干細胞發展史：干細胞起源及細胞來源

干細胞技術的最新進展為患有尚未治療的疾病和病癥的患者打開了一扇新的大門。基于干細胞的療法，包括人類多能干細胞 (hPSCs) 和多能間充質干細胞 (MSCs)，最近已成為再生醫學的關鍵參與者。

美國癌癥免疫療法和歐洲間充質干細胞 (MSC) 療法的成功批準使再生醫學成為重要的治療方式。基于細胞的療法，尤其是干細胞療法，為患有無法治愈的疾病的患者提供了新的希望，而治療方法側重于疾病的管理而不是治療。

干細胞的療法是再生醫學的一個重要分支，其最終目標是通過刺激、調節和調節內源性干細胞群和/或補充細胞池以實現組織穩態和再生來增強身體修復機制。

由于干細胞定義以其獨特的自我更新和分化特性被引入，它們已經進行了大量的基礎研究和臨床研究，并被定義為潛在的治療劑。由于再生醫學的主要議程與組織再生和細胞替代有關，為了實現這些目標，已經使用了不同類型的干細胞，包括人類多能干細胞 (hPSC)、多能干細胞和祖細胞。然而，聲稱干細胞療法的有效性為“神奇細胞”的私人和未經證實的診所的出現引起了人們對干細胞療法安全性的高度關注。

干細胞療法是一種新的治療方法，它利用干細胞的獨特特性，包括自我更新和分化，通過輸送外源細胞來再生人體內受損的細胞和組織，或用新的、健康的、功能齊全的細胞替代這些細胞。

此外，用于基于細胞的治療的干細胞也可以是自體的，也稱為自我治療，一種使用患者自身細胞的方法，以及?(2)?同種異體來源，使用來自健康供體的細胞進行治療。

干細胞的起源

01、1868年，著名的德國生物學家Ernst Haeckel首次使用“干細胞”一詞來描述受精卵產生生物體所有細胞的特性。

02、干細胞療法的歷史始于1888年，當時干細胞的定義由兩位德國動物學Theodor Heinrich Boveri和Valentin Haecker首次提出，他們著手確定胚胎中能夠分化成更特化細胞的獨特細胞群（圖1a）。

03、1902年，從事骨髓研究的組織學家弗朗茨·恩斯特·克里斯蒂安·諾伊曼和亞歷山大·亞歷山德羅維茨·馬克西莫夫進行的研究證明了共同祖細胞的存在，這些祖細胞會產生成熟的血細胞，這一過程也稱為造血。10在這項研究中，Maximov提出了多胚層的概念，后來Ernst Haeckel根據它們的增殖和分化將其命名為干細胞。11Maximov描述了骨髓中的造血細胞群。

04、1939年，第一個病例報告描述了為一名診斷為再生障礙性貧血的患者移植人骨髓。

05、1957年，E. Donnall Thomas博士開創了第一個異基因造血干細胞移植 (HSCT)。 在這項初步研究中，所有6名患者都死亡，只有2名患者由于當時骨髓移植的數量和潛在危害未知而表現出短暫植入的證據。

06、20年后的1958年，法國腫瘤學家George Mathe進行了第一次干細胞移植，以治療六名使用骨髓移植意外接觸放射性物質的核研究人員George Mathe在1963年的另一項研究揭示了科學界，因為他成功地對一名白血病患者進行了骨髓移植。

07、1969年，E. Donnall Thomas博士在美國進行了第一次骨髓移植，盡管同種異體治療的成功仍然是排他性的。

08、1972年是發現環孢菌素（免疫抑制藥物）的一年，據報道，異基因移植治療再生障礙性貧血和急性髓細胞白血病的首次成功是在一名16歲的女孩身上。

09、從1960年代到1970年代，Friendenstein和他的同事對骨髓抽吸物進行的一系列工作證明了成骨分化與骨髓來源的少量細胞亞群之間的關系。這些細胞后來被證明可以與造血細胞群區分開來，并且能夠作為組織培養容器中的貼壁細胞快速增殖。Friendenstein團隊的另一個重要突破是發現，當骨髓作為懸浮培養物接種并分化為成骨細胞、脂肪細胞和軟骨細胞時，這些細胞可以形成集落形成單位，這表明這些細胞具有增殖和分化成骨細胞的能力。（不同的細胞類型）。

10、1991年，結合人類胚胎干細胞 (hESCs) 的發現（將在下一節中討論），“間充質干細胞”一詞，以前稱為基質干細胞或“成骨”干細胞，首次在卡普蘭并廣泛使用至今。18從60年前的骨髓移植開始，干細胞治療的征程歷經歲月的發展，成為治療眾多不治之癥的再生醫學新型治療劑。

干細胞的治療：歷史和細胞來源

一個干細胞治療基礎研究和臨床應用的重大發現和進展時間表。“干細胞”一詞于1888年首次被描述，成為再生醫學的第一個里程碑。造血祖細胞于1902年首次被發現。1939年進行了第一次骨髓移植治療再生障礙性貧血。從那時起，從基礎研究到臨床前研究再到臨床試驗的轉變推動了干細胞療法的發展，取得了許多發現和里程碑。隨著人類多能干細胞的發現，1991年分離出“間充質干細胞”，最近促進了基于干細胞的治療人類疾病的進展。

b可用于基于干細胞的治療的不同細胞來源的示意圖。

(1) 人類多能干細胞，包括胚胎干細胞（來源于胚泡內細胞團）和誘導多能干細胞，具有在體外無限增殖和分化成人體多種細胞類型的能力，包括三個胚層。

(2)?間充質干細胞是來源于中胚層的多能干細胞，具有自我更新能力（體外受限）和分化成間充質譜系的潛能。可以使用OSKM因子將分化的/體細胞重新編程回多能階段以產生誘導的多能干細胞。值得注意的是，與體細胞相比，干細胞具有相對較高的腫瘤形成風險和較低的免疫排斥風險（在間充質干細胞的情況下）。該圖是使用BioRender.com創建的。

干細胞臨床應用進展適應癥方面

截至2022年8月23日，全球已經有18款干細胞產品獲批上市，6265項干細胞臨床試驗正在進行中，涉及200種適應癥，8大系統疾病，譬如在呼吸系統、神經系統、內分泌系統、運動系統、免疫系統、生殖系統、循環系統以及消化系統等多系統領域均有成功案例報道。

干細胞技術，應用前景無限！

干細胞是“生命的種子”，具有再生、替代、修復和分化能力，為人類的疾病治療提供了新的方法和手段，在創傷修復、組織再生、重大疾病、抗衰美容等方面展現出巨大應用前景。

參考文獻：

Hoang,?D.M.,?Pham,?P.T.,?Bach,?T.Q.?et?al.?Stem?cell-based?therapy?for?human?diseases.?Sig?Transduct?Target?Ther?7,?272?(2022).?https://doi.org/10.1038/s41392-022-01134-4.