一、科技奖励及荣誉：

   1.入选中国医学科学院60周年十大科技成就

                                        项目名称：自体干细胞临床率先应用、理论基础与技术推广   (第一完成人 韩忠朝）

   2.法国国家荣誉军团军官勋章

                                      法国荣誉军团勋章是法国政府颁授的最高荣誉，韩忠朝成为极少数获得此项荣誉的中国科学家。

   3.2016年度华夏医学科技进步一等奖

华夏医学科技奖旨在奖励医学科技领域推动自主创新、科技研究、成果产业化等方面做出突出贡献的个人和集体，是医学领域重要奖项之一。

二、研究成果简介：

       2016年，韩忠朝院士团队在国际杂志发表10余篇论文，主要涉及胎盘间充质干细胞的促血管生物学特性及其临床应用、新型干细胞新药的研究开发、组织修复与再生医学工程。其最重要的成果是证明了VCAM-1+胎盘间充质干细胞是具有高促血管新生和免疫调控活性的间充质干细胞群体，动物实验发现有很好的治疗效果。这些研究为缺血性血管病以及自身免疫性疾病的治疗提供了新技术，产品临床应用前景广阔，研究结果发表后受到国内外相关领域的高度关注，被梅斯医学列为2016年干细胞的临床治疗十大突破性进展之一。

三、主要论文摘要：

1. 间充质干细胞的促血管新生特性及其临床应用 （Proangiogenic features of mesenchymal stem cells and their therapeutic applications. Stem Cell Int, 2016;2016:1314709. doi: 10.1155/2016/1314709). Tao H, Han Z, Han ZC, Li Z.

      间充质干细胞因其具有低免疫原性、易于分离扩增和多能性已经显示其治疗心血管病的治疗。作为一种多能干细胞，间充质干细胞显示其血管分化能力、可通过微环境调控促进內源性血管生成。对心血管疾病的研究发， 移植的间充质干细胞能够植入于损伤部位分化成心肌细胞和血管内皮细胞。一些临床试验的结果表明间充质干细胞可以改善血管疾病的临床相应指。因此，有必要充分了解间充质干细胞的特性、阐明其作用的内源性能和相关调控机制，以促进间充质干细胞临床转化。

      研究团队对间充质干细胞的内皮分化和临床应用的最新研究进展进行了综合分析，重点关注心血管疾病的血管新生治疗的研究进展。本文2016年发表后受到同行学者的高度关注，当年被SCI杂志论文引用10次。

2. 胎盘绒毛膜来源的VCAM-1+间充质干细胞亚群显示更强的促血管生成活性(VCAM-1+ placenta chorionic villi-derived mesenchymal stem cells display potent pro-angiogenic activity. Stem Cell Res Ther. 2016. doi: 10.1186/s13287-016-0297-0). 杜文静，李雪，池颖，马凤霞，李宗金，杨少光，宋宝全，崔俊杰，马涛，李娟娟，田建健，杨舟鑫，冯晓明，陈芳，卢士红，梁璐，韩之波，韩忠朝

       间充质干细胞（MSC）可以细胞因子促进血管新生，理论上可以用于缺血性疾病的治疗，但研究发现不同亚群的MSC促血管新生活性有明显的差异。到底哪一细胞群体具有更好的促血管新生活性一直不甚清晰。韩忠朝团队对间充质干细胞从个体、组织、细胞、蛋白以及基因多个层次进行了系统研究，证明了血管粘附分子-1（VCAM-1）+胎盘绒毛膜间充质干细胞（CV-MSC）具有强有力促血管新生活性。研究结果显示，8个血管生成因子基因（HGF、ANG、IL8、IL6、VEGF-A、TGF-β、MMP2 和bFGF）高表达于VCAM-1+CV-MSC。同样，VCAM-1+CV-MSC 比VCAM-1−CV-MSC 分泌更多的促血管新生的细胞因子，如HGF、IL8、Angiogenin、Angiopoitin-2、uPAR、CXCL1、IL-1β、IL-1α、CSF2、CSF3、MCP-3、CTACK 和OPG。下肢缺血动物在接受VCAM-1+CV-MSC 移植细胞移植后出现患肢血流量明显恢复、截肢率显著降低。这些研究证明VCAM-1是高活性间充质干细胞的表面标志，可以用来分离鉴别高活性间充质干细胞亚群。本研究结果表明胎盘间充质干细胞的研究从理论到临床治疗走出了重要一步

