远端呼吸道多能干细胞临床规模化生产方法的探索与研究

目的:呼吸系统疾病严重危害人类健康,其造成的结构性肺损伤至今缺少有效的临床治疗方法。2011年Cell期刊首次报道了可以分化为全谱系呼吸道上皮细胞的远端呼吸道多能干细胞(DASC),点击此处以及在体外DS-3201抑制剂大量培养人类DASC的方法,开拓了干细胞疗法修复和重塑气管与肺泡组织的新前景。然而,推广DASC的临床试验和治疗的重要前提之一,是开发更高效、安全、低成本的DASC临床规模化生产方法。方法:支气管镜刷取呼吸疾病患者微量远端呼吸道上皮组织,使用基于小鼠胚胎成纤维细胞(3T3-J2)滋养层的经典方法进行DASC提纯与扩增。开发高通量无标记微流控技术,实现DASC传代扩增过程中的DASC-3T3-J2高效分离,以取代差速消化和免疫磁珠等经典方法。并探索使用人羊膜间充质干细胞(h AMSC)替代3T3-J2滋养层,实现人类DASC的无异源化培养;使用Collagen I、Laminin取代滋养层细胞。结果:从呼吸疾病患者远端呼吸道上皮组织中可以提纯培养具备健全多谱系分化功能的DASC;新式微流控技术可以根据DAbioactive endodontic cementSC与3T3-J2滋养细胞的物理性状差异进行高效细胞分离,达到80±5%DASC纯度和80±5%回收率;h AMSC可以替代经典3T3-J2滋养层进行DASC长期培养;使用Laminin、Collagen I铺层可以替代滋养层进行DASC短期培养。结论:本课题针对医用DASC的生产提出了创新性的改良方法。微流控细胞分离技术的运用极大提升了临床规模DASC生产的可行性,并降低生产成本;人源细胞滋养层和无滋养层培养方法的开发可提高DASC生产的安全性,并降低质控成本。这项研究对推广DASC的临床试验与应用具有重要的价值。