们可以使用相对非侵入性方式收集患者的肺干细胞。然后，他们在实验室中将收获的肺细胞倍增，以产生足以进行人类治疗的细胞数量。

第二项研究发表在 Stem Cells Translational Medicine杂志上，该研究团队表明，在啮齿类动物中，他们可以使用相同类型的肺细胞来成功治疗IPF模型，这是一种慢性，不可逆，最终致命的疾病，其特征在于进行性肺功能下降。

研究人员一直在与FDA进行讨论，并正在准备IPF患者初步临床试验申请。

两位论文的共同通讯作者Jason Lobo博士说：“这是第一次通过从微创活检标本中产生潜在的治疗性肺干细胞。”  Jason Lobo博士是UNC医学助理教授，肺移植和间质性肺部疾病医学主任。

共同作者程柯博士，NCSU分子生物医学科学系副教授，在UNC / NCSU联合生物医学工程联合系工作，他说：“我们认为这些细胞的性质使它们对广泛的肺部纤维化疾病具有潜在的治疗作用“。

这些肺部疾病包括纤维状的瘢痕状组织的积累，通常是由于慢性肺部炎症引起的。由于这种纤维组织代替了工作中的肺组织，所以肺不能将氧气转移到血液中。患者最终出现呼吸衰竭等早期死亡的风险。在与吸烟有关的IPF的情况下，大多数患者在诊断后生活不到五年。

FDA批准的两种IPF药物治疗可以减少症状，但不能阻止潜在的疾病进程。唯一有效的治疗方法是肺移植，但其具有高死亡率风险，并涉及长期使用免疫抑制类药物。

科学家一直在研究使用干细胞治疗IPF和其他肺纤维化疾病的替代可能性。干细胞是可以增殖并变成成体细胞的未成熟细胞，具有如修复损伤的功能。一些类型的干细胞具有抗炎和抗纤维化特性，使其作为纤维化疾病的潜在治疗特别有吸引力。

Lung stem cells, in green and red, are shown residing in a cultured lung spheroid. Once the stem cells are grown, they can be injected back into a patient to treat IPF. Photo by NC State University

程柯博士和Lobo关注的这一系列干细胞和支持细胞，他们驻留在肺中，并且可以从活组织检查的肺组织可靠地培养。这些细胞被称为肺球体细胞，用于在培养物中形成的独特的球状结构。

正如科学家在2015年的初稿中报道的那样，当应用于肺纤维化的小鼠模型时，肺球体细胞显示出强大的再生性质。在其治疗活性中，这些细胞也优于称为间充质干细胞的其它非肺源性干细胞，其也在研究中用于治疗纤维化。

在两项新研究的第一项中，Lobo和他的研究小组表明，他们可以通过称为经支气管活检的相对非侵入性手术从人肺疾病患者获得肺球体细胞。

“我们使用支气管镜检查气道组织的小尺寸样品，”Lobo说。 “这种方法与肺组织的标准胸部穿刺手术活检相比，患者的风险要小得多。”

程柯博士和他的同事从这些微小的组织样本中培养出肺球细胞，直到数以万计的足够数量的细胞用于治疗。当他们将细胞静脉内注入小鼠时，他们发现大多数细胞聚集在动物的肺部。

“这些细胞来自肺部，所以在某种意义上说，他们最幸福，可以说是生活在肺部，在肺部工作。”

在第二项研究中，研究人员首先在大鼠中诱导肺纤维化。这种情况与人类IPF非常相似。然后研究人员将新培养的球状细胞注入一组大鼠。研究了这组动物和另一组用安慰剂治疗的组，研究人员观察到在肺球细胞治疗的大鼠中，更健康的整体肺细胞和非常显著的较少的肺部炎症和纤维化。

“而且，无论肺球体细胞是从受体自身的肺部还是来自不相关的大鼠的肺部，治疗是安全和有效的，”Lobo说。 “换句话说，即使捐赠的干细胞是”外来的“，它们在受体动物中没有引起有害的免疫反应，正如移植组织通常遇到的那样。

Lobo和程柯博士预计，当在人类中使用治疗时，可能最初为了将任何免疫排斥风险 降至最小，治疗的细胞是从患者中直接获取的。然而，将来为了获得足够的细胞用于广泛的临床应用，医生可能从健康志愿者以及从器官捐赠渠道获得的全肺中收获它们。干细胞可以随后以与移植器官通常匹配的类似方式随机地用于患者或与受体匹配。

“我们的愿景是，我们最终将建立一个通用性的肺组织细胞捐助银行。

程柯博士，Lobo和他们的团队正在计划在一小群IPF患者中进行治疗性肺球体细胞的初步研究，并期望在今年晚些时候申请FDA批准该研究。从长远来看，科学家希望他们的肺干细胞治疗也可以帮助患有其他肺纤维化病症的患者，其中有数十种，包括COPD，囊性纤维化和纤维海绵状肺结核。

上述两篇论文的主要作者是程柯博士实验室的研究生助理Phuong-Uyen C. Dinh和Jhon Cores。

The National Institutes of Health, the UNC General Assembly Research Opportunities Initiative, and the NC State Chancellor’s Innovation Fund funded this research.

参考出处

http://www.newswise.com/articles/scientists-create-stem-cell-therapy-for-lung-fibrosis-conditions

http://www.upi.com/Health_News/2015/09/09/Method-of-stem-cell-production-may-help-improve-IPF-treatment/7501441811015/

来源：探索干细胞（微信号 Healthy80s）