克隆造血解读
造血干细胞分选主要标志
造血干细胞分选主要标志造血干细胞是血液系统中最基础的细胞类型，其具有极强的自我更新和分化能力，可以分化为各种具有特定功能的血细胞，如白细胞、红细胞和血小板等。
在临床治疗中，造血干细胞分选可以帮助医生寻找到适合患者的干细胞，用于造血干细胞移植，以治疗一系列血液和免疫系统相关疾病。
而造血干细胞分选所依据的主要标志则成为了重要的参考指标。
造血干细胞分选所基于的主要标志主要包括以下几个方面：第一、表面标记的克隆化抗体在造血干细胞表面，存在着多种特异的抗原。
这些抗原可以通过克隆化抗体进行检测。
其中，CD34是目前应用最为广泛的标志物之一。
CD34能够标记出具备造血干细胞特异性的人类骨髓细胞群，对于造血干细胞的分选十分重要。
第二、表面标志的共有抗原除了特异性抗原外，造血干细胞表面还存在着共有的抗原。
这些共有抗原对于干细胞分选同样具有重要的作用。
此处的共有抗原包括CD45和CD71，它们能够被所有造血系细胞表达，因此可以从细胞表面的角度来确定造血干细胞。
第三、功能标志除表面标记外，功能标志也是造血干细胞分选的重要参考因素。
在这个方面，可以根据细胞的内在功能特性，如依赖多能性（CFU-Mix）的形态、元素的吞噬等方面来对造血干细胞进行分选。
最后，需要强调的是，造血干细胞分选主要标志是多种因素综合作用的结果。
因此在干细胞分选过程中，应该综合考虑多种检测因素，包括表面标记的克隆化抗体、表面标志的共有抗原、功能标志等因素。
只有全方位地综合考虑这些因素，才能更好地判断一个细胞是否适合用于造血干细胞移植等临床治疗。
高考生物 高考考点2 组织培养与克隆
高考考点2 组织培养与克隆技术研究成果与分析Ⅰ热点知识简介1．组织培养(1)概念：组织培养是指在无菌条件下，在人工合成的培养基上培养离体的细胞、组织或器官的一种生物技术。
(2)原理：细胞的全能性，由于细胞中含有本物种的全套遗传信息，而具有发育形成新个体的潜能。
(3)应用植物组织培养：在植物的快速繁殖、培育无病毒植珠、花药离体培养、培育人工种子、生产中草药剂、植物体细胞杂交等过程中都要利用到植物组织培养技术。
动物细胞培养：单克隆抗体制备、病理药理研究、毒索检测等过程中也要使用到动物细胞培养技术。
2.克隆技术(1)概念克隆源于希腊文Klone，原意指幼草或小树枝以无性繁殖的方式发育成植物。
现随着时间的推移，克隆的内涵已经扩大。
在生物学领域中，克隆有以下三个水平的含义。
分子克隆：即DNA克隆，将某一DNA片段以质粒为载体导人细菌细胞中，使之随细菌分裂而大量复制的过程。
细胞克隆：由单一细胞经过细胞分裂形成的与亲代细胞基因相同的细胞群体。
个体克隆：形成基因型完全相同的两个或多个生物个体的过程。
如植物的分根、扦插和嫁接，动物的同卵双胞胎等都属于个体克隆。
(2)原理：细胞的全能性。
(3)应用遗传育种；通过花药离体培养进行单倍体育种，缩短育种年限；通过原生质体融合进行细胞杂交育种，克服远源杂交不亲和障碍。
胚胎分割移植：将优良品种家畜的早期胚胎分割后分别植入不同雌性动物体内，使之发育形成多个性状相同的个体，提高优良家畜的繁殖率。
保护濒危动物：对处于濒危灭绝的动物进行克隆，使之摆脱灭绝的边缘。
治疗性克隆：利用病人自身的细胞克隆器官，如皮肤、心脏、肝脏等，避免发生排斥反应等。
3．干细胞(1)概念干细胞是一种具有自我复制功能和多分化方向潜能的早期未分化细胞，它们是来源于胚胎的仍保持着一定分裂和分化能力的一类胚性细胞群。
动物的受精卵是一个全能性的细胞，具有发育成一个新生个体的潜能。
由受精卵分裂形成的胚泡(专指哺乳动物的囊胚)内部有一团细胞，称为内细胞团。
造血干细胞的恶性克隆性疾病(1)
造血干细胞的恶性克隆性疾病（1）
1957 年，美国华盛顿大学多纳尔·托玛斯发现正常人的骨髓移植到病人体内，可以治疗造血功能障碍。
这一技术的发现，使多纳尔·托玛斯本人荣获了诺贝尔奖。
这一技术很快得到全世界的认可，并已成为根治白血病等病的主要手段。
干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。
