干细胞及转化研究.docx

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干细胞及转化研究

“干细胞及转化研究”试点专项

2017年度项目申报指南建议

为提升我国干细胞研究水平并推动相关研究成果的转化应用，按照《国家中长期科技发展规划纲要（2006-2020年）》部署，根据《国务院关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》，科技部会同教育部、卫生计生委、中国科学院、自然科学基金会及总后卫生部等部门组织专家编制了干细胞及转化研究试点专项实施方案。

干细胞及转化研究试点专项按照面向转化、夯实基础、突破瓶颈、实现引领的思路，以增强我国干细胞转化应用的核心竞争力为目标，以我国多发的神经、血液、心血管、生殖等系统和肝、肾、胰等器官的重大疾病治疗为需求牵引，面向国际干细胞研究发展前沿，聚焦干细胞及转化研究的重大基础科学问题和瓶颈性关键技术，争取在优势重点领域取得科学理论和核心技术的原创性突破，推动干细胞研究成果向临床应用的转化，整体提升我国干细胞及转化医学领域技术水平。

专项实施方案部署8个方面的研究任务：

1.多能干细胞建立与干性维持；2.组织干细胞获得、功能和调控；3.干细胞定向分化及细胞转分化；4.干细胞移植后体内功能建立与调控；5.基于干细胞的组织和器官功能再造；6.干细胞资源库；7.利用动物模型的干细胞临床前评估；8.干细胞临床研究。

2016年，干细胞及转化研究试点专项围绕以上主要任务，共立项支持25个研究项目（其中青年科学家项目10项）。

根据专项实施方案和“十三五”期间有关部署，2017年，干细胞及转化研究试点专项将围绕多能干细胞建立与干性维持，组织干细胞获得、功能和调控，干细胞定向分化及细胞转分化，干细胞移植后体内功能建立与调控，基于干细胞的组织和器官功能修复，干细胞资源库，利用动物模型的干细胞临床前评估，干细胞临床研究等方面继续部署项目，拟优先支持27个研究方向（每个方向拟支持1-2个项目）。

申报单位针对重要支持方向，面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计，组织申报项目，每个项目的目标须覆盖全部考核指标。

鼓励围绕一个重大科学问题或重要应用目标，从基础研究到应用研究全链条组织项目。

鼓励依托国家实验室、国家重点实验室等重要科研基地组织项目。

项目执行期一般为5年。

一般项目下设课题数原则上不超过4个，每个项目所含单位数控制在4个以内。

拟支持青年科学家项目不超过10个，任务总经费不超过6000万元。

青年科学家项目可参考重要支持方向（标*除外）组织项目申报，但不受研究内容和考核指标限制。

1.多能干细胞的建立与干性维持

1.1多能性维持与胚层早期分化

研究内容：

结合胚层谱系标记、功能性筛选及单细胞技术，研究人多能干细胞多能性维持、分化早期细胞异质性及谱系分化调控。

考核指标：

鉴定5种以上新的多能性标志分子；发现1-3种多能性建立和维持的新机制；发现1种以上分化早期异质性建立和演进机制；发现5种以上调控早期胚层形成新基因并阐明机制。

1.2干细胞命运决定的转录调控

研究内容：

关键转录因子、辅助因子及DNA修饰调控细胞命运。

考核指标：

结合干细胞与动物模型，确立3个转录因子、5个辅助因子及新型DNA修饰及其组合参与的新型细胞命运调控机理；阐释至少一种谱系干细胞层级演化的特性与共性规律。

1.3细胞编程与重编程中的表观遗传学调控

研究内容：

多能干细胞自我更新、分化或重编程等过程中影响细胞命运的关键染色质结构、新型核酸修饰、非编码RNA或翻译后修饰等。

考核指标：

以人多能干细胞为研究对象，发现5种多能干细胞干性维持和命运决定过程中新的表观遗传调控因素及其如何协同调控细胞命运转变因子；发现3个能提升干细胞质和量的表观遗传学新靶点分子。

1.4细胞周期与多能性维持与分化

研究内容：

干细胞细胞周期的特点及细胞周期对多能性维持、对称与不对称分裂、细胞分化及命运决定的作用。

考核指标：

发现3种以上不同类型干细胞细胞周期的调控因子；明确1-3个细胞周期影响干细胞行为、多能性维持和谱系分化的新机制；建立一套调控细胞周期促进干细胞自我更新与分化质量新技术。

