目錄

• 簡介

• 主持人致辭

• 主旨報告

• 周琪：干細胞基礎研究和轉化進展

• 討論與交流

• 主要專家簡介：

• 展開

【簡介】

作為生命科學前沿的干細胞研究，日益表現出巨大的臨床應用前景和產業潛力，正引領醫學模式的變革，有望解決人類面臨的重大醫學難題，對人口健康、國家安全、經濟社會發展具有重要意義。近年來，我國干細胞研究領域實現快速發展，整體研究水平躋身國際先進行列，已經逐漸成為一只世界范圍內的重要干細胞研究力量。本次學術沙龍對于我國及中國科學院干細胞基礎研究和轉化的發展現狀進行了介紹和討論。

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【主持人致辭】

高家祥：歡迎大家參加今天的學術沙龍。沙龍的主題是“干細胞基礎研究和轉化的進展”。我們邀請到中國科學院動物研究所所長,中國科學院大學副校長,周琪院士給我們做主旨報告。周琪院士長期從事生殖、發育、干細胞、再生醫學研發與轉化工作，曾任中國科學院干細胞與再生醫學研究戰略性先導科技專項首席科學家，國家重點重大的科學研究項目的首席科學家。下面歡迎周琪院士做報告。

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【主旨報告】

周琪：干細胞基礎研究和轉化進展

干細胞是一類具有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的細胞群體，可以進一步分化成為各種不同的組織細胞，從而構成機體各種復雜的組織和器官。根據分化潛能，干細胞可分為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞三類。全能干細胞可以分化為機體內的任何一種細胞，直至形成一個復雜的有機體；多能干細胞可以分化為機體內多種類型的細胞；單能干細胞只能分化為一種類型的細胞，而且自我更新的能力有限，只能分化為特化的某類細胞。根據發育階段，干細胞又可以分為胚胎干細胞和成體干細胞兩類。胚胎干細胞是從胚胎內細胞團分離獲得的具有發育多能性的一類細胞，主要具有體外培養無限增殖、自我更新和多向分化的特性。可用于組織器官移植、再生醫學等領域，具有廣闊的醫療應用前景。成體干細胞存在于成年動物的多種組織和器官中，在特定條件下產生新的干細胞或按一定的程序分化形成新的功能細胞，從而使組織和器官保持生長和衰退的動態平衡。

干細胞相關研究目前在國際范圍內取得了一系列重大突破與進展，并呈現蓬勃發展態勢。從1990年骨髓移植，到2007年胚胎干細胞技術成功應用于基因組編輯，再到2012年動物克隆及誘導多能干細胞技術研究，干細胞及其相關研究近年內三次獲得諾貝爾生理與醫學獎。干細胞可以應用到幾乎涉及人體所有的重要組織器官及人類面臨的許多醫學難題，在細胞替代、組織修復、疾病治療等方面具有巨大潛力。基于干細胞的再生醫學研究代表了當代生命科學發展的前沿，正在引領現有臨床治療模式發生深刻變革，并成為新醫學革命核心，將有望幫助人類最終實現修復和制造組織器官的夢想。

基于中國克隆之父童第周先生、生殖生物學奠基人之一張致一院士等老一輩科學家們的重要貢獻，中國科學院動物研究所面向我國在人口健康領域的重大需求，圍繞細胞重編程、干細胞多能性、功能細胞獲得、重大疾病動物模型創制和干細胞移植免疫等干細胞與再生醫學領域的重大問題，取得了一批重大原創性突破。如，發表了中國在動物克隆領域的第一篇CNS（Cell，Nature和Science三份世界頂級學術期刊）論文；制造了克隆羊“多莉”的接棒者克隆小鼠“小小”，進而發表了中國在干細胞領域的第一篇CNS論文；國際首次完全通過干細胞體外分化獲得具有生殖功能的精子；國際率先利用單倍體干細胞建立轉基因動物制備新技術，并實現小鼠的同性生殖；創造了世界首例人造二倍體雜合胚胎干細胞；建成了目前世界最大的可用于臨床研究和實驗的胚胎干細胞庫；獲得了世界上第一批多基因修飾的大鼠、小型豬和猴模型......。通過這些工作，完美地實現了我國在國際干細胞研究領域從跟跑者向并跑者，再向領跑者的轉變。