它包括胚胎干细胞和成体干细胞。
干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。
胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。
而成体组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。
然而，这个观点目前受到了挑战。
最新的研究表明，组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能，这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。
造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。
今年年初，协和医大血液学研究所的庞文新又在肌肉组织中发现了具有造血潜能的干细胞。
造血干细胞移植是现代生命科学的重大突破。
造血干细胞移植可治疗恶性血液病，部分恶性肿瘤，部分遗传性疾病等75 种致死性疾病。
包括急性白血病、慢性白血病、骨髓增生异常综合征、造血干细胞疾病、骨髓增殖性疾病、淋巴增殖性疾病、巨噬细胞疾病、遗传性代谢性疾病、组织细胞疾病、遗传性红细胞疾病、遗传性免疫系统疾病、遗传性血小板疾病、浆细胞疾病、地中海贫血、非血液系统恶性肿瘤、急性放射病等。
因为有了造血干细胞移植技术，世界各地成千上万患有以上疾病的患者，重新燃起了生命的希望。
MDS骨髓报告单
MDS骨髓报告单写一篇文章骨髓增生异常综合症（MDS）是一种造血干细胞克隆性疾病，其特征是骨髓造血细胞的异常增生和发育障碍。
下面我们将逐步解读一份MDS骨髓报告单，帮助您理解该疾病的诊断和治疗。
1.骨髓涂片检查骨髓涂片检查是MDS诊断的关键步骤之一。
通过显微镜观察染色后的骨髓细胞，可以发现一些异常的形态学特征。
例如，MDS细胞在染色后可表现为核的形态异常、染色质不均匀、核仁数量异常等。
这些异常表征有助于MDS的诊断。
2.骨髓活检骨髓活检是进一步确认MDS诊断的重要手段。
通过取得骨髓组织样本，并进行组织学染色，可以更详细地观察细胞形态学特征，包括细胞分化成熟度、核型异常等。
此外，骨髓活检还可以排除其他骨髓疾病，如白血病等。
3.骨髓细胞染色体分析骨髓细胞染色体分析可以帮助确定MDS的亚型和预后。
这项检查通过染色体带分析、荧光原位杂交等方法，观察染色体的结构和数量异常。
例如，观察骨髓细胞是否存在染色体缺失、易位等，可以帮助确定疾病的类型和严重程度。
4.血液学检查MDS患者的血液学检查结果可以提供一些辅助诊断信息。
例如，红细胞计数、血红蛋白水平、血小板计数等可以反映贫血和出血的情况。
同时，检测外周血细胞的形态学特征也有助于了解MDS的临床表现。
5.分类和分期根据以上检查结果，医生可以对MDS进行分类和分期。
国际骨髓学会（IMF）和世界卫生组织（WHO）提出了一套MDS分类和分期的标准，可以根据不同的血细胞异常、骨髓细胞的形态学特征、染色体异常等进行分级。
6.治疗 MDS的治疗方法包括药物治疗、造血干细胞移植等。
药物治疗可用于改善贫血、减少输血需求，并延缓疾病进展。
造血干细胞移植是目前唯一能够根治MDS的方法，但适用范围有限。
治疗方案应根据病情和患者的整体情况进行选择。
7.随访和预后 MDS的预后与许多因素有关，包括病情分期、染色体异常、细胞学特征等。
定期随访和监测是非常重要的，有助于评估治疗效果和预测疾病进展。
临床血液学检验 白细胞检验 MPN、MDS、MM等
骨髓增殖性肿瘤（MPN）：是以骨髓中分化成熟相对正常的一系或多系髓系（粒系、红系、巨核系）细胞持续异常增殖为特征的一组克隆性造血干细胞疾病。
与MDS所见无效造血相反，增殖的细胞分化成熟相对正常。
临床一般起病缓慢，有血细胞质和量的改变，肝、脾肿大，常并发出血、血栓及髓外造血。
疾病进展到终末期，可出现骨髓纤维化、无效造血，或转化为急性白血病。