3. 人骨髓、脂肪、脐带和胎盘绒毛膜组织源间充质干细胞促血管新生功能异质性的比较研究 （Heterogeneity of proangiogenic features in mesenchymal stem cells derived from bone marrow, adipose tissue, umbilical cord, and placenta. Stem Cell Res Ther. 2016 Nov 10;7(1):163). 杜文静，池颖，杨舟鑫， 李宗金，崔俊杰， 宋宝全，李雪，杨少光，韩之波，韩忠朝

       间充质干细胞可以在身体各组织器官中分离得到，但不同组织来源的间充质干细胞在生物学功能上存在明显差异，甚至同一组织来源的间充质干细胞在贴壁培养后仍呈现异质性群体的特点。目的: 比较分析骨髓、脂肪、脐带和胎盘MSC 体外血管新生能力的差异；方法：①传代培养骨髓（BMSC）、脂肪(AMSC)、脐带(UMSC)和胎盘(PMSC)来源的MSC，分析其表型,并进一步鉴定其三系分化能力。②体外Matrigel 实验分析BMSC、AMSC、UMSC 和PMSC 形成血管结构的能力。③提取BMSC、AMSC、UMSC 和PMSC 条件培养基（Conditioned Mediums, CMs），分别用来培养内皮细胞，检测其对内皮细胞的增殖和血管形成能力的影响。④用RT-PCR 的方法比较分析BMSC、AMSC、UMSC 和PMSC 血管新生相关基因的表达水平并通过ELISA 的方法检测其培养上清中VEGF、HGF 和bFGF 的含量。结果：①BMSC、AMSC、UMSC 和PMSC 表达相似的表型，且都可以在体外被诱导分化为脂肪细胞、骨细胞和软骨细胞。②相较于AMSC 和UMSC，BMSC 和PMSC可以在体外Matrigel 上自发形成管型结构③BMSC 和PMSC 的条件培养基明显促进了内皮细胞的增殖并增强了内皮细胞的血管结构形成能力。④RT-PCR 结果显示 BMSC 和PMSC 表达较高水平的VEGF-A、NGF 和ANG ，而PMSC 和UMSC 表达较高水平HGF。ELISA 结果同样发现BMSC 分泌较多的VEGF，而PMSC 的上清中有较高浓度的HGF 和VEGF。结论：不同组织来源的MSC 存在血管新生异质性，可能与其所在的体内微环境的“原位印记”密切相关。

4. 人骨髓和脂肪组织来源间充质干细胞分化形成软骨后维持其免疫抑制性质：HLA-G的作用 (Mesenchymal stem cells derived from human bone marrow and adipose tissue maintain their immunosuppressive properties after chondrogenic differentiation: Role of HLA-G.. Stem Cells Dev. 2016 Oct 1;25(19):1454-69).   杜文静，Reppel L， Leger L， Schenowitz C，Huselstein C，Bensoussan D，Carosella ED，韩忠朝，Rouas-Freiss N