2009年7月，一只名為“小小”的實驗鼠登上了全球各大媒體的頭版。與其他小鼠不同，“小小”來源于一個經過改造的體細胞，即經過基因“重新編程”所得到的誘導多能干細胞。這只利用誘導多能干細胞克隆獲得的活體實驗鼠，是世界上第一只從誘導多能干細胞來源獲得的健康動物。克隆羊“多莉”的創造者將這項科研成果譽為:“‘小小’接過了‘多莉’點燃的火炬。”這項工作發表在Nature雜志，為中國干細胞領域的工作進入國際最前沿開啟了大門，這也是目前內地唯一入選美國“時代周刊”世界醫學十大突破的成果。

自然界中，精卵結合形成一個受精卵被認為是高等動物新生命誕生的必經之路。2012年，動物研究所的團隊創造了一種新的生命結合形式。他們將一枚小鼠精子注射到去除細胞核的卵母細胞中，經過體外發育和培養，最終獲得了孤雄單倍體干細胞。這些細胞能夠替代精子得到健康的動物，從而建立轉基因動物制備的新技術。作為這項工作的延伸，該團隊從兩個雌性小鼠獲得了健康的后代，實現了“同性生殖”。此外，他們還首次完全通過體外分化從干細胞獲得了有生殖功能的精子，并得到健康動物。近期，該團隊再次創造了一種全新的細胞類型，異種雜合二倍體胚胎干細胞。這些具有胚胎干細胞特性的異種二倍體雜合干細胞將為進化生物學、發育生物學和遺傳學等研究提供重要的新技術和新工具，從而完成更多的生物學新發現。上述突破大幅提升了我國在干細胞和生殖發育研究領域的國際影響力。

始建于2007年的北京干細胞庫不僅是中國，也是世界最早、規模最大的臨床級干細胞庫。利用醫療廢棄的胚胎，建立了覆蓋中國70%人群配型的臨床級胚胎干細胞系，為我國干細胞臨床研究和治療提供了戰略資源儲備。利用中國第一批通過國家質檢和復核的胚胎干細胞，中國最早的胚胎干細胞臨床研究也從這里開始起步。

在真正的臨床治療開始前，還必須在比小鼠更趨近于人類的動物模型上進行實驗。人類疾病動物模型體系為未來的干細胞轉化與應用研究突破了最后的一個瓶頸。多年前，一批患有帕金森氏病的猴子，得到了來自人類利用干細胞獲得的多巴胺神經元為它們進行的細胞移植。移植7個月開始到將近5年時間，猴子癥狀緩解，并且未發現研究人員所擔心的腫瘤等并發癥。經過了最重要的靈長類動物實驗后，利用北京干細胞庫的胚胎干細胞和分化細胞，多項通過細胞移植治療人類疾病的臨床研究已正式獲批實施。

黃斑變性是一種老年退行性疾病。隨著年齡增長，人眼視網膜組織退化，導致人視力下降，甚至失明。隨著人口老齡化的不斷加快，我國60到69歲的人群中，黃斑變性的發病率已經達到百分之十。然而，傳統醫學手段對這種退行性疾病仍然束手無策。利用北京干細胞庫的臨床級干細胞，周琪團隊與第三軍醫大學合作，用干細胞分化獲得的視網膜色素上皮細胞，完成了8例視網膜黃斑變性的臨床移植研究，其中一位接受治療的64歲老人，在細胞移植以后眼前的遮物感消失，這是世界首例用臨床級干細胞分化的視網膜色素上皮細胞治療出血性視網膜黃斑變性的案例。

“在未來的幾個月中，來自中國鄭州的外科醫生將在帕金森患者的頭骨上鉆孔，并將大約400萬個人類胚胎干細胞分化獲得的神經前體細胞注入進患者大腦，而緊隨其后的是一段長期的臨床隨訪。”這是2017年5月31日刊登在國際頂尖學術雜志《自然》雜志網站上的報道。這應該是過去十年時間里，國際主流媒體第一次沒有以負面的態度評價中國干細胞臨床研究。《自然》報道的兩項由周琪院士帶領的團隊與鄭州大學第一附屬醫院合作開展的項目，分別是利用人胚胎干細胞來源的神經前體細胞治療帕金森病和利用人胚胎干細胞來源的視網膜色素上皮細胞治療干性年齡相關性黃斑變性。此次啟動的兩個項目是我國首批通過衛計委和食藥監總局備案的干細胞臨床研究，也是世界首批基于公共干細胞庫和細胞配型進行的人類干細胞臨床研究。相關臨床研究的開展將回答學界和公眾高度關注的干細胞臨床應用問題，除為帕金森等疾病的治療開辟新的路徑外，也為中國的干細胞轉化研究提供示范和借鑒，對整個干細胞與再生醫學領域具有極為重要的里程碑意義。