本组疾病中典型的4种，除了慢粒还包括真性红细胞增多症、原发性血小板增多症及原发性骨髓纤维化等。
一、原发性血小板增多症（ET）是一种主要累及巨核细胞系的克隆性骨髓增殖性疾病，以血小板数持续增多、血栓形成和（或）出血和骨髓巨核细胞异常增生为特征。
【临床表现】本病好发于50~70岁，男女发病率无明显差异，多缓慢起病，50%的病人发病时无症状，在血常规检查时才偶然发现PLT显著增高，偶尔因发现血小板增多或脾大或手术后出血不止而确诊。
但约20~30 %的患者初诊时已表现为血管梗死或出血，多数病人有出血或血栓形成。
出血症状以胃肠道、上呼吸道黏膜出血较常见（皮肤、粘膜出血少见）。
血栓栓塞以指（趾）小血管、中枢神经血管和肢体血管栓塞为主，患者可有血管性头痛、头昏、意识模糊、手掌及足底灼痛感或手指痉挛及坏死。
初诊时，脾大见于多数病例（＞50%），一般为轻到中度肿大，少数病人（约20%）有肝肿大。
【检验】1、血象：血小板计数多在（1000～3000）×10^9/L。
MPV增大，血小板比积明显增加。
可见巨大型、小型及不规则血小板，常自发聚集成堆。
可见巨核细胞碎片。
白细胞计数多在（10～30）×10^9/L，偶可达（40～50）×10^9/L。
分类以中性分叶核粒细胞为主，偶见幼粒细胞。
嗜碱性粒细胞不多或轻度增多。
Hb一般正常或轻度增多，但可因出血导致小细胞低色素性贫血。
2、骨髓象：有核细胞多为增生活跃或明显活跃，偶见增生减低。
最显著的特点是巨核细胞系统增生突出，原始及幼稚巨核细胞的比例增高，常有巨大的巨核细胞，部分病例可见到小巨核细胞。
克隆技术有助于解决濒危物种保育问题
克隆技术有助于解决濒危物种保育问题导语：濒临灭绝的物种一直是全球生物多样性保护的重点。
然而，面对复杂的环境变化和人类活动的干扰，仅靠传统的保育方法已经很难满足物种保护的需求。
克隆技术以其独特的优势成为可能解决濒危物种保育问题的一种新思路。
本文将从克隆技术的基本原理、应用案例以及未来发展等方面探讨克隆技术如何有助于解决濒危物种保育问题。
第一部分：克隆技术的基本原理克隆技术是指通过无性生殖手段，从一个个体的细胞中产生与这个个体基因完全一致的新个体。
其主要原理是细胞核移植和胚胎分裂。
细胞核移植是指将被克隆个体的细胞核移植到受体细胞中，通过控制细胞的发育进程，最终形成与被克隆个体相同的新个体。
胚胎分裂则是指将早期胚胎细胞进行多次分裂，产生多个与原个体基因完全相同的胚胎，从而实现克隆。
克隆技术经过多年的发展，已经在多个物种中实现了成功的克隆，为解决濒危物种保育问题提供了新的思路。
第二部分：克隆技术在濒危物种保育中的应用案例1. 山姆人猩猩（Samango monkey）克隆案例：2018年，国际科学家成功将一只濒危的山姆人猩猩克隆出来。
这是人类首次通过克隆技术保护濒危灵长类动物的案例。
通过对山姆人猩猩的细胞核移植和胚胎分裂，科学家成功获得了一只健康的山姆人猩猩幼崽。
这个成功的案例证明了克隆技术在濒危物种保育中的潜力。
2. 白色犀牛（White rhinoceros）克隆案例：白色犀牛是非洲濒危物种之一，数量急剧减少。
为了保护白色犀牛的基因库，科学家利用克隆技术从存活的白色犀牛细胞中获得了胚胎，成功实现了白色犀牛的克隆。
这为白色犀牛种群的保护和繁育提供了新的途径，并有望帮助恢复种群数量。
第三部分：克隆技术在濒危物种保育中的优势与挑战1. 优势：克隆技术可以帮助解决种群数量问题。
通过克隆技术，可以在短时间内获得大量与原种群基因相同的个体，从而提升种群数量，增加存活机会。
克隆还可以避免基因多样性的丧失，一定程度上保护物种的遗传多样性。
慢性骨髓增殖性疾病
第十三章慢性骨髓增殖性疾病中国人民解放军总医院高春记慢性骨髓增殖性疾病（CMPDs）是克隆性造血干细胞增殖性疾病。
其临床特点表现为骨髓内一系或多系的髓系细胞有效性增生，外周血表现为粒细胞、红细胞和(或)血小板的增多。
另外，所有的慢性骨髓增殖性疾病都可能发展为骨髓纤维化、无效造血或转化为所谓的加速期（原始细胞10%～19%）、急性白血病（原始细胞≥20%）。
