人体肌母细胞基因组平台治疗技术项目介绍
 

1.1  项目背景
1.1.1 肌母细胞简介
    本项目是集人肌母细胞的研究、生产与应用为一体的高科技项目，用于治疗肌萎缩、心脏病、糖尿病、肿瘤、疼痛、抑郁症、骨关节疾病等，也可用于美容、抗衰老等领域。
    肌母细胞是肌肉组织的前体细胞，来源于中胚层肌母细胞，具有自我更新和促进肌纤维再生的能力，是人体内唯一具有天然融合功能的细胞。在融合过程中，细胞核内的基因组自然地从正常的肌母细胞传递到患者的肌细胞内，从而修补患病细胞的遗传欠缺。
肌母细胞独特的生物学特性使其作为基因治疗的靶细胞具有很多优点：
     （1）肌母细胞数量丰富，易于获取，容易通过注射传递，为大规模细胞移植提供了条件。
     （2）肌母细胞能够高水平表达目的基因产物，并可以分泌重组蛋白。
     （3）肌母细胞具有与宿主肌肉细胞融合的能力，这也是其移植后的主要归宿，可以在肌纤维中长期存活，有利于目的蛋白稳定、持续地表达。
     （4）肌肉组织血供丰富，表达产物易于进入血液循环，到达靶器官发挥作用。
     （5）肌母细胞移植后不影响邻近组织的生理功能，而且肌肉组织易于重复活检，应用安全。
     （6）在体内不会无限制增殖或形成肿瘤。
     （7）肌母细胞的天然融合性，融合周期为一、两个星期，而在融合过程中失去MHC-1抗原，只需进行小剂量短时间的免疫抑制剂的使用即可进行同种自体、同种异体甚至异种异体的移植。
     （8）小部分肌母细胞（约0.1%~0.5%）植入后作为骨骼肌的肌母细胞以休眠状态在宿主体内稳定存在，一旦需要可以重新进入有丝分裂周期发挥其融合生肌作用。
 

1.1.2 肌母细胞的用途
    基于肌母细胞以上的生物学特性，它可以在以下方面发挥作用：
 

1.1.2.1 遗传性肌病
    肌母细胞的研究开始于某些遗传性肌病的基因治疗，如杜兴肌营养不良症（Duchenne muscular dystrophy，DMD）。DMD 是最常见的原发性肌病，病人体内缺乏肌细胞增强蛋白，属于性连锁隐性遗传病，患者骨骼肌、心肌、平滑肌甚至脑中神经细胞的膜骨架蛋白不稳定，目前尚无有效药物和方法进行治疗，病人通常20 岁死亡，多死于呼吸衰竭。
    1990 年Peter K. Law（罗盖教授） 等首先对一例9 岁DMD 患儿进行了肌母细胞治疗，供体细胞来自其父股直肌中的卫星细胞，同时使用免疫抑制剂环孢菌素A，发现供体细胞在患者肌内呈簇状生长，患儿情况得到明显改善。随后罗盖教授等又进行了280 例临床治疗，部分患者状况明显改善。从1994—1998年FDA批准罗教授研究组在进行肌营养不良症病人的II/III期临床试验期间每个病人收7万到15万美元。
    肌母细胞移植治疗具有恢复抗肌营养不良蛋白的潜能，是本病基因治疗的主要方法。（①Law, P. K. and Law, D.M. Human Myoblast Genome Therapies and Devices in Regenerative Medicine. Rec Pat Regen Med 1: 88-117, 2011.  ②Law, P.K., et al.  Myoblast transfer as a platform technology of gene therapy. Gene Ther and Molec Biol 1:345-363, 1998.  ③Law, P.K., et al.  Feasibility, safety, and efficacy of myoblast transfer therapy on Duchenne muscular dystrophy boys.  Cell Transplantation 1:235–244, 1992. ④Law, P.K., et al.  Dystrophin production induced by myoblast transfer therapy in Duchenne muscular dystrophy.  Lancet, 336:114–115, 1990.）
 