       风湿性关节炎和退化性关节疾病等导致的软骨损伤不仅需要抗炎症治疗还需要软骨的再生修复。软骨组织工程（CTE）采用细胞移植成为治疗软骨损伤有前景的临床手段。间充质干细胞（MSCs）凭借其易分离培养，自我更新，多向分化以及调控免疫的特性，成为CTE 种子细胞。但目前对MSC 软骨分化后是否保持免疫豁免特性尚不可知，使其临床应用受到阻碍。本研究首先使用Algniate/Hyaluronic acid (Alg/HA) Hydrogel 作为支架体外诱导骨髓（BM）和脂肪（AT）源MSC 向软骨分化，分析细胞因子刺激、Alg/HA hydrogel，以及软骨分化对MSC 的免疫原性和免疫抑制能力的影响。其次探讨HLA-G在MSC 软骨分化、炎症刺激以及免疫激活状态下的表达及功能。结果：①成功建立以Alg/HA Hydrogel 为生物支架的三维体系并成功将MSC-BM 和MSC-AT 诱导为软骨细胞，阿尔辛蓝染色和II 型胶原免疫荧光染色阳性。②MSC-BM/-AT 以及Chondro-MSC-BM/-AT 在正常状态下不表达HLA-DR，且不会刺激PBMC 增殖；而受到炎症因子刺激后，MSC-BM/-AT 中HLA-DR 表达水平不同程度升高，但并不会刺激PBMC 增殖；而受到刺激后，Chondro-MSC-BM/-AT 的HLA-DR 表达未见变化，且不会刺激异源性PBMC 的增殖。③混合淋巴细胞反应中，MSC-BM/-AT 作为第三方细胞可以明显抑制活化的PBMC 的增殖，且此抑制作用呈现MSC 浓度依赖性。MSC-AT 软骨分化后依旧保持较强的免疫抑制水平，且此抑制能力不随炎症因子刺激而改变。而Chondro-MSC-BM 在高细胞浓度时保持免疫抑制，而在低细胞浓度时抑制能力丧失。④混合淋巴细胞反应中加入Alg/HA Hydrogel并不会改变MSC-BM/-AT 的低免疫原性和免疫抑制能力，且炎症因子刺激后也未见明显改变。⑤流式结果显示，HLA-G 在MSC-BM/-AT 体外传代中表达降低（从P3到P6)；受到炎症因子刺激后，MSC-BM/-AT 和Chondro-MSC-BM/-AT 中HLA-G表达增加；软骨诱导分化后，常氧状态下HLA-G 的表达下调但在低氧培养时HLA-G会表达上调。⑥免疫荧光染色显示HLA-G 会在免疫激活的MSC 中表达上调。流式结果提示参与MSC 介导的免疫抑制为可溶性的HLA-G（2A12）而非膜型的HLA-G(MEMG9)，且87G（HLA-G 的中和抗体）可以部分阻断MSC 对PBMC 的免疫抑制作用。此外，流式结果提示HLA-G 在MSC 对不同PBMC 免疫应答中升高程度不同，提示MSC 的免疫调节能力依赖于不同个体来源的PBMC。结论：①Alg/HA Hydrogel 支架可以辅助MSC 软骨分化，且其不影响MSC 的免疫原性和免疫抑制特性，适于体内移植。②不同细胞浓度和炎症因子刺激下，MSC-BM/-AT 及Chondro-MSC-BM/-AT 都保持低免疫原性。③MSC-BM/-AT 和Chondro-MSC-BM/-AT 可以抑制PBMC 增殖，且此抑制作用是细胞浓度依赖型的。而且Chondro-MSC-BM 在低细胞浓度时丧失了免疫抑制能力，因此MSC-AT 更适合作为软骨组织工程的候选细胞。④HLA-G 的表达随MSC 的体外传代递减，可以作为MSC 衰老的一个指标。⑤此外，诸多因素影响MSC 中HLA-G 的表达，如TNFα和IFNγ的刺激，低氧，软骨分化和免疫激活等。⑥ 参与MSC 免疫抑制功能的HLA-G为分泌型HLA-G5，且其介导的免疫抑制是PBMC 依赖的。

5. 干扰素-γ调节脐带来源间充质干细胞的microRNA表达水平 (Interferonγ alters the microRNA profile of umbilical cordderived mesenchymal stem cells. Mol Med Rep. 2016 Sep 19. doi: 10.3892/mmr.2016.5748). 池颖，崔健健，王有为，杜文静，陈芳，李宗金，马凤霞，宋宝全，赵钦军，韩之波，韩忠朝 

       干扰素-γ（IFN-γ）是已知的炎症因子，它可以激活间充质干细胞（MSCs）免疫调节能力，同时还会影响到MSCs的其他功能。MicroRNAs（miRs）是一种能够调节细胞功能的非编码小RNA，在生物学功能中起着非常重要的作用。到目前为止， IFN-γ影响MSCs的miRs表达谱的系统地研究还未见报道。基于以上背景，本文主要对IFN-γ处理前后脐带来源间充质干细胞（umbilical cord derived mesenchymal stem cells，UC-MSCs）的miRs表达情况进行比较研究。具体内容是，首先使用芯片技术对IFN-γ处理前后UC-MSCs中754个miRs的表达情况进行了检测，然后对miRs表达水平检测结果进行数据分析。在排除了未检测到表达的miRs以后，我们发现经IFN-γ处理后UC-MSCs共有110个miRs发生了上调，135个miRs发生了下调。随后我们对数据进行进一步的统计学分析，结果表明共有8个miRs发生了显著性变化。这8个显著变化的miRs中3个发生表达水平下调（has-miR-7-5p、has-miR-34a-3p、has-miR-145-3p），5个发生表达水平上调（has-miR-301a-3p、has-miR-331-5p、has-miR-382-5p、has-miR-323a-3p、has-miR-424-3p）。我们的进行的验证实验结果表达变化趋势与芯片结果一致，说明经过IFN-γ处理后这8个miRs在UC-MSCs中的表达水平的确发生了变化。随后我们采用TargetScan 和miRanda两个数据库对8个miRs的靶基因进行分析，共获得816个交集靶基因。这些靶基因经过GO分析和pathway分析后得到149个具有显著性功能的靶基因，而这些靶基因对细胞的转录功能、增殖、分化、信号转导以及迁移等多个生物学功能起着重要的作用。本文的结果证明IFN-γ会影响UC-MSCs的miRs表达水平，而发生显著变化的miRs对应着很多重要的生物学功能，提示我们有必要对这些miRs在UC-MSCs中的作用进行研究，为我们研究MSCs的各种生物学功能的机制提供了新的方向和着眼点。

