中國科大團隊取得重大科技突破:可望解決血源緊缺難題
近日,中國科大附一院(安徽省立醫院)血液內科、中國科大血液與細胞治療研究所程臨鑷、劉森泉團隊在體外大規模生產紅血球研究領域取得突破性進展。團隊對紅血球終末分化所需的營養成分進行系統性探索和優化,成功建立了一種全新的化學成分明確的紅血球誘導分化體系,為將來體外大規模生產人類紅血球提供了新的方案,相關研究成果日前在Advanced Science雜誌上線上發表。
紅血球輸注是歷史最悠久,臨床應用最廣泛的一種細胞治療策略。目前紅血球和其他血液製品主要依賴志工捐獻,但供者不足、感染風險、稀有血型缺乏等,仍是世界性的輸血難題。如何透過體外培養生產、獲得大量功能性的紅血球是輸血領域的重要挑戰,也是相關領域醫學研究者一直努力的方向。
程臨鑷、劉森泉研究小組經過前期研究,已建立人類紅系祖細胞的富集、擴增和終末分化平台,並初步實現紅系祖細胞的體外擴增。然而,以往廣泛使用的終末分化體系必須添加人類血漿或血清,存在成分不明確、批次不穩定、難以大量取得等問題,限制了其臨床轉換。人類血漿或血清複雜的組成成分也一定程度阻礙了紅系分化過程中調控機制的研究。因此,研究團隊對紅血球終末分化所需的營養成分進行了系統性探索和優化。
研究發現,生理水平的代謝物和鹽濃度可以顯著增強紅系祖細胞的增殖並提高cRBCs產量。在此基礎上,研究還發現,脂質代謝在紅血球終末分化中發揮重要作用,並嘗試使用低密度脂蛋白或膽固醇完全取代人類血漿和血清,成功建立了一種全新的化學成分明確的紅血球誘導分化體系(Chemically-Defined Optimized Medium, COM)。
相較於傳統培養系統,COM系統不僅可望大幅提高體外紅血球的生產效率,降低生產成本,同時能有效解決血漿製品來源和批次的差異性問題。這項突破性發現,為將來大規模、高效、GMP(良好藥品生產規範)等級的紅血球生產奠定了堅實基礎。
資料來源:江淮晨報、中科大附一院安徽省立醫院