1.1.2.2骨骼肌损伤
    肌肉损伤在骨科领域非常常见，发生原因包括撕裂伤、钝挫伤及牵拉伤等。肌肉损伤之后同时启动了坏死与修复两个过程。在经过炎性阶段后，纤维组织与生肌组织同时增生，然而纤维组织增生的速度要比肌肉再生快许多，最终导致瘢痕形成远多于有功能的再生肌肉。因此，纤维化是肌肉再生修复过程中的一大障碍。目前，肌母细胞介导的基因治疗在骨骼肌损伤中显示了很大的潜力。
 

1.1.2.3 心血管系统疾病
    1999年Peter K. Law（罗盖教授）等首创肌母细胞治疗心脏病。(①Law, P.K. et al. World’s first human myoblast transfer into the heart.  Frontiers in Physiology A85, 2000.) 目前，国际上肌母细胞治疗心脏病已进入FDA三期临床试验阶段。
    研究证明，肌母细胞可用来治疗缺血性心脏病，如心肌梗死和顽固性心力衰竭。目前全球20个国家230例病人的临床研究表明，给心肌梗死患者注射人肌母细胞后可改善梗死病灶周围局部心肌功能，增加左室射血分数，灌注，生存能力，动力，壁厚，以及舒张末期和收缩末期的血容量 ，不伴有心律失常。 这种治疗手段将可能成为治疗心肌梗死和心力衰竭最重要的新途径。(①Law, P. K. and Law D.M. Human Myoblast Genome Therapies and Devices in Regenerative Medicine. Rec Pat Regen Med 1: 88-117, 2011. ②Law, P.K. etal  Delivery of Biologics for Angiogenesis and Myogenesis in “Practical Handbook of Advanced Interventional Cardiology” ed by Nguyen, T., Colombo, A., Hu, D., Grines, C. L., and Saito, S. Blackwell Futura, Malden, USA. 3rd edition, 2008, pp. 584-596. ③Law, P. K. et al. Human myoblast genome therapy. J Geriatr Cardiol 3: 135-151, 2006.)
 

1.1.2.4 糖尿病
    2004年Peter K. Law（罗盖教授）等首创肌母细胞治疗糖尿病。II型糖尿病是因病人骨骼肌中缺乏GLUT4基因组而致血糖高。在肌母细胞融合过程中，细胞核内的基因组自然地从正常的肌母细胞传递进患者的肌细胞内，从而修补患病细胞的GLUT4基因组遗传欠缺。目前，肌母细胞治疗糖尿病已进入一期临床试验阶段。(①Law, P.K. et al. The world’s first myoblast study of Type II diabetic patients. Business Briefing: North American Pharmacotherapy 2004-Issue 2. ② Ye, L. et al. Skeletal myoblast transplantation for attenuation of hyperglycemia, hyperinsulinemia, and glucose intolerance in a mouse model of type-2 diabetes mellitus. Diabetologia  52(9):1925-34(IF=6.418)2009. ③Ye, L. et al. Skeletal myoblast transplantation for attenuation of hyperglycaemia, hyperinsulinemia, and glucose intolerance in a mouse model of type-2 diabetes mellitus. J Cell and Molec Med 14: 323-336. (IF=5.114), 2010.)
 

1.2  项目建设的必要性
    人类肌母细胞基因组治疗（HMGT）是目前新兴的治疗技术，目前国内在此领域是空白。项目的建设将使中国在世界上成为第一个有着最好技术的肌母细胞治疗平台的国家，治疗缺乏有效治疗方法的疾病，为中国带来巨大的社会、经济效益。
    肌母细胞研究是肌母细胞治疗、组织工程和再生医学的基础。随着人类疾病谱的变化，传染病的逐渐减少，而由于自身细胞、组织或器官坏死而导致的疾病越来越多。这些疾病仅通过手术和药物是不能解决的。正是从这个意义上说，20世纪是药物治疗的时代，21世纪是细胞治疗的时代。从目前肌母细胞基础研究和临床应用开展的情况分析，在未来的3-5年内，将是肌母细胞临床应用的黄金阶段。因此，利用这个时机，在亚洲建立第一个肌母细胞研究医疗与应用研究院，加速肌母细胞系列研究与临床运用的发展，建立一系列肌母细胞临床治疗方法和标准，形成一系列的肌母细胞临床应用新技术，对于提高疾病的治疗水平，具有极大的发展空间，也使我国在细胞治疗领域登上制高点。
 

