從患者支氣管刷取出的幾十個幹細胞，在體外擴增數千萬倍之後，被移植到患者肺部的病竈部位。經過3至6個月的增殖、遷移和分化，這些幹細胞逐漸形成了新的肺泡和支氣管結構，進而完成了對損傷組織的修復替代。
同濟大學醫學院左爲教授團隊在國際上率先利用成年人體肺幹細胞移植技術，在臨牀上成功實現了肺臟再生。這一干細胞再生醫學領域的重大突破性成果近日以封面文章形式發表於最新一期的ProteinCell（《蛋白質與細胞》）雜誌，標誌着人體自身內臟器官的再生正逐步從實驗室理論走向臨牀現實，也標誌着同濟大學幹細胞轉化研究取得重要進展。
這篇論文的題目是“RegenerationoffunctionalalveolibyadulthumanSOX9+airwaybasalcelltransplantation”（成年人體SOX9陽性支氣管基底層細胞移植再生功能性肺泡）。在同期配發的評論文章中，美國德州醫學中心的JunWu教授和中國科學院生物物理研究所劉光慧研究員對這一成果評價道：“該項研究所展示的基礎及臨牀數據具有重大價值，展現出了再生醫學令人激動的前景”。
目前我國各種肺部疾病正處於高發狀態，肺部組織一旦遭破壞而發生纖維化，病情往往持續發展而無法逆轉。然而，傳統的藥物只能減緩其纖維化的進程。本世紀以來，隨着幹細胞研究逐漸成爲全球醫學研究的熱點，肺幹細胞移植成爲這些患者的最後希望。
幹細胞是具有組織再生修復能力的一類特殊細胞，在胚胎或成年人體器官內均有一定數量的存在。左爲教授在國外工作期間發明了肺幹細胞擴增和移植技術，相關成果發表於《自然》(Nature)雜誌，在國內外肺臟研究領域引發廣泛關注。
2015年，左爲以國家青年“千人計劃”專家和“長江學者”身份被引進同濟大學醫學院，繼續開展這項研究。研究團隊從肺病患者的支氣管中無損刷取一些細胞，然後從這些細胞中篩選出幹細胞，經過一段時間的培養，原本數十個幹細胞慢慢變成幾千幾萬直至上億個。爲了驗證肺幹細胞的再植修復能力，左爲團隊將從肺病患者肺幹細胞培養出來的肺臟幹細胞移植到小鼠受損的肺上，移植後三週觀察發現，小鼠肺內纖維化損傷區域被新生的人體肺泡替代，小鼠的肺變得十分健康，幾乎可稱得上“重生”。
值得一提的是，研究團隊發現，成體幹細胞在組織再生功能方面，是非常“專一”的：只有來自人體肺部支氣管的成體幹細胞才具有再生肺臟的功能，而來自肺部其它部位的幹細胞，無論是上皮組織幹細胞還是間充質幹細胞，都不具備再生肺組織的功能。此外，研究人員還發現，如果將一種臨牀上抗肺纖維化的藥物吡菲尼酮與肺幹細胞一起應用於動物身上，可以進一步提升移植效率。
一系列動物試驗的成功引起了呼吸科醫生和肺病患者的密切關注，他們迫切希望將這一新的肺幹細胞移植與再生技術儘快應用於臨牀。經過前期對細胞生產製備工藝流程的充分驗證和動物試驗數據的長期觀察，經醫院學術和倫理專家委員會審議修改後通過，於2016年初啓動了第一批患者入組，在同濟大學附屬東方醫院和解放軍陸軍軍醫大學附屬西南醫院同步開啓了世界首個基於幹細胞的肺臟再生臨牀試驗。
2017年3月，左爲教授團隊和時任同濟大學附屬東方醫院呼吸科任濤團隊共同主導的“人自體支氣管基底層細胞（肺幹細胞）移植治療間質性肺病臨牀研究”項目，獲批成爲國家衛計委和食藥監局首批備案的幹細胞臨牀研究項目。這標誌着以肺臟幹細胞爲代表的同濟大學幹細胞與轉化醫學研究項目，正式從基礎研究跨越到臨牀治療研究階段。
在同濟大學東方醫院的呼吸科室，已有數位肺病患者接受了自體肺臟幹細胞的移植手術。從這些患者支氣管刷取出的幾十個幹細胞，在體外擴增數千萬倍之後，被移植到他們肺部的病竈部位。經過3至6個月的增殖、遷移和分化，幹細胞逐漸形成了新的肺泡和支氣管結構，成功實現了對患者肺部損傷組織的修復替代。患者的肺換氣能力DLCO、六分鐘步行距離等指標得到不同程度的改善。在肺部CT影像上，也可清晰觀察到幹細胞對肺部病變組織的修復替代。
在該研究論文中描述的是最早接受自體肺幹細胞移植的兩位支氣管擴張患者，兩人接受移植手術距論文發表已有超過一年半的時間。移植一年之後，兩位患者均自述咳嗽、咳痰和氣喘等症狀出現改善。CT影像學顯示，其中一位患者的支氣管擴張結構一年後呈現局部修復狀況，肺功能檢測提示移植幹細胞一個月後肺功能尚未好轉，而等到三個月之後各項肺功能開始出現好轉，效果一直保持到一年之後
具體主持臨牀研究的西南醫院呼吸科戴曉天教授介紹：“總體來看，這次幹細胞移植效果是很成功的。特別是我們能觀察到治療後患者肺功能的逆轉，這是傳統治療方法無法達到的效果。作爲一名中國人，我們爲能做出這樣自主創新的知識成果感到驕傲和自豪。後續還要繼續擴大樣本量，增設對照組，進行長期持續的觀察。”同濟大學附屬上海市肺科醫院呼吸科主任徐金富表示：“許多肺部重大疾病目前都缺乏有效的治療方法，左爲教授團隊的肺臟再生技術非常神奇，具有很好的臨牀前景”。
截止目前，左爲團隊一共開展了超過80例臨牀肺幹細胞移植，涉及支氣管擴張、慢阻肺和間質性肺病等不同的病種，計劃在2018年內啓動細胞治療產品新藥申報(IND)流程。
該論文成果由同濟大學附屬上海市肺科醫院、同濟大學附屬東方醫院、解放軍陸軍軍醫大學、浙江省江南幹細胞研究院、上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院和吉美瑞生公司的科研團隊合作完成。左爲教授團隊目前已與多家幹細胞備案醫療機構開展多中心合作研究。包括呼吸病學泰斗鍾南山院士在內的專家也對此項目的深入開展寄予厚望。
左爲教授的這一成果，是同濟大學近年來在幹細胞及轉化研究領域所取得的重要代表性成果之一。爲探尋同濟醫科的創新發展之路，近年來，同濟大學結合世界醫學發展前沿、未來趨勢以及國家需求，醫科發展重點集中於對接國家重大需求、未來發展前景看好的“幹細胞”“腫瘤”“腦與脊髓”等幾大領域，其中“幹細胞與再生醫學”更是被視爲同濟醫科發展的重中之重。緊跟國際醫學研究主流，同濟大學還將“轉化醫學研究”作爲同濟醫科新一輪發展的重大戰略，鼓勵同濟大學醫學院、生命科學與技術學院裏一批基礎研究最優秀的科學家，與附屬醫院的相關臨牀專家團隊共同組成“夥伴型”研究隊伍，針對臨牀上的重大疾病聯手攻關。
隨着這一戰略的深入實施，其積極效應現已逐步顯現。同濟大學幹細胞研究中心，現已成爲上海科創中心建設的重要組成部分。