子宮內膜粘連和瘢痕化造成的不孕不育是生殖醫學上的不治之癥。中科院研發出能夠引導子宮內膜再生的膠原生物材料，2013年開始自體骨髓干細胞結合材料修復子宮內膜的臨床研究，成功引導患者的子宮內膜再生。至今已誕生13名健康嬰兒。該成果在社會引起了巨大的反響，中央電視臺《新聞聯播》等欄目已對該項目的研究成果進行深入報道。同時，中科院研發出能引導脊髓再生的膠原蛋白支架材料，可為受損的神經元再生提供支撐和引導。2015年1月開始神經再生膠原支架移植治療急性和陳舊性全橫斷脊髓損傷的臨床研究，至今已完成46例陳舊性完全脊髓損傷和10例急性脊髓損傷患者的治療；結果顯示，急性脊髓損傷受試者的運動功能明顯恢復，陳舊性損傷部分受試者的感覺、運動神經功能得到改善。初步結果令人興奮。這類研究將為臨床上無法治愈的癱瘓病人提供可能的治療方案。

除此之外，利用干細胞進行免疫調節、關節修復以及神經退行性疾病治療，也已經進入臨床研究階段。這些重要應用的安全性及有效性還需經過更長時間的觀察。如確定沒有不良反應又能證明臨床有效，通過干細胞進行更多組織細胞的再生治療，將會從根本上治愈組織衰老和功能退化等疾病。

面對國家重大需求，同時針對制約我國以及國際干細胞與再生醫學研究和應用發展的主要瓶頸問題，中國科學院于2011年正式啟動實施“干細胞與再生醫學研究”戰略先導科技專項（以下簡稱干細胞先導專項）。經過五年的艱苦努力，在科學前沿理論，核心關鍵技術以及臨床轉化研究取得了一系列矚目進展，使中科院在干細胞領域發表論文數量僅次于哈佛大學和斯坦福大學，國際機構排名從2011年的第42位躍升至2015年的第3位；專利數量排名也大幅提升至第2位，實現了引領中科院及我國干細胞研究進入國際第一陣營的總體目標。在財政部組織的中央部門重點績效評價工作中，中科院干細胞先導專項排名第一，并作為績效評價典型案例報送全國人大常委會。“十二五”期間，在干細胞先導專項支持下，中科院不僅建立了符合國際規范的臨床級人胚干細胞資源庫，并且在人類疾病動物模型體系中完成了長期的有效性和安全性評價。在近日完成的國家衛計委和食藥監總局備案的首批8項干細胞臨床研究中，干細胞先導專項支持的臨床研究占據3項。

在面向全球、開拓未來的創新大潮中，基于中科院干細胞先導專項，聯合動物所和中科院十幾家研究所，中國科學院干細胞與再生醫學創新研究院已正式獲批籌建，建成后將成為我國第一個跨機構、跨地域的干細胞與再生醫學創新研究中心。“十三五”期間，依托于干細胞與再生醫學創新研究院，中科院“器官重建與制造”先導專項已正式立項。中科院將面向國家人口健康和人口安全需求，以基于配型的臨床級細胞資源庫為基礎，創新集成人類細胞產品制劑化和產業化系統，針對多種重大疾病，率先在國際上推動干細胞成藥，解決人類生命、健康和再生的重大科學問題和產業發展瓶頸，研發新技術和產品，建立干細胞防治重大疾病的新策略，引領未來健康產業，帶動經濟和社會發展，為生命科學、健康產業和我國創新驅動發展發揮示范引領作用。

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【討論與交流】

高家祥（主持人）：聽了報告以后深受啟發。干細胞能夠不用傳統的精子、卵子在小鼠中實現繁殖，對于人口的繁衍、社會的繁榮和國家的安全具有深遠的現實意義和歷史意義。動物所70年代完成的試管胚胎實驗，后來發展成了試管嬰兒的產業，收到了很多社會效應和經濟效應。現在進一步把基礎理論研究深入，對干細胞的應用和開發，是很重要的一環。在座都是頂級科學家，圍繞著周琪院士的報告進行一些討論，歡迎大家踴躍發言。