6. 人胎盘源性间充质干细胞移植减轻糖尿病裸大鼠的严重下肢缺血(Transplantation of human placenta derived mesenchymal stem cell alleviates critical limb ischemia in diabetic nude rat. Cell Transplant. 2016 Aug 5). 梁璐，李宗金，马涛，韩之波，杜文静，耿洁，贾红红，赵梦，王建明，张冰晶，冯杰， Rupin A, 王有为，韩忠朝

       干细胞移植诱导新生血管生成是改善糖尿病患者严重下肢缺血（CLI）的全新技术。由于间充质干细胞（MSC）具有血管生成和免疫调节特征，是糖尿病患者下肢缺血理想的选择。这项研究的目的是确定人类胎盘来源MSC（P-MSC）对糖尿病下肢缺血治疗作用，并评价与外源性胰岛素联合给药的治疗效果，同时探讨治疗效应潜在的分子生物学机理。我们进行了一系列体外实验以评价P-MSC的干性和血管生成活性。在施用和不施用胰岛素的情况下以两种不同剂量肌内注射P-MSC。通过缺血损伤评分，运动评分，激光多普勒灌注图像（LDPI），毛细管和血管密度评价P-MSC移植治疗的功效。应用体内成像以跟踪植入的P-MSC，测定了血管生成细胞因子的体内分化和原位分泌。体外实验结果显示P-MSC的分化潜力和有效的旁分泌效应，P-MSC在体内存活至少3周，由于新形成的毛细血管，增加的动脉和各种促血管生成因子的分泌，导致局部缺血恢复的加速。 P-MSC通过分化和细胞因子表达直接参与血管生成和血管形成。

  这些研究表明人胎盘源性间充质干细胞移植可用于治疗糖尿病下肢缺血

7. 自体间充质干细胞输注对视神经脊髓炎的影响：探索性2年观察研究 （Impact of autologous mesenchymal stem cell infusion on Neuromyelitis optica spectrum disorder: A pilot, 2-year observational study. CNS Neurosci Ther. 2016 May 24. doi: 10.1111/cns.12559). Fu Y, Yan Y, Qi Y, Yang L, Li T, Zhang N, Yu C, Su L, Zhang R, Shen Y, Lin S, Liu Q, Shao Z, Han Z, Shi FD

         本研究评估自体骨髓间充质干细胞（MSCs）作为神经脊髓炎视觉障碍（NMOSD）的潜在治疗的安全性和功效。方法：招募了15名NMOSD患者。所有患者在来自骨髓的3-4代中接受单次静脉内输注1.0×108个自体MSC。研究的主要终点是由通过MRI观察到的年复发率（ARR）和炎性病变的减少所反映的功效。结果：在MSC输注后12个月，平均ARR降低（1.1对0.3，P = 0.002），并且T2或钆增强T1损伤在视神经和脊髓中降低。这些患者的残疾减少（EDSS，4.3与4.9，P = 0.021;视力，0.4与0.5，P = 0.007）。患者视网膜神经纤维层厚度，视神经直径和上颈区面积增加。我们没有发现任何严重的MSC相关不良事件。在MSC输注24个月时，15名患者中，13名（87％）保持无复发，平均ARR降低至0.1; 6例（40％）的残疾得到改善，平均EDSS降至4.0。结论：这项试验性试验表明，MSC输注是安全的，降低了复发频率，并且减轻患有NMOSD的视神经和脊髓中神经结构的神经结构恢复。在2年的观察期间，MSC输注在一定程度上保持对NMOSD的有益效果。

8. 间充质干细胞条件培养基抑制炎症导致的肺动脉高压大鼠肺动脉平滑肌细胞的过度增殖(Mesenchymal stem cell-conditioned media suppresses inflammation-associated overproliferation of pulmonary artery smooth muscle cells in a rat model of pulmonary hypertension. Exp Ther Med. 11:467-475, 2016) .

