干细胞研究或将引发医疗技术革命

　　“目前，全球有8000多项干细胞研究进入人体试验，有望解决人类面临的重大医学问题，帮助人类实现修复创伤和病理组织、治愈终末期疾病的梦想，引发新一轮的医疗技术革命。”中国生物技术发展中心研究员沈建忠在最近举行的香山科学会议青年系列第八次学术研讨会上说。

　　来自30多个国内单位的60多名青年专家学者讨论了干细胞研究中的主要前沿科学问题和关键技术。

　　为实现功能器官重构提供技术储备

　　干细胞的研究和发展正在全面展开。干细胞研究新技术和工具的开发对解决器官损伤和衰老引起的器官功能障碍至关重要。

　　类器官是干细胞等自发组织形成的体外三维结构，是近年来干细胞研究领域的热点。虽然类器官不是真正的人体器官，但它可以在结构和功能上模拟真实的器官。中国科学院分子细胞科学优秀创新中心研究员高东表示，由于类器官具有自我更新能力和组织特性，移植后可以更好地恢复和修复受损器官的内部结构和功能，取得了一些阶段性成果。

　　“例如，人类肠道器官可以有效地整合和修复受损的肠道组织;体外培养的胆道器官移植到离体条件下的人类肝脏，可以修复和再生受损的胆道。这些案例显示了器官技术在器官功能再现方面的独特优势，该器官在再生医学领域也具有广阔的应用前景。”高东说。

　　“理解和描述干细胞微环境在组织器官中的分子组成、动态变化和干细胞与其微环境之间的相互作用，对揭示干细胞自我更新、分化和组织再生的机制非常重要。然而，目前还缺乏系统研究干细胞微环境成分的方法。”中国科学院生物化学与细胞生物学研究所研究员韩硕表示，近年来，相邻的分子标记技术已成为分析复杂细胞分子网络的有力工具。

　　“附近的标记需要工具酶和小分子底物。酶就像画笔，底物就像画墨水。通过遗传学方法，研究人员可以将“画笔”定位到细胞中任何他们想要探索的区域，然后蘸上“墨水”，勾勒出相应区域的分子组成。”韩硕介绍，该技术可以帮助科学家了解细胞中不同时空区域的组成部分，并帮助研究人员找到一些新的治疗目标。

　　近年来，空间谱系示踪技术、单细胞时空组学测序技术、单分子技术、微量蛋白质组学分析技术、邻近分子标记技术等新技术的快速发展，极大地促进了干细胞研究，为实现功能器官重建提供了技术储备。

　　研究始终围绕临床转型和产业化进程

　　由于其强大的自我更新和定向分化特性，干细胞也被称为“通用细胞”，可以在组织修复、器官再生和疾病干预方面发挥传统药物无与伦比的优势。2015年，国家出台了初步监管政策，促进干细胞应用研究的有序发展，确保人民健康。

　　“目前，我国干细胞应用研究仍存在许多问题需要解决。”中山大学孙逸仙纪念医院主任医师苏士成介绍，干细胞应用研究的两个核心指标是疗效和风险。大多数干细胞制剂的长期疗效并不理想。

　　干细胞产品制剂的有效性取决于其细胞替代能力和器官定位能力，但也与细胞质量、注射方法、最佳剂量和治疗时间密切相关。“干细胞是异质的，所以干细胞制剂不是单一的成分，直接影响治疗效果。”苏士成说。

　　此外，一些干细胞疗法也存在安全风险，主要包括致瘤性、异常免疫反应和意外分化。苏士成介绍，由于干细胞产品的制剂纯度有待提高，未分化细胞可能残留在制剂中，这些细胞在人体内的异常分化会导致畸胎瘤或其他肿瘤。

　　免疫排斥是干细胞治疗的另一个风险问题。目前，免疫抑制剂和人类白细胞抗原可用于临床实践(HLA)配型和隐藏技术可以避免免疫原性的风险，但这些技术并不完善。例如，虽然HLA配型和隐藏技术具有显著的优势，可以用少量细胞株覆盖世界各地的人口配型，但也存在基因编辑脱靶等缺点。

　　干细胞应用研究始终围绕临床转型和工业化进程展开。目前，世界上有一些干细胞产品，但中国还没有干细胞产品或技术。苏士成表示，干细胞产业技术和人才壁垒较高。我国在干细胞分离提取、大规模扩张、变异性调节、疗效提升等方面急需核心技术突破和专家人才储备。此外，干细胞临床研究方案没有统一的标准，研究规模小，数据量有限。因此，迫切需要实现标准统一的多中心临床研究，建立干细胞制剂评价体系。

　　在转化应用方面，由于干细胞的动态性和异质性，保证每一代细胞的稳定性和质量控制是转化应用的根本问题。虽然我国在2015年迈出了干细胞治疗政策监管的第一步，但政策法规与工业化进程仍不同步，从基础研究到临床试验，需要大量的人力、资金、资源、监管等投资。

　　干细胞与再生医学是未来科技的必争之地

　　近年来，中国正在加快干细胞领域的应用研究，国家“十四五”生物经济发展计划布局了干细胞治疗新技术。此外，中国还建立了国家干细胞与再生医学产业技术创新战略联盟，促进技术创新、成果转化和产业发展。

　　中国科学院动物研究所研究员李伟说：“干细胞和再生医学作为生命科学和医学研究的前沿和制高点，是未来科技发展的战略必争领域。”。

　　再生是指身体修复、更换受损或丢失的组织和器官，以恢复其结构和功能。传统的再生医学主要研究受损组织和器官的生理修复和功能重建。

　　李伟说，干细胞研究的不断突破给再生医学带来了新的视角和发展方向。随着3D打印、基因编辑、生物材料等领域的发展，细胞治疗、基因治疗、器官再造等新兴领域出现，再生研究的内涵和延伸不断扩大，形成了生物医学深度交叉融合的再生医学。

　　目前，再生医学主要以干细胞研究和应用为基础，以组织器官修复重建为目标，综合利用生命科学、材料科学、计算机科学和工程原理和方法，在基因、细胞、组织、器官等不同层面，研究开发组织器官修复技术和医疗手段。

　　进入21世纪，科技发展日新月异。随着基因编辑、合成生物学等颠覆性生物技术的不断突破，干细胞研究不断与人工智能等新技术融为一体，革命性地改变了再生医学的研究范式，将带来生命健康领域的产业变革。

　　“中国正处于经济和社会发展的重要转型时期，各种挑战叠加在一起。迫切需要加强干细胞和再生医学的战略布局，进一步关注重大问题，系统规划有序推进，取得重大原创突破，实现转型应用，抓住未来发展的制高点，支持科技力量和创新国家的建设。”