骨作用。
经体内指将治疗用的基因经遗传工程处理后，
直接放在病人体内，如将含有BMP-2基因的质粒 或病毒载体与生物材料混合后植入骨缺损处，细 胞在迁移入生物材料后能自动摄取材料中的治疗 基因，以达到体内完成基因转染的效果。
基因治疗最初用于治疗遗传性疾病， 因需转基因的长期表达进行终身治疗，
故难以达到要求。组织工程化组织构建
基因治疗
分为经体外（ex vivo）和经体内（in vivo）两种。
经体外指病人身上取出特定的病变细胞，将正常基因 转入病变细胞，筛选扩增后移入病人体内，以达到治
疗的目的。组织工程种子细胞的基因改造（延缓老化、
促进增殖、促进干细胞定向分化等）多采用此法，如 将骨形成蛋白 -2（ BMP-2）转入干细胞中以加强其成
• 生物医学材料长期临床问题：人心瓣膜植入12年 后死亡率达58%，血管支架植入后血管再狭窄率 达≈10%，人工关节有效期老年组为12-15年，中 青年组仅≈5年等。再生医学材料是未来生物材料 发展的方向，预计未来3-5年行业复合增速超过 20%。 • 目前，每年全球生物再生医学材料市场需求量在1 万吨以上，零售价更是高达380万元一吨，基本 被国外垄断。北京幸福益生-Regesi生物再生医学 材料-可降解心脏支架、人工血管；普华和顺-人 工硬脑膜、人工硬脊膜、人工神经鞘管；冠昊生 物
出生后随年龄的增长，
G2-0 前 G2 中 后 末 3 2 终末细胞 M G1 S G0
体内组织中保留的各 类成体干细胞基本特 征不变。但是，在体
外一定细胞因子诱导
刺激下，它可以从 G0 静止期转入细胞周期
细胞周期示意图
而增殖，并分化为某 种组织定向细胞。
源于胚胎干细胞的细胞已能或可能治疗许多疾病
• 2016年，全球干细胞医疗的潜在市场规模大约为 850亿美元，到 2020 年前后可高达 4000 亿美元。 北美和西欧是最大的两个干细胞市场，分别占据 了44%和38%的市场份额。亚太地区是第三大干 细胞市场，占据17%的市场份额。中国目前干细 胞的产业化应用主要在干细胞存储、细胞制备、 研究技术、治疗解决方案以及相关基础服务等方 面。 • 博雅控股集团在2016年初将纳斯达克上市公司赛 斯卡医疗（Cesca Therapeutics Inc.）纳入旗下， 一举成为全球最大的干细胞自动化设备供应商.骨细胞 治疗
帕金森病
心肌梗死 糖尿病 骨关节炎 白血病 烧伤和创伤 肝炎 骨质疏松症 视网膜退化
视细胞
骨骼肌细胞
肌营养不良
• 干细胞医疗产业链：上游公司（如CCBC、中源 等）通过与科研院所合作，共同出资建立公司控 股各地区脐带血库，利用其自体库进行干细胞的 采集和存储业务；中游： 干细胞治疗及相关产品 的研发，主要包括高校、科研院所以及临床医院 等机构参与实施，近年来也有很多干细胞公司涉 足干细胞的产品研发业务；下游公司（如北科生 物、上海联创等）则为干细胞移植提供技术服务， 比如干细胞分离、扩增和临床应用技术等。医院 则是干细胞采集和移植的场所。（干细胞来源和 使用场所） • 有向全产业链发展趋势
谢
谢！
相关企业：冠昊生物、北京清源伟业生物组织工 程科技有限公司、青岛中皓生物工程有限公司、昊海 生物、星月集团、北京天新福医疗器材有限公司、北 京益而康生物等等。
知名单位机构：中国生物医学工程学会组织工程 与再生医学分会、西安组织工程与再生医学研究所、 第四军医大学组织工程研发中心
干细胞
• 干细胞是再生医学的基础。是一种具有自我复制 能力的多潜能细胞，可以分化成多种功能细胞， 从发育阶段分为：胚胎干细胞、成体干细胞；从 功能性分为：全能、多能、单能干细胞。IPS
在种子细胞方面，虽然来自自体组织的功能细胞或 有骨髓培养的间充质干细胞等有很多优点，但操作 费时，对于急症手术的组织修复或恶性肿瘤切除后 修复并不适用。因此，研究自体细胞简易培养、扩 增技术，使其能在短时间内获得足够数量和功能很 强的种子细胞，并能降低成本将会在临床有更大的 应用价值。 理想的支架材料应具备以下特点：生物相容性好； 可降解，其降解产物对人体无害；有一定力学强度； 可塑形等，但目前所有支架均不完全具备上述要求。 •
应用组织科学、生物科学、基础医学的原理，开发 制造出具有生物活性的组织或器官替代物，用以保持、 修复、替代病变组织器官的功能
支架材料在体内组织再生过程中有以下作用
在结构上加强缺损部位的强度； 阻止周围组织长入； 作为体外接种的细胞在体内扩增和增殖的支架；
利用与细胞整合素以及受体的相互作用，作为一
我国再生医学知名学者
