脐血造血干/组细胞体外扩增的研究进展

近几年，利用人富含造血干细胞的脐带血作为治疗难治性白血病、免役缺陷病、恶性肿瘤等的主要手段。因方法简单、配型较骨髓移植容易、引起的移植物抗宿主病和排斥反应较轻，在临床应用与研究中迅速发展。但由于单份脐血中细胞量有限，每份脐血中细胞量仅为1×10的７次方而成人每次需要输用1-4×10的６次方/KG。从而限制了其在临床的应用，且临床应用表明输入的造血干细胞的量愈多，得以成功的机率愈大。因此，体外扩增提高干细胞的获得率，无疑将为干细胞的临床应用开辟广阔前景。造血干细胞的体外扩增条件不尽相同，因此体外扩增需深入的研究和总结。

有效选择所要扩增的脐血造血干/组细胞（HSPC），对临床造血干细胞移植至关重要。目前用于HSPC扩增的靶细胞大多是依据其表面标志来进行扩增的。过去十几年来，一直认为CD34+细胞具有高增生和含有可以长期骨髓重建系和淋巴系造血的HSPC，故CD34+细胞一直被公认为理想的HSPC表面标记。但近年来研究显示，一些CD34—细胞不仅可以分化为CD34+细胞，且可在体内植入并表达多系抗原，因此有人认为CD34—细胞可能是CD34+细胞的前身细胞，是较细胞更原始的HSPC。

上世纪末，研究者们发现了一个结构上全新的新的HSPC表面标记AC133+。它选择性表达在人胎肝、骨髓、外周血及脐带血CD34+造血细胞中。研究认为AC133+细胞是较CD34+细胞更原始的HSPC。它产生LTC-IC的能力较CD34+细胞强且富含长、短期造血重建细胞，它在体外对早期效应细胞因子更敏感、细胞凋亡率低。有报道AC133+ CD34+较AC133— CD34+具更强的造血重建能力。

脐血HSPC具有高增殖/扩增潜能，体外培养时经细胞因子的协同作用，可使其快速脱离G0/G1期而进入细胞周期细胞因子根据在造血过程中作用不同，分为早期作用因子和晚期作用因子。研究认为选择同时包括上述两种因子的组合可达到良好的扩增效果。而干细胞因子（CSF）、FIT3—L、血小板生成素（TPO）、IL—6的扩增作用于早期造血阶段；IL—3、粒细胞集落刺激因子（G—CSF）、红细胞生成素（EPO）、粒细胞—巨噬细胞集落刺激因子（GM—CSF）等作用于晚期造血阶段。

有研究报道SCF、FLT3—L、TPO、IL—3因子组合在体外培养7天可扩增脐血CD34+细胞15倍，最值得注意的是此4中细胞因子组合对CD34+细胞群有较好的促进增生和分化作用的同时，对其中的CD34+/ CD34—细胞亚群也起到显著的激活和扩增作用，可扩增197.9倍。CD38抗原被认为是一种活化抗原，CD34+分子如果与CD38共同表达，则提示细胞已开始向定向祖细胞分化。SCF、FLT3—L、TPO、IL—3 4种细胞因子是脐血CD34+细胞体外扩增理想的细胞因子组合。

也有报道EPO对脐血CD34+细胞更敏感。EPO是红系体外培养中最关键的因子，在脐血CD34+细胞无血清的培养体系中加入高浓度的EPO和低浓度的IL—3、GM—CSF培养12—14天使红系细胞达90%以上。用SCF、TTT3—L、IL—3、IL—6、G—CSF与EPO组合体外培养7天可使脐血CD34+细胞数扩增达满足成人移植所需。

有研究表示，使用细胞因子难以达到既扩增又保持干细胞性能的效果。故许多研究者建立了模拟体内造血微环境的基质细胞层，希望能促进HSPC的扩增并使其免于过度分化。有人用小鼠基质细胞系HESS—5+TPO/FTT3—L在有血清培养7天，CD34+细胞扩增100倍，无血清下加入SCF、IL—35天扩增50—100倍，CFU—C和CFU—GEMM分别扩增10—30、10—20倍，证明了通过与基质细胞的接触方式促进HSPC的增殖。

也有研究显示应用非接触的基质细胞+细胞因子同样可扩增CD34+细胞。Calherine等研究证明造血细胞体外长期培养在含骨髓基质细胞的培养上清液（SN）几相应细胞因子中同样可使细胞扩增，而SN中与细胞因子协同支持造血细胞增殖的一种重要成分是硫酸乙酰肝素（HS），它通过介导造血细胞与细胞因子的黏附，使细胞因子在靶细胞区域高度浓集促使细胞因子一细胞表面受体结合而促进造血细胞增殖。SN中除含HS外，还含有更多造血细胞因子，故SN+HS+其他细胞因子（等）可有效促进造血细胞增殖。

脐血是近年来受关注的造血干细胞来源，脐血移植目前以广泛用于临床，但当前存在的问题是造血干细胞数量不足，一份脐血内的造血干细胞数量不够一次成人输用，如何有效的对其进行扩增已成为许多学者的研究方向。造血干细胞HSPC体外扩增作为一种新兴的技术处于起步阶段，其中的一些问题还需深入研究，进一步探讨。