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調控|血液“種子細胞”有哪些秘密

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開欄的話
國家科學技術獎勵大會11月3日在京舉行 ， 一批原創科研成果亮相 。 科研成果的背后 ， 是醫藥衛生健康科技工作者們的辛勤付出 。 他們推動產學研深度融合 ， 推動臨床轉化；他們持之以恒加強基礎研究 ， 攻關關鍵核心技術 。 健康報開設“關注國家科技獎勵”專欄 ， 分享醫藥衛生健康科技工作者們的故事和心得 。
今天介紹國家科學技術進步獎二等獎——《造血干細胞調控機制與再生策略》項目及其背后的故事 ， 該項目由中國醫學科學院血液病醫院（中國醫學科學院血液學研究所）所院長程濤教授團隊完成 。

調控|血液“種子細胞”有哪些秘密
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人體由近4萬億個細胞組成 。 其中 ， 造血干細胞是各類血細胞的“種子” 。 它們作為血液的“源泉”細胞 ， 如果出現問題 ， 將引起眾多血液系統疾病 。 造血干細胞在生命體內是如何生長發育的？它們為什么會發生惡變？當周邊生態環境惡化時 ， 它們又是如何維持血液系統穩態的？
從2009年開始 ， 中國醫學科學院血液病醫院（中國醫學科學院血液學研究所）所院長程濤教授團隊從造血干細胞的發生擴增、惡性轉變、損傷（疾?。┓磻确矫?， 就血液“種子細胞”的發育規律、調控機制及再生策略開展了原創性的基礎研究 。 最近 ， 該團隊完成的《造血干細胞調控機制與再生策略》項目榮獲2020年度國家自然科學獎二等獎 。
追尋白血病治療曙光
目前 ， 白血病已名列我國腫瘤死亡率第6位 ， 居于35歲以下青少年和兒童惡性腫瘤死亡的首位 。 造血干細胞移植是治療多種血液系統惡性疾病的最重要手段 ， 而植入不良是細胞再生面臨的重要問題 。
“人體在正常的生理狀態下 ， 造血干細胞大部分處于休眠狀態 。 而在一些應激狀態下 ， 比如失血過多、輻射損傷、化療等 ， 造血干細胞能夠迅速從休眠狀態中被激活進行造血 。 當機體恢復正常穩態后 ， 造血干細胞會重新進入休眠狀態 。 這種精密的穩態維持是受到復雜機制調控的 。 只有搞清楚這些基本原理 ， 才有可能保障患者在接受治療后能正常造血 ， 減少并發癥、降低死亡率等 。 ”團隊主要成員、中國醫學科學院血液病醫院程輝教授介紹 。
該團隊在國際上率先利用多種小鼠白血病模型 ， 闡明了白血病下造血受抑的規律和機制 ， 從新的視角解釋了病態環境下血細胞生成障礙的原因 。 2014年 ， 他們研究發現 ， 放射造成免疫缺陷小鼠的骨髓內會積聚大量的活性氧 ， 這種物質會破壞造血干細胞植入效果及其長期造血重建能力 。 接著 ， 他們使用抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸（NAC）有效清除了免疫缺陷小鼠骨髓中的活性氧 。 研究團隊又通過不同劑量的人造血干細胞移植發現 ， 抗氧化劑明顯提高了植入率——植入率在骨髓和脾臟中分別提高了3.2倍和4.6倍 。 這意味著 ， 抗氧化劑可以改善植入率 ， 為造血干細胞的體內再生提供新的策略 。
造血干細胞過度增殖或再生失調 ， 會導致白血病等惡性血液疾病 。 尋找到導致造血干細胞惡變的分子 ， 也就意味著為白血病的診治提供了新的靶點 。 2014年 ， 研究團隊在國際上首次報道一個新的人白血病抑癌基因SETD2 ， 這個基因可與多種已知白血病遺傳改變有協同作用 。
“這一發現 ， 從表觀遺傳學的角度 ， 為難治性白血病診療開辟了新的途徑 。 此外 ， 我們還研發了檢測SETD2基因相關突變的試劑盒 ， 對白血病的分子病理分型、預后評估和用藥指導具有重要的臨床意義 。 ”程濤教授說 。