汪宗毅

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幹細胞來源

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幹細胞存在於所有多細胞生物體中,被定義為可以分化為特化成熟細胞以及分裂以產生更多幹細胞的細胞。幹細胞根據其來源可分為胚胎/胎兒乾細胞和成體幹細胞。幹細胞可以進一步分類為全能的,能夠產生生物體中的所有組織,包括生物體本身;作為多能性,能夠產生來自不同種系的組織和細胞的多個譜系;作為多能性,通常可以在相同的生殖譜系內產生不同的細胞類型;並且作為祖細胞,它們只會從單個胚層起源產生更多譜系限制的細胞和組織

幹細胞存在於所有多細胞生物體中,被定義為可以分化為特化成熟細胞以及分裂以產生更多幹細胞的細胞。幹細胞根據其來源可分為胚胎/胎兒乾細胞和成體幹細胞。幹細胞可以進一步分類為全能的,能夠產生生物體中的所有組織,包括生物體本身;作為多能性,能夠產生來自不同種系的組織和細胞的多個譜系;作為多能性,通常可以在相同的生殖譜系內產生不同的細胞類型;並且作為祖細胞,它們只會從單個胚層起源產生更多譜系限制的細胞和組織。

骨髓

從 BM 採購臨床相關數量的干細胞(HSC 和 MSC)需要手術採集大量供體骨髓(無論是自體還是異體),通常在 1000-1500 cc 範圍內(以避免在體外操作/擴增之前使用)。外科手術需要全身麻醉,有一些相關的發病(甚至死亡)風險,導致成本增加(高達 30,000 美元或更多)。HSC 佔 BM 中總有核細胞 (TNC) 的 <0.001%,而 MSC 佔 TNC 的 <0.05%。雖然 MSCs 可以在體外擴增,但HSCs 不能在很大程度上並且需要大量的時間和精力,並且一直存在對擴張誘導的細胞衰老的擔憂。由於其採集方法,必須去除大量被 RBC 污染的樣本,以及與冷凍保存如此大體積相關的物理限制。通常,BM 用於乾細胞移植而無需冷凍保存,儘管有時它可能會被置於短期冷凍保存中,作為有時與化療或移植失敗相關的再生障礙的備用。然而,隨著 BM 衍生的 MSC 再生醫學療法的啟動,處理過的 BM 現在被凍結,至少在短期內,對於那些可能需要獲得多份幹細胞進行多次治療的應用。

外周血

細胞因子粒細胞 (G) 和粒細胞-單核細胞 (GM) 集落刺激因子 (CSF) 的臨床應用表明,這些細胞因子不僅刺激因各種原因導致白細胞減少症的患者產生中性粒細胞,而且同時動員HSCs 進入外周循環,在那裡可以收集細胞用於乾細胞移植。通常,未動員的 PBSC 中不存在任何臨床上有用的 HSC,但在治療後,多達 0.05% 的外周 TNC 可能是 CD34+ HSC。由於 HSC 的收集方式,絕大多數 TNC 是 PMN,其次是 T 細胞和 RBC。為了促進生物樣本庫,採用了體積縮減,這通常意味著通過多種不同的方法消耗紅細胞。一般而言,動員的外周血單核細胞 (PBMC) 僅用於乾細胞移植程序,並未用於再生醫學或組織工程,因此與 BM 一樣,不會常規冷凍保存(至少不會在任何重要時期內進行冷凍保存) )。與 BM 一樣,大體積(1 L 或更多)和大量細胞對生物樣本庫提出了獨特的問題。

臍帶血

在20世紀80年代進行的工作表明,臍CB,血胎盤遺留下來的寶寶出生後,是一個豐富的造血幹細胞的來源(0.5%-1%的單個核細胞。臨床前研究,臨床早期的工作進展證明 CB-HSC 可以替代 BM-HSC 用於典型的干細胞移植CB 為科學家們提供了獨特的機會,可以針對 HSC 供體並冷凍保存捐贈的生物樣本,而無需立即需要樣本。從本質上講,CB 銀行業務是大規模常規幹細胞銀行業務的第一次重大嘗試。此外,CB 樣本通常是 BM 或 PBSC 樣本大小的十分之一(~100 cc),簡化了生物樣本庫過程,儘管如下一節所述,通常會進行體積減少以使用多個手動操作進一步簡化過程和自動化流程。在過去的 20 年裡,全世界已經進行了超過 35,000 次 CB 移植,並且已經收集和冷凍保存了超過 500 萬個 CB 樣本。

臍帶組織

雖然的MSC長期以來被研究作為幹細胞的臨床相關源(主要是BM衍生的),並在多個再生醫學和組織工程應用進行了廣泛研究,但直到最近,臍帶(特別是組織內含有沃頓氏果凍;CT) 本身被認為是一種經濟且容易獲得的大量 MSCs 來源。與“脂肪組織”部分中討論的 AT 類似,CT 對生物樣本庫提出了獨特的問題,因為它是一個完整的組織,而不是細胞懸液。雖然組織可以按照“脂肪組織”部分中的描述進行處理以促進冷凍保存過程,但這樣做會出現額外的監管問題,必須解決這些問題。然而,作為可用的最年輕的 MSC 來源之一(類似於 CB-HSC),將其納入任何干細胞庫計劃都是值得的。

脂肪組織

過去十年進行的研究表明,皮下 AT 是人體中最豐富的 MSCs 來源,含有 100–1,000 倍以上的 MSCs/gm 或 cc 的 BM 或 CT。事實上,AT 中包含的所有 TNC 中多達 1% 可能是 MSC。AT-MSCs 已成為數百項臨床試驗的焦點,數百(如果不是數千)患者已使用 AT-MSCs 進行治療,這表明它們對任何干細胞生物庫工作的重要性。然而,與 CT 類似,AT 是一種組織而不是細胞懸浮液,對其存儲構成獨特的限制。事實上,脂肪抽吸物通常是 AT-MSC 收集的起點,它是一種粘性凝膠狀組織,即使在室溫下也難以操作。雖然脂肪抽吸物可以像 AT 一樣被消化/處理,但這樣的程序必然需要施加額外的和有些繁重的監管指南。在解凍、洗滌和臨床使用儲存樣本時,生物樣本的物理特性也提出了獨特的要求。


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