1.5多能性退出及谱系分化的机制与应用

研究内容：

结合基因编辑及标记，研究多能性退出与谱系决定的协同；神经或血液等谱系分化的规律以及谱系特异调控。

考核指标：

建立2种多能干细胞向神经、血液等谱系分化的分子模型；阐明2种多能性退出和谱系决定的协同调控机制；建立2种通过定向分化高效获取功能细胞的新方法、新体系及纯化策略。

2.组织干细胞的获得、功能和调控

2.1再生中的干细胞命运及调控

研究内容：

肝或肾损伤时细胞属性转换对组织再生的作用。

考核指标：

建立1-2个器官、组织损伤的研究模型；建立1-2种以上新型细胞体内示踪技术；发现1-2个组织再生中干细胞增殖、分化、转变的新分子机理；发现并阐明2种以上组织损伤诱导细胞属性转换、细胞应答及细胞属性转换对组织再生的作用。

2.2干细胞衰老的遗传和表观遗传调控

研究内容：

干细胞衰老的分子基础、遗传和表观遗传调控及干预策略。

考核指标：

揭示3类不同的干细胞衰老分子机理；明确2种以上干细胞衰老过程中的遗传学及表观遗传学调控新机制；通过筛选等策略发现2种以上干预干细胞衰老的新靶点。

2.3组织干细胞谱系层级（Reconstructinglineagehierarchies）、调控及制备

研究内容：

神经，心脏，间充质或血液等成体干细胞发育起源、分化及命运决定。

考核指标：

构建3种以上成体组织干细胞的谱系分化图谱；发现3种以上不同发育潜能组织干细胞的功能标志物；揭示1-3种干细胞与微环境相互作用调控干细胞命运决定及功能的机制；建立3-5种人类组织干细胞获取、干性维持及规模化扩增的新策略及体系。

2.4组织干细胞突变的特征和演化

研究内容：

结合动物模型和临床样本研究上皮组织干细胞亚群的突变特点、异质性及组织干细胞驱动体细胞突变，生理和病理情况下体细胞突变的演化和选择。

考核指标：

阐明3种以上组织干细胞突变形成机制和组成特征；揭示3种以上组织干细胞池、增殖活力对突变形成的作用；识别2种以上组织干细胞驱动体细胞突变，明确其在干细胞发育或异常增生中的作用；揭示2种以上组织干细胞突变的发生和演化规律。

2.5微环境与干细胞的相互作用及调控机制

研究内容：

心、肠、肾、肺或皮肤等成体组织微环境与干细胞的相互作用及对干细胞功能的影响。

考核指标：

阐明3种以上组织微环境的组成、结构及微环境信号对成体组织干细胞干性维持、组织发育的作用及机制；阐明2种以上微环境在损伤、衰老以及恶性转化等病理条件下的变化；揭示2种以上微环境与干细胞相互作用在疾病发生和损伤修复中的作用。

3.干细胞定向分化及细胞转分化

3.1多能干细胞分化调控

研究内容：

结合非人灵长类模型，研究人类多能干细胞（胚胎干细胞和诱导性多能干细胞）分化为神经或心肌等的阶段性调控机制、分子标记和功能特征。

考核指标：

发现3种以上人类多能干细胞系统分化各阶段的关键调控因子；鉴定3种以上各分化阶段的标志分子及功能特征；建立3种以上人多能干细胞向前体细胞、功能细胞和亚类型功能细胞的高效分化体系；建立3种以上前体细胞或功能细胞的质控标准；验证2种以上人类多能干细胞分化细胞移植后的修复作用。

3.2基于干细胞的生育力维持与重建

研究内容：

生殖干细胞命运决定、微环境调控及人工配子。

考核指标：

发现3种以上调控生殖干细胞自我更新和分化的新因子；揭示灵长类配子发生的特点并获得人工配子；在3种以上模型中利用干细胞维持和重建生育力。

3.3内源干细胞或体内原位转分化促进再生和修复

研究内容：

心或神经损伤修复过程中的组织原位去分化与转分化；利用内源性干细胞及细胞转分化促进再生和修复。

考核指标：

建立2种以上标记和评价内源性干细胞的研究体系；动态示踪2种以上生理和病理情况下的干细胞动员和细胞转分化；结合非人灵长类模型和人多能干细胞体外三维分化系统发现3种以上人器官再生和修复的机制；3种以上模型中通过调控内源性干细胞或体内转分化促进再生及修复。