1.2.1 项目优越性
     （1）人体55%的组织是肌细胞。人肌母细胞移植把有生命的、健康的、含有人类整个基因组的肌母细胞移植到有遗传缺陷、有疾病的骨骼肌和心肌中，引导器官再生，是最成熟的、最先进的再生药物，再生医学！
     （2）由于肌母细胞的天然融合性，异体细胞移植病人只需用3周免疫抑制剂。
     （3）安全性高，没有任何成瘤的风险和化学药物的副作用。
     （4）应用范围广，对许多肌源性的和基因异常的疾病都具有疗效。
     （5）罗盖教授是全球第一个开展肌母细胞研究的科学家，拥有世界上最先进的技术﹑独特的标准操作程序     （SOPs）及技术秘密，使人肌母细胞移植可达到低成本、高纯度、高活力、无限量的目的要求。
     （6）罗盖教授的有关肌母细胞的原创性发明专利。
     （7）罗盖教授的国际声誉及40多年的经验。
     （8）罗盖教授的干练技术团队。
    基于以上先进技术和管理经验，我们生产出的肌母细胞具有高产量、高细胞纯度、高细胞活力和低成本的优势。中国将成为世界上最主要的肌母细胞供应及应用者。
 

 1.2.2 项目的技术难点、创新点： 
    项目技术难点：
     ①细胞的高活力，只有高活力的肌母细胞才能在注射部位存活并分化为肌细胞；
     ②培养细胞的纯度，肌母细胞本身几乎无免疫原性，而成纤维细胞和其他组织细胞则具有一定的抗原性，因此细胞的纯度是病人是否产生排斥反应、细胞能否存活的关键。
    本项目利用原创性专利技术，取2克的骨骼肌经过培养扩增可以收获500亿个肌母细胞，纯度超过99%，而目前国际上其他研究组只能从5-10克的骨骼肌中培养到8亿，平均纯度75%的肌母细胞。同时细胞的数量、纯度和活力对病人的治疗是至关重要的，这也是我们的创新点和技术制高点。
 

1.2.相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础：
    1.目前，国内在此领域是空白，1992-1995年公司副董事长闵丹琳医师在解放军301医院神经肌肉病研究室曾做过用人胎肌肌母细胞治疗肌营养不良的临床治疗工作。目前，国内仍有个别的基础研究工作，但技术基础及研发力量很有限，总的来讲，属于空白。
       肌母细胞不是干细胞。 肌母细胞是最原始的分化肌性细胞。是人体内唯一具有天然融合功能的细胞。在融合过程中，细胞核内的基因组自然地从正常的肌母细胞传递进患者的肌细胞内，从而修补患病细胞的遗传欠缺。它具有很强的自我更新和分化成为肌细胞的能力。

     罗盖教授拥有的肌母细胞技术，在国际生物医学领域及再生医学领域是当今最安全、最有效、最成熟的技术，尤其是对于人类第一杀手心脏病的治疗应用。目前，国际上肌母细胞治疗心脏病已进入FDA三期临床试验阶段，在治疗效果上要优于干细胞。  

     2.国际上的发展趋势是：（1）全球20个国家在进行用肌母细胞治疗心脏病的临床研究及临床试验，在美国已进入FDA三期临床试验阶段，预计在不久的将来这种治疗手段将可能成为治疗心肌梗死和心力衰竭最重要的新途径。（2）人肌母细胞移植用于治疗肌营养不良症病人已进入FDA三期临床试验阶段。（3）人肌母细胞用于治疗癌症在以色列进入临床二期试验阶段。（4）用于糖尿病的治疗为一期临床试验阶段。（5）抗衰老及美容项目也已开展。总之，人肌母细胞移植这一平台高科技用于治疗人类多种疾病将成为必然的结果，它将为我们人类带来福音。