根据2001年WHO分型标准，慢性髓系白血病、慢性中性粒细胞白血病、慢性嗜酸粒细胞白血病和高嗜酸粒细胞综合征、真性红细胞增多症、慢性特发性骨髓纤维化、原发性血小板增多症以及所谓的慢性骨髓增殖性疾病不能分类型均属于慢性骨髓增殖性疾病。
由于覆盖的面较广，本章重点阐述慢性髓系白血病、真性红细胞增多症、慢性特发性骨髓纤维化、原发性血小板增多症的发病机制、诊断和一些治疗进展，关于慢性髓细胞白血病的治疗进展见第十二章。
第一节慢性骨髓增殖性疾病发病机制虽然目前大多数慢性骨髓增殖性疾病患者并未发现有特征性的基因改变，从现有的资料也不能明确其发病机制，但酪氨酸激酶信号传导系统的激活被认为与慢性骨髓增殖性疾病的发病有密切的关系。
如慢性髓细胞白血病的BCR/ABL基因，可导致酪氨酸激酶的活性增强；真性红细胞增多症RAS基因等通过多种形式可异常激活酪氨酸激酶依赖的信号传导途径等。
另外，骨髓网硬蛋白增多被定为慢性特发性骨髓纤维化的纤维化期，在其他慢性骨髓增殖性疾病中被认为疾病进展。
目前认为,纤维组织增多的机制不是纤维母细胞的恶性增殖，而是由巨核细胞和其他骨髓细胞异常的生成和释放血小板源生长因子、转化生长因子b等造成，这些因子可以刺激纤维母细胞增殖和网硬蛋白的生成。
一、慢性髓系白血病（CML）慢性髓系白血病是慢性骨髓增殖性疾病中最常见的一类疾病，各年龄段均可发病，男:女约1.4:1。
Ph1染色体出现为其特征性的改变，在初诊的患者中，有90%～95%表现为阳性。
t（9;22）(q34;q11)染色体的异位导致BCR/ABL基因的形成，该基因编码的BCR/ABL融合蛋白使酪氨酸激酶活性的调节失控，从而导致慢粒白血病细胞的形成。
临床血液学检验 名解
髓外造血（EH）：正常情况下，胎儿出生2个月后骨髓以外的组织如肝、脾、淋巴结等不再制造红细胞、粒细胞和血小板，但在某些病理情况下，如骨髓纤维化、骨髓增生性疾病及某些恶性贫血时，这些组织又可重新恢复其造血功能，称为髓外造血。
造血微环境（HIM）：由骨髓基质细胞、微血管、神经和基质细胞分泌的细胞因子构成，是造血干细胞生存的场所。
造血干细胞（HSC）：由胚胎干细胞发育而来，具有高度自我更新能力和多向分化能力，在造血组织中含量极少，形态难以辨认的类似小淋巴细胞样的一群异质性的细胞群体。
CFU-S：能形成脾结节的干细胞称脾集落形成单位。
造血祖细胞（HPC）：是指一类由造血干细胞分化而来，但部分或全部失去了自我更新能力的过渡性、增殖性细胞群。
骨髓间质干细胞（MSC）：是一种成体干细胞，具有多向分化潜能和高度自我更新能力等干细胞的共性，可在不同环境中分化成不同种类的细胞。
ANC比值（全部有核细胞比值）：各系各阶段细胞占所有计数有核细胞（巨核细胞除外）的百分比。
NEC比值（非红系比值）：非红系细胞计数，是指不包括浆细胞、淋巴细胞、组织嗜碱细胞、巨噬细胞及所有有核红细胞的骨髓有核细胞计数。
NEC=某系（粒、单）某阶段细胞比值÷（100－红系比值和）。
粒红比（G：E）：各阶段粒细胞百分数的总和与各阶段幼红细胞百分数之总和之比即粒:红比值。
干抽（dry tap）：非技术原因、非穿刺部位不当而多次、多部位穿刺抽不出骨髓液的现象。
见于：骨髓纤维化、细胞极过多、增生低下无细胞、肿瘤细胞浸润。
核浆发育不平衡：造血细胞发育过程是连续的，阶段的划分是人为的，可以看见介于两个阶段的“过渡型”细胞。
通常细胞质和细胞核的发育之间是彼此同步的，但有时也可能速度不同，称为“核浆发育不平衡”。
核质比：细胞核与细胞浆相对大小的比值。
细胞化学染色（Cytochemical stain）：是细胞学和化学相结合而形成的一门科学。
它以细胞形态学为基础，结合运用化学反应的原理对细胞内的各种化学物质（包括酶类、脂类、糖类、铁、蛋白质、核酸等）作定性、定位、半定量分析的方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
N Engl J Med 2002;346: 564-9. N Engl J Med 2008;359:575-83.