3.4小分子调控细胞命运转变

研究内容：

小分子化合物诱导体细胞向组织干细胞及功能细胞重编程。

考核指标：

阐明3种以上小分子化合物及其组合调控细胞命运转换的表观遗传学及化学生物学机理；建立小分子诱导生成神经、血液和肝脏干细胞及组织细胞的新技术体系；建立3种以上小分子诱导体内细胞命运转化的有效策略。

4.干细胞移植后体内功能建立与调控

4.1基于特定细胞类型的细胞移植及治疗机理

研究内容：

针对脑白质变性与损伤、或其他常见神经退行性病变等，研究特定类型细胞移植的治疗效果及机理。

考核指标：

阐明3种以上病变所累及的特定细胞类型及微环境变化；结合相应疾病模型，明确胶质、神经细胞或其亚类型对替代治疗的意义；揭示3种以上移植细胞参与结构重建和修复的机理；建立2种以上定向细胞富集和促进修复的策略。

4.2干细胞及其分化细胞移植后的示踪及功能

研究内容：

神经、血液细胞移植的新型示踪技术及实时、动态功能评价体系。

考核指标：

开发3种以上细胞示踪及其功能评价的新技术、新材料及成像设备；明确移植细胞的分布，建立3种以上移植细胞在体内的动态分布图；揭示2种以上移植细胞的作用机制；发现3种以上影响细胞移植效果的因素。

4.3异体干细胞移植的免疫应答特征与免疫耐受诱导策略

研究内容：

神经、心等干细胞移植免疫排斥的特征、异质性及免疫耐受策略。

考核指标：

结合人源化动物模型等，明确3种以上干细胞或前体细胞异体移植后免疫应答的特点；揭示3种以上不同类型细胞移植的异质性；建立2种以上通过调控免疫应答实现免疫耐受的新策略。

4.4造血干细胞移植后免疫耐受和重建

研究内容：

以单倍型相合造血干细胞移植为模型，研究免疫耐受形成及重建的机制。

考核指标：

阐明2种以上单倍型相合造血干细胞移植后免疫耐受机制及可干预环节；阐明2种以上单倍型相合移植后固有和适应性免疫的重建规律；确定3种以上免疫耐受和免疫重建调控的靶细胞或靶分子；建立2种以上新的单倍型移植免疫耐受新方案。

5.基于干细胞的组织和器官功能修复

5.1复杂组织结构的形成机制

研究内容：

基于微器官培养技术、研究脑等人器官形成及功能建立的特点。

考核指标：

结合发育模型和人多能干细胞定向分化，揭示3种以上功能单元和复杂结构形成并发挥功能的规律；构建3种以上微器官结构；发现2种以上人细胞分化、器官形成的特点及其功能意义。

5.2基于干细胞和生物材料的功能模块

研究内容：

结合干细胞、生物材料等构建肝，胰或神经等功能性组织模块，利用功能模块修复组织或器官。

考核指标：

结合干细胞、组织工程技术及材料，构建3种以上具备关键功能的结构模块；发现3种以上功能模块形成的调控机制并结合动物模型评价其功能及安全性，并建立评价体系和指标；形成3种以上标准化方案，制备符合临床治疗要求的功能性组织模块。

5.3干细胞的体外自动化、规模化培养及扩增系统

研究内容：

结合人体组织器官微环境特点，建立规模化、自动化的干细胞培养、扩增和功能细胞获取技术体系。

考核指标：

遴选适合干细胞体外培养的新型材料，研发干细胞规模化制备技术，建立3种以上相应操作规范；分级实现工艺放大，建立针对多能干细胞及造血、间充质及神经等干细胞等三类组织干细胞的规模化扩增系统；建立3种以上功能细胞获取、诱导和培养的自动化系统及技术体系。

6.干细胞资源库*

6.1干细胞队列研究

研究内容：

依托干细胞资源库，基于大规模队列形成血液等干细胞来源、分化、组织器官发生、疾病发生等的实验数据库。

考核指标：

依托干细胞资源库，选择不同年龄段的代表性健康人群和疾病人群，在对疾病进行精确病理分型基础上，建立基于干细胞样品的300种长期队列，并实现与现有资源库共享；建立健康及疾病干细胞发生、演变、转归以及各种内、外因素对干细胞产生影响的数据库，并实现共享应用。

7.利用动物模型进行干