王貴海：作為干細胞先導專項的監理，我們幾位老同志看到了這一支隊伍，如何跟著國外進行干細胞的研究，一直到我們臨床進行重大的理論創新，最終實現干細胞的臨床應用。干細胞是一個理論上的前沿，同時又是重大應用的拓展非常好的領域。干細胞先導專項作為首批啟動的先導專項，在理論上取得了巨大的成就，在應用上有重要的突破，同時，也培養了一批杰出的人才。二期器官的重建和制造的先導專項已正式立項。目標非常明確。我們在臨床對于黃斑病等疾病的應用真的很重要。在臨床意義上，實際上是一個引導。此外，干細胞是雙刃劍，干細胞發展未來可能會有新的問題出現。比如，iPS可能會在應用途徑上很多風險，這里有安全性的問題，有效性的評價，但是風險是靠實踐來證明的。所以我們必須對干細胞未來的發展加強法規建設和倫理建設。同時，必須理論研究為基礎，以保證在應用上扎實往前推進。比如，動物所現在通過基礎研究，顛覆了傳統理論的生物學的理論，細胞生物學的理論和進化生物學的理論，實際上開辟了一個新的干細胞的方向，這是很重要的，而且會很早的認識到可能會出現的風險和問題。相信通過二期先導專項和創新研究院，我們將會在國際上占有重要的學術地位和臨床研究的領跑地位。

祝誠：從2011年到2015年，我參加了干細胞先導專項的監理。在這個過程當中，專項進行了大幅調整，包括成立了攻關團隊，最后把項目越做越好。這個項目，主要是理論和實際密切的結合。比如說帕金森病，或者其他的一些老年癡呆癥等等，還有子宮膜再生等，都是非常切合民生實際的問題。專項已延續二期，中科院干細胞與再生醫學創新院已獲批，希望在今后的工作當中，能做出更多的成績。另外，如何更多參與到國際。如果跟國際上的高端的研究合作，將來可能會產出更大的成果。

陳大元：干細胞在國際上是一個熱門，院里、所里給予支持，取得了非常好的成果。把兩個同性的生殖細胞結合繁衍出后代，現在通過干細胞研究完全改變了受精這種精子沒有卵子不行的老觀念，這完全是創新的工作。歸根結底是一個科學家的思路，思路正確，目標正確，想法遠大，才有得到這個成功的可能。此外，基礎研究和理論研究的完美結合，也是不容易的。特別是要跟臨床結合，風險肯定有，問題是怎么去克服，怎么去發揮。希望周老師更好的繼續前進，再造輝煌，為國爭光。

陳秀蘭：近幾年，干細胞發展得太快了，從四維因子到六維因子到小分子的化合物。我最近看到周老師是又創造了單倍體的體細胞。同時，臨床應用已經開始了。應該繼續進行長期有效性和安全性的評價。非常希望我們干細胞今后的工作能夠取得更好的進展。此外，我看現在很多的文章都是在國外的期刊發表。怎么樣使我們中國的期刊能夠有國際性？應該創立我們自己的在國際上有競爭力的期刊。

段恩奎：干細胞先導專項在基礎研究和轉化方面都做出了很好的工作。最近中科院又有新的布局，包括啟動干細胞與再生醫學創新研究院以及先導專項二期。創新研究院聯合聯合動物所和中科院十幾家研究所，將來會成為中國的基地，并在國際上發揮引領作用。干細胞與再生醫學領域國際競爭激烈，建議中國倡導干細胞與再生醫學領域的國際計劃，提升中國在該領域的顯示度。此外，干細胞與再生醫學在臨床上有廣泛的應用前景，同時也要關注倫理學的觀點，注意受倫理學的約束。但是，不能拘泥于倫理學，束縛了科學發展。我們要在注重倫理學的同時，不遺余力的往前推進科學的發展。

黃玉萍：兩、三個月前一個人給我打電話問干細胞治眼睛病，還不知道這個信息，今天知道這個信息，沒有想到已經進入到臨床了。我們國家的帕金森、黃斑病老人很多，現在臨床的具體進展怎么樣？（周琪：我們臨床研究每一期都有很多患者咨詢，都是在央視看到了相關的新聞報道。我們基本都把他們的信息轉給開展臨床研究的醫院。臨床研究對于入組的病人有嚴格的要求。現在處于臨床試驗和研究階段。）