血液腫瘤患者骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的

1、1血液腫瘤患者骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的血液腫瘤患者骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的病理學(xué)特性病理學(xué)特性血液腫瘤科：趙智剛血液腫瘤科：趙智剛天津醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院天津醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院2概念：概念：MSCs是來(lái)源于胚胎發(fā)育早期中胚層的 一類多能干細(xì)胞 來(lái)源：來(lái)源：骨髓、肌肉、心臟、肝臟、腎臟、真 皮、胰腺、肺臟等間充質(zhì)干細(xì)胞間充質(zhì)干細(xì)胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs） Mackay AM，et al. Tissue Eng, 1998Pittenger MF, et al. Science, 1999.Wang JS, et al. J Thorac Cardiovasc Surg,

2、 2000Woodbury D, et al. J Neurosci Res, 2000Jiang YH, et al. Nature 2002Zhao ZG et al. Bone marrow transplantation 2005 .3 骨髓中除造血干細(xì)胞外還存在著一類骨髓中除造血干細(xì)胞外還存在著一類 具具 有多向有多向分化潛能的間充質(zhì)干細(xì)胞分化潛能的間充質(zhì)干細(xì)胞，它具有廣泛的分化潛能它具有廣泛的分化潛能以及采集以及采集 方便，容易在體外培養(yǎng)、誘導(dǎo)和擴(kuò)方便，容易在體外培養(yǎng)、誘導(dǎo)和擴(kuò) 增的增的 特點(diǎn)，已特點(diǎn)，已 成成 為細(xì)胞治療中最具發(fā)展?jié)摿Φ募?xì)胞來(lái)為細(xì)胞治療中最具發(fā)展?jié)摿Φ募?xì)胞來(lái)源之一

3、源之一 ,具有很大的應(yīng)用價(jià)值。具有很大的應(yīng)用價(jià)值。 Jiang YH, et al. Nature 2002Peister A, et al Blood, 2004 Reyes M, et al Blood 2001 骨髓源間充質(zhì)干細(xì)胞骨髓源間充質(zhì)干細(xì)胞4問(wèn)題的提出：1. MSCs的來(lái)源有限，而且異基因的來(lái)源有限，而且異基因 MSCs歸巢效率低歸巢效率低 2.骨髓骨髓MSCs是否受到疾病的影響以是否受到疾病的影響以 及受影響的程度及受影響的程度 5實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康墨@取血液病患者骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞獲取血液病患者骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 檢測(cè)血液病患者骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的生物檢測(cè)血液病患者骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的生

4、物學(xué)特性和支持造血功能學(xué)特性和支持造血功能6實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法分離不同血液病患者骨髓分離不同血液病患者骨髓MSCsMSCs流式細(xì)胞儀鑒定細(xì)胞的表型流式細(xì)胞儀鑒定細(xì)胞的表型脂肪細(xì)胞和骨細(xì)胞的誘導(dǎo)分化脂肪細(xì)胞和骨細(xì)胞的誘導(dǎo)分化檢測(cè)骨髓源檢測(cè)骨髓源MSCsMSCs造血因子表達(dá)造血因子表達(dá)支持造血能力的檢測(cè)支持造血能力的檢測(cè)7結(jié)果結(jié)果1. ALL、MDS骨髓骨髓MSCs和正常成人骨髓和正常成人骨髓MSCs具有相似的細(xì)胞形態(tài)具有相似的細(xì)胞形態(tài)、免疫表型及正常核型，而且都可以向骨和脂肪細(xì)胞分化。、免疫表型及正常核型，而且都可以向骨和脂肪細(xì)胞分化。 2. ALL骨髓骨髓MSCs具有和正常成人骨髓具有和正常成人

5、骨髓MSCs相似的支持造血功能相似的支持造血功能,并并且表達(dá)造血因子且表達(dá)造血因子3. MDS骨髓骨髓MSCs也表達(dá)造血因子也表達(dá)造血因子,但是其支持造血能力降低，但是其支持造血能力降低，AML來(lái)源的來(lái)源的MSCs4. AML骨髓骨髓MSCs在體外生長(zhǎng)緩慢在體外生長(zhǎng)緩慢,很難傳代培養(yǎng)很難傳代培養(yǎng),而其它來(lái)源骨髓而其它來(lái)源骨髓MSCs增殖快增殖快,易于傳代培養(yǎng)。易于傳代培養(yǎng)。AML骨髓骨髓MSCs喪失多向分化能力喪失多向分化能力，而且不具有支持造血的能力，而且不具有支持造血的能力 。 8結(jié)果（結(jié)果（1 1）骨髓）骨髓MSCsMSCs誘導(dǎo)前的細(xì)胞形態(tài)及細(xì)胞生長(zhǎng)方式誘導(dǎo)前的細(xì)胞形態(tài)及細(xì)胞生長(zhǎng)方式 A

6、ALLNormalMDSB9結(jié)果（結(jié)果（2 2）骨髓）骨髓MSCsMSCs誘導(dǎo)前的表型特征誘導(dǎo)前的表型特征 CD29 CD44 CD14 CD31 CD34 CD45 HLA-DRMDSALLNormal10結(jié)果（結(jié)果（3 3）骨髓）骨髓MSCsMSCs體外分化體外分化ALLNormalMDS成骨分化成骨分化脂肪分化脂肪分化11結(jié)果（結(jié)果（4 4）支持造血作用）支持造血作用CFU/1X10 BMMNC6*NormalALLMDS CFU-GM CFU-E CFU-GEMM12討討 論論干細(xì)胞的特點(diǎn)：干細(xì)胞的特點(diǎn)：1，自我更新能力，自我更新能力2，在體外長(zhǎng)期培養(yǎng)，在體外長(zhǎng)期培養(yǎng)3，高度增殖能力，