       炎症相关的肺动脉平滑肌细胞过度增殖被认为是肺动脉高血压的致病机理。使用间充质干细胞条件培养基治疗肺动脉高血压已有效果，但是其中详细的机制尚未被阐明。此研究的目的是确定间充质干细胞条件培养基是否是通过免疫调节作用来抑制肺动脉平滑肌细胞过度增殖。借助间充质干细胞培养基注射野百合碱诱发肺动脉高血压大鼠及肺动脉平滑肌细胞-活化T细胞体外共培养体系，我们检测了间充质干细胞条件培养基治疗野百合碱诱发的肺动脉高血压的疗效及相关因子（TNF-Alpha，钙调磷酸酶和活化T细胞核因子（NFAT））的表达情况。免疫组化结果显示间充质干细胞条件培养基可以显著抑制野百合碱诱发的肺动脉高血压和肺动脉平滑肌细胞-活化T细胞共培养体系中TNF-Alpha因子的生成；逆转录-实时荧光定量聚合酶链反应结果揭示了肺动脉平滑肌细胞中钙调磷酸酶和NFAT2c的表达显著下调（P<0.01）。此外，间充质干细胞条件培养基可以通过显著抑制钙调磷酸酶和NFAT2c因子的活性（P<0.01），从而抑制肺动脉平滑肌细胞的过度增殖。最后，间充质干细胞条件培养基可以改善野百合碱诱发的肺动脉高血压引起的血液动力学和肺组织学指标异常。总之，此研究的结果显示由于具有免疫抑制特性，间充质干细胞条件培养基注射可以抑制野百合碱诱发的肺动脉高血压大鼠模型中炎症相关的肺动脉平滑肌细胞过度增殖，从而可作为一种有效的治疗手段。

本研究为间充质干细胞治疗肺动脉高血压提供了动物实验研究基础

9. 骨髓是心脏干细胞的一个重要的组织来源（Bone marrow is a reservoir for cardiac resident stem cells. Sci Rep. 2016 Jun 27;6:28739). 

Liu N, Qi X, Han Z, Liang L, Kong D, Han Z, Zhao S, He ZX, Li Z

        心脏干细胞（CSCs）代表成体心肌内的反应性干细胞库，并且在心肌内稳态和损伤中具有显着功能。然而，CSCs的分布，起源，归巢和可能的治疗潜能仍不是很清楚。在这里我们观察了骨髓（BM）干细胞是否有助于重建的心脏的CSCs。在BM移植（BMT）和缺血/再灌注（I / R）可以增加BM细胞植入但不显着之后，在低水平检测到BM细胞在心脏中的移植。我们证实超过50％的CSCs来自BM，并确认BM衍生CSCs与心脏本身的CSCs具有类似的生物学特点。此外，我们移植BM衍生的CSCs到心脏缺血模型，第一次提出证据BM衍生的CSCs可以在体内分化成心肌细胞。结论，BM干细胞可能是CSCs心脏损伤后功能恢复或维持CSCs稳态后的潜在备份来源。

10. 干细胞与血管再生医学（Stem cells and vascular regenerative medicine.Clin Hemorheol Microcirc, 2016 Oct 27）Stoltz JF, Bensoussan D, De Isla N, Zhang L, Han Z, Magdalou J, Huselstein C, Ye JS, Li N, Decot V, Reppel L.

       大部分组织并不能自发再生，这就是为什么细胞治疗成为一极具希望的替代治疗。其原理很简单：患者自己的或捐献者的细胞采集起来直接引入，或置于适宜可改变或不改变细胞特性的3D材料中在引入损伤的组织或器官中。这种再生医学的概念是新兴领域，被认为是通过修复、维持或增强组织器官功能之路去改善人类的健康和生命质量。再生医学具有极其广阔的临床应用前景，可望用来治疗骨关节病、糖尿病、软骨缺陷、骨修复、烧伤、肝胆再生、器官重建（肺、心脏、肝...）、神经退行性疾病、脓毒血症...。不同的干细胞有不同的潜能， 可以用于不同的目的。目前，源自骨髓、脂肪、脐带的干细胞因其容易分离制备，不具伦理障碍，因而均具有临床应用潜能。本文涉及心血管领域的干细胞不同临床应用， 包括糖尿病转折血管并发症、心功能衰竭、性功能障碍、肝脏再生等。组织器官再生一直是、将来也是细胞治疗的进一步开发的挑战，面临许多的问题有待解决，新的治疗策略，如利于干细胞的分化、提高细胞产量、保证产品的标准化、避免细胞肿瘤化和产生排异、提高移植细胞或生物组织植入率、伦理问题等等，需要有国家和国际统一规范。

     本论文由参加中法科研合作的科学家共同撰写，汉氏联合干细胞研究院院长韩忠朝院士为作者之一。