• • • • • • • • 卢世璧，南开大学，神经、骨科； 付小兵，解放军第三O四医院，创伤和组织修复； 王正国，中国工程院医药卫生工程学部； 曹雪涛，中国医学科学院，免疫与基因治疗； 吴祖泽，中国科学院院士，血液学家； 裴雪涛，军事医学科学院，干细胞、血液学； 韩忠朝，南开大学医学院，血液学家； 陆道培，中国工程院院士，血液病、造血干细胞。
自然界中的再生现象
再生医学（regenerative medicine，RM）是指
利用生物学及工程学的理论方法，促进机体自 我修复与再生，或构建新的组织与器官，以修 复、再生和替代受损的组织和器官的医学技术。 主要包括：
组织工程——基本手段
细胞和细胞因子治疗——灵魂 基因治疗——策略
4
一、组织工程
产业展望
缺乏原创性科研成果，产业化发展后劲不足,2010 年年底，国家干细胞与再生医学产业 技术创新战略联盟成立
• 集中优势力量扶持重点项目成果转化。北京、上 海、广州等地多家实力强劲的优秀科研团队及临 床机构在干细胞基础研究和转化领域成果，基因 测序、大数据医疗与干细胞成果转化之间形成天 互补 • 培育优势龙头干细胞企业.拥有优质干细胞库资源 和具备核心技术是干细胞企业成功的关键要素,干 产业链具有资源为王的属性，容易使得上、中、 下游全方位布局且有优势资源的企业脱颖而出， 会围绕高水平研发机构形成区域集中。
• 干细胞安全性问题，以心肌梗死治疗为例，目前 干细胞已经被证实对心肌细胞的再生有明显促进 作用，但干细胞治疗本身是否会导致细胞的恶性 转化现在也还在研究之中。只有解决了干细胞产 品临床应用的有效性、安全性和可控性评价等方 面问题，干细胞产品才能真正为患者所用。 • 伦理问题 • 政策监管不同步，2015 年 8月，卫计委和食药监 总局出台《干细胞临床研究管理办法（试行）》 和《干细胞制剂质量控制及临床前研究指导原则 （试行） 》，局限在以临床单位（机构）为实施 主体的干细胞临床研究阶段。
再生医学简介
——银山产经 2017.5.5
再生（regeneration）有生理性和病理性两种。生 理性再生是指在生理过程中，一些细胞、组织不断 老化、消耗、由新生的同种细胞不断补充，始终保 持原有的结构和功能，如消化道上皮约1～2天就更 新一次，子宫内膜周期性脱落，表皮角化细胞不断 脱落，基底层细胞不断增生等；病理性再生是指病 理状态下细胞、组织缺损后发生的再生。 再生医学的对象是病理性再生。
所需的时间较短（约数周），故基因治 疗相当适用。
产业化问题
• 组织工程学发展速度极快，研究范围不断拓宽， 研究内容不断深入，现已在许多大动物身上成功 构建了多种再生组织，但是，构建不同的具有正 常生理功能的器官，特别是重要的生命器官，难 度却非常大，甚至是否具有形成复杂器官的能力， 目前还不清楚，所谓“生物科学人体时代”的到 来，还言之过早。在今后相当长的时间内，再生 医学将和替代外科平行发展，相互补充。
风险
干细胞


癌细胞

自我更新,几乎无限增殖 具迁移至某些特定组织和 排除有毒化学因子的能力 增殖严格受控,正常分化
无限增殖 具转移和抗化学毒物损伤 的能力 增殖失控,失去正常分化 能力
• 将人胚胎干细胞注入患鼠大脑内帮助改善帕金森 病症状，结果显示症状确有减轻，但与此同时， 一些干细胞并不释放多巴胺，而是继续分裂，其 生长方式类似早期的肿瘤细胞，最终可能会形成 一种脑内肿瘤
种可溶的细胞功能调节因子；
作为细胞、生长因子和基因的生物载体。
支架材料
理想的支架材料应具备以下特点：
生物相容性好； 可降解，其降解产物对人体无害； 有一定力学强度； 可塑形； 材料降解速度与细胞的功能发挥尽可能相匹配； 材料本身具有引导或诱导组织再生的能力。
一个主要的瓶颈是完整的组织或器官需要一个循环系统，才能 够将血液和营养物质运输到正在发育的组织中。心脏-血管-菠菜。
• 干细胞存储是其目前中国最成熟也最重要的产业化项目； 目前国内存储量最大的脐血库是天津协和干细胞库，其脐 血干细胞实际存储量已经超过30 万份，其次还有在纽交 所上市的中国脐血库企业集团（CBCC）。干细胞研究领 域，大部分还处于探索阶段，目前已经上市的中源协和， 还有后获得风险投资的北科生物都在这一领域开拓空间。 干细胞治疗领域，每年新进入干细胞治疗领域的医院增长 数量达到几十家，许多专业医院也积极开展干细胞治疗的 新方法新技术的尝试。在细胞制剂、耗材和设备方面，主 要有宁夏中联达生物有限公司、江苏领航干细胞、新融和 药业等公司，相对于来自国外的BD、Thermo 等品牌企业 的产品技术，国内市场产品还有一定的差距。