7、高度增殖能力4，在特定的條件下可以向多系細(xì)胞分化，在特定的條件下可以向多系細(xì)胞分化 Meirelles L, Br J Haematol, 2003 Deans R & Moseley A, Exp Hematol, 2000 Jiang Y, Exp Hematol, 2002 13我們的研究結(jié)果顯示我們的研究結(jié)果顯示1.1. ALL, MDSALL, MDS的骨髓的骨髓MSCsMSCs表現(xiàn)出很強(qiáng)的增殖能力表現(xiàn)出很強(qiáng)的增殖能力2.2.上述細(xì)胞可以在體外連續(xù)傳代（上述細(xì)胞可以在體外連續(xù)傳代（P P1010），這），這意味著我們獲取的間充質(zhì)干細(xì)胞可以在體外大意味著我們獲取的間充質(zhì)干細(xì)胞可

8、以在體外大量擴(kuò)增。量擴(kuò)增。3.3.上述骨髓上述骨髓MSCsMSCs表達(dá)表達(dá)CD29CD29、CD44CD44和和CD105CD1054.4.具有多系分化能力具有多系分化能力上述結(jié)果闡明：在上述結(jié)果闡明：在ALL和和 MDS的骨髓中存在著一類的骨髓中存在著一類具有干細(xì)胞特點(diǎn)的細(xì)胞群體。具有干細(xì)胞特點(diǎn)的細(xì)胞群體。14v MSCsMSCs具有支持造血的能力：在體外具有支持造血的能力：在體外維持長(zhǎng)維持長(zhǎng) 期培養(yǎng)啟始細(xì)胞增殖期培養(yǎng)啟始細(xì)胞增殖 ，還可以促進(jìn)臍血還可以促進(jìn)臍血 CD34+ CD34+細(xì)胞在細(xì)胞在NOD/SCIDNOD/SCID鼠中的擴(kuò)增，增強(qiáng)鼠中的擴(kuò)增，增強(qiáng) 其的移植能力。其的移植能力。

9、v MSCsMSCs具有免疫抑制作用，在體內(nèi)和體外均具有免疫抑制作用，在體內(nèi)和體外均 可以抑制可以抑制T T淋巴細(xì)胞的增殖淋巴細(xì)胞的增殖 Reyes M et al, Blood 2001 Noort W et al. Exp Hematology 2002間充質(zhì)干細(xì)胞的功能間充質(zhì)干細(xì)胞的功能Jiang X et al. Blood 2005 Krampera M et al. Blood 2003 15 骨髓骨髓MSCs通過(guò)表達(dá)細(xì)胞黏附分子和分泌多種造血調(diào)控因子來(lái)通過(guò)表達(dá)細(xì)胞黏附分子和分泌多種造血調(diào)控因子來(lái)促進(jìn)造血干細(xì)胞的增殖和分化。在本實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)促進(jìn)造血干細(xì)胞的增殖和分化。在本實(shí)驗(yàn)中

10、，我們發(fā)現(xiàn)ALL, MDS和正常人骨髓和正常人骨髓MSCs高表達(dá)黏附分子高表達(dá)黏附分子CD29和和CD44，并且表，并且表達(dá)達(dá)和和型膠原，這些分子的表達(dá)有助于型膠原，這些分子的表達(dá)有助于MSC與造血細(xì)胞之間的與造血細(xì)胞之間的相互粘附，從而促進(jìn)造血細(xì)胞的增殖和分化。相互粘附，從而促進(jìn)造血細(xì)胞的增殖和分化。通過(guò)通過(guò)RT-PCR, 我我們發(fā)現(xiàn)上述骨髓們發(fā)現(xiàn)上述骨髓MSCs可以穩(wěn)定表達(dá)造血調(diào)控因子可以穩(wěn)定表達(dá)造血調(diào)控因子SCF、IL-6和和G-CSF。我們通過(guò)檢測(cè)體外長(zhǎng)期培養(yǎng)體系中集落形成情況來(lái)評(píng)我們通過(guò)檢測(cè)體外長(zhǎng)期培養(yǎng)體系中集落形成情況來(lái)評(píng)估估MSCs的支持造血作用。同正常成人骨髓的支持造血作用。同

11、正常成人骨髓MSCs比較，比較，ALL骨髓骨髓MSCs對(duì)造血干對(duì)造血干/祖細(xì)胞的增殖能力沒(méi)有明顯差別。祖細(xì)胞的增殖能力沒(méi)有明顯差別。MDS骨髓骨髓MSCs支持造血能力明顯下降。支持造血能力明顯下降。支持造血是支持造血是MSCsMSCs的主要功能，血液病患者的主要功能，血液病患者M(jìn)SCsMSCs支持支持造血能力是否發(fā)生變化將直接影響造血能力是否發(fā)生變化將直接影響MSCsMSCs的臨床應(yīng)用的臨床應(yīng)用 16AML骨髓骨髓MSCs在體外的增殖能力差，不能在體外的增殖能力差，不能連續(xù)傳代培養(yǎng)連續(xù)傳代培養(yǎng)2代以上；而且其多向分化和代以上；而且其多向分化和支持造血能力受損。支持造血能力受損。 原因：原因：1. AML骨髓骨髓MSCs中存在異常的巨噬細(xì)胞。中存在異常的巨噬細(xì)胞。 2. 異常的細(xì)胞因子。異常的細(xì)胞因子。 3. AML骨髓中的白血病細(xì)胞克隆和骨髓中的白血病細(xì)胞克隆和MSCs之間的相互作之間的相互作 用用, 從而影響從而影響MSCs的生物學(xué)特性。的生物學(xué)特性。 Bhatia R et al, Bloo