开发未来的细胞疗法

迈阿密大学米勒医学院的跨学科干细胞研究所（ISCI）的研究人员正在研究干细胞和其他细胞疗法，以治疗许多困扰人类身体的疾病。ISCI主任Joshua Hare博士和他的研究团队正在进行六项临床试验，测试间充质干细胞对糖尿病、中风、阿尔茨海默病和心脏疾病的疗效。Hare博士预测，在未来五到十年内，美国的医生将能够为多种疾病开具基于干细胞的疗法。

长期以来，研究人员一直试图利用干细胞和其他细胞方法来再生因疾病、损伤甚至衰老而受损的组织。通过开创性的研究，ISCI正在实现干细胞和其他细胞疗法的承诺，以治疗几乎所有困扰人类身体的疾病。ISCI的教师及其在米勒医学院的合作者正在研究针对全身各个部位的目标进行实验性治疗，从基础科学到临床试验，涵盖所有发展阶段。

ISCI创始主任、米勒医学院医学教授Joshua Hare博士表示：“在ISCI，我们组建了一个团队，能够在再生医学领域的任何领域开展工作。”

追随热情

2007年，米勒医学院招募Hare博士成立了ISCI，这比日本研究人员成功将成人干细胞重新编程为多能干细胞（能够产生所有类型的体细胞）晚了一年。这一成就后来获得了诺贝尔奖。大约在同一时间，作为心脏病专家的Hare博士正试图诱导间充质干细胞分化为肌肉等组织，以在心肌梗死后受损的器官内生长特化的 cardiac 肌肉细胞。

“20年前，人们普遍认为基于细胞的再生医学是一种治疗所有疾病的新方法，”他说，“但这需要大量的基础研究。心肌梗死患者的细胞疗法可以满足巨大的未满足医疗需求。”

事实证明，当这些间充质干细胞被引入心脏时，它们并没有直接变成新的心肌细胞。然而，Hare博士在ISCI继续进行的研究表明，这些细胞确实通过减少心肌梗死造成的损伤并刺激心脏自我修复，从而受益于受损的心脏。同样引人注目的是患者整体健康的改善。例如，2012年《美国医学会杂志》（JAMA）描述的一项由迈阿密大学进行的临床试验发现，心力衰竭患者在接受自体间充质干细胞输注后感觉更好，并增加了六分钟步行测试的距离。这一发现使Hare博士和他的同事们产生了使用干细胞输注对抗与衰老相关的虚弱的想法。一家当地的生物技术公司现在正在基于他们的研究开发一种针对与衰老相关虚弱的实验性疗法。

与此同时，Hare博士和ISCI的其他成员继续研究间充质干细胞作为治疗心脏病和其他许多疾病的潜在方法。ISCI目前正在进行六项临床试验，测试这些细胞对糖尿病、中风、阿尔茨海默病和心脏疾病的疗效。其他试验正在研究基于诱导多能干细胞（iPSCs）或心脏干细胞的疗法，分别用于治疗遗传性视网膜疾病和婴儿严重心脏缺陷。这些疗法占ISCI在其疾病领域或平台生产的约17种试验产品中的八种。

转化经验

ISCI能够进行此类研究者发起的临床试验，因为它拥有自己开发和制造实验疗法的手段：内部细胞制造项目，即临床研究细胞制造项目，通常被称为GMP实验室或良好生产规范实验室。

Aisha Khan博士候选人领导的GMP实验室支持大学内外以及寻求其帮助的生物技术公司的临床和临床前研究。正如其名称所示，GMP设施为研究人员提供干细胞和其他生物产品，如用于免疫疗法的树突状细胞和传递基因疗法的病毒载体。

对于ISCI成员Alfonso Sabater博士、米勒医学院Bascom Palmer眼科研究所临床眼科副教授及Bascom Palmer角膜创新实验室主任而言，GMP在实验室和应对FDA监管期望方面提供了支持。作为一名角膜和外部疾病专家，Sabater博士和他的同事正在开发一种基于人血浆的现成疗法，以恢复干眼症引起的角膜损伤。这种常见疾病在自身免疫性疾病患者中可能特别严重，甚至导致视力丧失。“眼泪是血浆的超滤产物。我们正在尝试为患者提供尽可能接近天然眼泪的东西。”Sabater博士说。他的团队现在正在寻求在墨西哥进行临床试验的批准。

合作是ISCI成员的常规部分。“我们知道其他实验室可能正在用其他类型的组织或细胞进行相同的实验，因此我们可以向他们提出问题，反之亦然，”Sabater博士说，“这是一种持续的互动。”

基础研究

同时，ISCI的研究正在推动基础科学的边界，最终可能带来突破性的新疗法。一个有前景的研究领域是外泌体，这是由细胞（包括干细胞）释放的膜结合信号包。在Khan和GMP设施的合作下，由ISCI成员Karen Young博士、米勒医学院临床儿科教授领导的团队正在研究外泌体作为一种预防早产儿发展成支气管肺发育不良（BPD）的潜在疗法。BPD是一种具有重大公共卫生影响的慢性呼吸障碍，可能导致早产儿生长不良、肺动脉高压、神经发育迟缓和听力缺陷。即使幸存下来，患有BPD及其并发症的婴儿在成年后仍面临更高的心肺疾病风险。

Young博士和她的团队，连同韩国合作者，目前正在等待FDA批准进行一项试点试验，测试外泌体疗法的可行性。“目前还没有治愈BPD的方法。如果我们能在早期解决问题，就可以挽救生命，甚至改善人群的健康状况。”Young博士说。

像释放它们的干细胞一样，外泌体在医学中有许多潜在应用。Hare博士和他的同事现在知道，至少部分原因是它们导致了心力衰竭患者看到的年轻化。ISCI的研究人员已获得美国国立卫生研究院的资助，测试两种类型外泌体修复心肌梗死造成损伤的能力。在其他基础研究中，ISCI相关研究人员正在使用iPSCs培养类似于心脏和大脑的小型三维结构。这些类器官允许科学家研究器官发育，并为替代因中风等疾病而丢失的受损组织提供新的可能性。

例如，与Stefan Kurtenbach博士、ISCI多能干细胞实验室主任及Bascom Palmer眼科研究所眼科研究助理教授的合作，已经从患有遗传性心力衰竭的患者中培养出了类器官，使研究人员能够研究受影响心脏的早期发育。

未来的疗法

Hare博士预测，在未来五到十年内，美国的医生将能够为多种疾病开具基于干细胞的疗法。“这是因为像ISCI这样的项目做出了基础贡献，”他说。尽管仍然处于实验阶段，但基于干细胞的疗法正在成为治疗开发范式转变的一部分，即从通过解决单一缺陷来治疗疾病转向促进整体健康，Hare博士说。“不仅干细胞可以产生治疗效果，而且它们似乎还能让整个人变得更健康。”

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