如何优化扩增与培养效率？为造血干细胞疗法按下「加速键」

造血干细胞（Hematopoietic Stem Cell，HSC）属于成体组织干细胞，其核心功能特征为自我更新与多向分化潜能：自我更新指通过细胞分裂产生子代造血干细胞，多能分化则是能够发育为所有成熟的成人造血细胞系。

凭借这一独特生物学特性，造血干细胞的应用主要分为两大方向。其一，基于其自我更新、迁移归巢等能力，发展出干细胞移植与干细胞基因治疗技术，现已广泛用于血液系统良恶性疾病、实体肿瘤（如神经母细胞瘤）、范可尼贫血等多种疾病的治疗。其二，HSC 可定向分化为淋巴系、髓系等造血祖细胞，并进一步大量扩增形成各类功能性成熟血细胞，因此也常作为诱导多能干细胞（iPSC）向免疫细胞定向分化过程中的关键中间环节。

HSC 主要通过造血干细胞移植（HSCT）和基因编辑治疗两大路径，重建患者的血液与免疫系统，可治疗以下几大类疾病：

- 白血病：急性髓系白血病（AML）、急性淋巴细胞白血病（ALL）、慢性髓系白血病（CML）、慢性淋巴细胞白血病（CLL）

- 淋巴瘤：霍奇金淋巴瘤（HL）、非霍奇金淋巴瘤（NHL）

- 浆细胞疾病：多发性骨髓瘤（MM）

- 骨髓增殖性疾病：骨髓增生异常综合征（MDS）、原发性骨髓纤维化

- 造血衰竭：重型再生障碍性贫血（SAA）

- 血红蛋白病：镰状细胞贫血（SCD）、β- 地中海贫血（TDT）

- 遗传性骨髓衰竭：范可尼贫血（Fanconi Anemia）、先天性角化不良

目前国内外有多项以 HSC 为手段的细胞疗法进入临床，其中 Casgevy（通用名：exagamglogene autotemcel, exa-cel）是由 CRISPR Therapeutics 与 Vertex Pharmaceuticals 合作开发的全球首个获批（FDA/EMA/MHRA）的 CRISPR/Cas9 基因编辑药物。R&D Systems™ 也为 Casgevy 的研究提供了广泛的支持。

在 HSC 的体外培养及扩增过程中，通过添加细胞因子、小分子化合物，模拟造血干细胞体内微环境，并结合基因编辑干预等手段，对造血干/祖细胞（HSPC）进行体外培养与扩增，可有效提升造血干细胞数量，从而满足临床应用需求。经典的 HSPC 体外培养方案中，会按不同比例及浓度添加 SCF（Stem Cell Factor）、FLT3-L（Fms-Related Tyrosine Kinase 3 Ligand，FLT3-L）和 TPO（Thrombopoietin）以及 IL-6。R&D Systems™ 可提供高活性的重组蛋白，从 RUO 到无动物源的 GMP 等级，满足从研发到临床申报的需求。

另外，针对造血干细胞的鉴定也是一大挑战。造血干细胞的一般特征是不表达谱系特异性的标志物。鉴定人造血干细胞为 CD34⁺、CD59⁺、CD90/Thy1⁺、CD38^low/-、c-Kit^-/low、Lin^-。小鼠造血干细胞分为 CD34^low/-、SCA-1+、CD90/Thy1^+/low、CD38⁺、c-Kit⁺、Lin^-。通过流式细胞术检测这些标志物的表达以鉴定或分离造血干细胞。

R&D Systems™ 可提供细胞标志物研究的各类抗体、重组蛋白、试剂盒、小分子化合物等工具。

使用流式细胞术检测人脐带造血干细胞。使用人造血干细胞多色流式鉴定试剂盒 (R&D Systems, Catalog# FMC019) 对人脐带血细胞进行染色。对 CD11b/Integrin alpha M-和 CD38 ^low/-的细胞（如 A 图框所示）进行门控，并评估 CD34 和 CD117/c-kit/SCF R 的阳性表达（B 图右上象限）。

由于造血干细胞的多能性及基因编辑技术的发展，使得多种遗传病的治疗成为了可能。R&D Systems™可提供合规的造血干细胞疗法生产及鉴定的全套解决方案，加速新疗法的开发，早日造福患者。