基于细胞外基质促进组织再生的临床应用研究


  • 基本信息
项目名称: 基于细胞外基质促进组织再生的临床应用研究 主持或参与:
领域: 国家奖/省奖: 省奖 奖种: 国家技术发明奖
奖等: 一等 推荐单位: 陕西省卫生和计划生育委员会 年度: 2017
  • 主要单位
中国人民解放军第四军医大学、陕西佰傲再生医学有限公司、东莞博与再生医学有限公司、西安组织工程与再生医学研究所
  • 主要完成人
金岩、金钫、张勇杰、轩昆、刘世宇、李蓓、胡成虎、刘文佳、廖立、明磊国、杨鹭
  • 介绍
背景及意义: 我国各类组织与器官移植的临床需求量高达数百万,而供体来源却严重短缺。组织工程技术的发展有望解决组织与器官的供体来源问题。构建组织工程组织与器官的关键因素是支架材料的性能。细胞外基质(ExtracellularMatrix,ECM)来源于细胞自身分泌,其组织特异性分子及微观结构是诱导组织再生的天然微环境,是最适宜组织器官构建的支架材料。目前,获得ECM的策略是通过对天然组织进行去细胞和去抗原处理,或通过细胞自分泌技术获得。然而,完全去除抗原并保持ECM结构和组织诱导活性的技术尚未建立,而通过细胞自分泌构建组织特异性ECM并应用于再生的技术尚未建立。同时,ECM发挥再生功能依赖于组织损伤后的局部炎症微环境,但是局部炎症影响ECM再生能力的机制仍然不明。针对以上科学问题,本项目历经20余年研究,产生了一系列重大研究成果。 项目成果: 1.首次明确炎症通过影响细胞自分泌ECM表达谱抑制局部组织再生,进一步揭示炎症导致的NF-κB/Wnt级联通路异常是细胞自分泌功能紊乱的重要原因,建立基于Wnt通路重建ECM微环境稳态的调控体系;首次阐明炎症通过调控microRNA/表观遗传偶联通路持久抑制细胞功能、导致ECM稳态紊乱的分子机制,并建立通过调节特定microRNA/表观遗传修饰酶持久恢复细胞功能的技术体系;本项目揭示了炎症微环境抑制组织再生的重要分子机制,并建立通过调控关键靶点促进组织再生的新策略。 2.国际上首次模拟组织器官发育中细胞的凝聚模式,并建立基于细胞自分泌ECM的“细胞聚合体技术”体系;首次利用细胞聚合体技术成功实现软骨组织再生,成功开展国际首个基于细胞聚合体技术的全牙髓再生临床研究,制定相应临床治疗与标准操作规范,实现了以重建再生微环境为基础促进复杂组织再生的临床治疗新突破,为软骨及全牙髓再生提供新的治疗策略。 3.创建基于负压离子渗透交换的组织特异性脱细胞技术,获得具有高组织诱导活性和精密微观结构的组织特异性ECM,并建立ECM制备标准和安全有效评价体系;成功研制国际首个“生物工程角膜”产品,并制定了临床应用规范和评价标准;开创了角膜移植治疗的新体系,为解决角膜移植供体的严重缺乏提供了重要手段。 应用推广及效益: 本项目自主研发的组织工程产品在全国30余家医院进行推广应用。其中,世界首例“生物工程角膜”产品有效率达到94.4%。本团队建立的基于“细胞自分泌ECM技术”的牙髓再生体系,实现全牙髓再生,临床有效率达到95.3%。此外,本项目创建国际首个生物工程角膜移植培训基地、牙髓及牙周再生培训基地,共培训国内外医生1000余名。成功主办5次国际及国内知名的再生医学相关会议。团队负责人获得“2015年全国优秀科技工作者”称号。 本项目发表论文130余篇,其中SCI论文62篇,总IF为310分,平均IF>5分,IF>5的论文31篇,最高IF为17.3。多篇论文发表于CellMetab、CellDeathDiffer、Biomaterials、Theranostics等相关领域权威杂志,其中20篇代表性论文的他引次数达612次,具有广泛的学术影响力。 同行评价: 针对本项目,多位领域内权威专家在CellMetab等杂志发表专文述评高度评价相关工作。本项目所完成的“生物工程角膜”产品研发和应用情况被中央电视台等国内主流媒体广泛报道,并被Nature杂志报道;入选“2015年中国医药生物技术十大进展”,被英国广播公司(BBC)评为“中国五大世界领先科技革命”之一。团队负责人获得“2015中国科学年度新闻人物”称号。