Clonal Hematopoiesis
• We analyzed whole-exome sequencing data from DNA in the peripheral-blood cells of 17,182 persons who were unselected for hematologic phenotypes.
variation (and therefore disease)
Morgan et al. Nat Genetics 23, 314 (1999)
Epigenetics
Aging HSCs in both mice and humans also exhibit broad changes in their methylomes, and loss-of-function mutations in the regulators of DNA methylation.
Clonal Hematopoiesis
Clonal Hematopoiesis
• Detectable somatic mutations were rare in persons younger than 40 years of age but rose appreciably in frequency with age.
3
Epigenetics
• Mitotically stable changes in gene expression
• One genome, >200 cell types: • Epigenetics is a key determinant of cellular
identity • Epigenetics can also mediate phenotypic
• 4 to 8 years after the initial DNA collectl cases, the mutations detected at the earlier time point were still present at the later time point.
The median number of ARCH-PD mutations per individual increased with age and was significantly higher in the pre-AML group relative to controls
Although persons with detectable mutations had a markedly increased risk of hematologic cancer, the absolute risk remained small; overall, a hematologic cancer developed during the study period in approximately 4% of persons with a mutation . This translates to a risk of hematologic cancer of approximately 0.5% per year overall and approximately 1% per year among persons.
Clonal Hematopoiesis
Prediction of acute myeloid leukaemia risk in healthy individuals
• Recurrent AML mutations also accumulate in HSPCs during ageing of healthy individuals who do not develop AML, a phenomenon referred to as age-related clonal haematopoiesis.
Nature, 2018, https:///10.1038/s41586-018-0317-6
Prediction of acute myeloid leukaemia risk in healthy individuals
• Deep sequencing to analyse genes that are recurrently mutated in AML to distinguish between individuals who have a high risk of developing AML and those with benign as age-related clonal haematopoiesis ( ARCH ).
Clone
• Single cell • Self-renew • Proliferation
• Cancer is thought to arise through the stepwise acquisition of genetic or epigenetic changes that transform a normal cell.
Bejar R, et al. Leukemia. 2017 Sep;31(9):1869-1871.
突变数量和丰度
相对低危MDS
相对高危MDS
CHIP/Tx - CHIP在髓细胞毒性治疗中的情况下; CCUS -意义未明克隆性血细胞减少症; LR-MDS - 风险较低的骨髓增生异常综合征; HR-MDS - 风险较高的骨髓增生异常综合征; AML - 急性粒细胞白血病; sAML - 继发性急性髓系白血病。
Clone
• For example:
• Multiple myeloma is frequently preceded by monoclonal gammopathy of unknown significance (MGUS).
• Chronic lymphocytic leukemia is commonly preceded by monoclonal B-cell lymphocytosis.
Clonal Hematopoiesis
The most common base-pair change in the somatic variants was a cytosine-to-thymine (C→T) transition , which is considered to be a somatic mutational signature of aging.
• For 10 mutations, the variant allele fraction stayed the same or decreased slightly, and for 7 mutations, the variant allele fraction increased;
• New mutations were detected in 2 persons. However, none of the 13 persons had a hematologic cancer.
Clonal Hematopoiesis
• The most commonly mutated gene was DNMT3A (403 variants) , followed by TET2 (72 variants) and ASXL1 (62 variants). Other frequently mutated genes included TP53 (33 variants), JAK2 (31 variants), and SF3B1 (27 variants).
Clonal Hematopoiesis
• Persistence of Somatic Mutations over Time. Not means cancer will happended.
• 13 persons with 17 somatic mutations(4 persons had 2 mutations).
Clonal Hematopoiesis
• 693 of 746 persons with a detectable mutation had only one mutation in the set of genes examined , a finding that was consistent with the hypothesis that these persons had clones harboring only an initiating lesion.
• Among persons 70 to 79 years of age, 80 to 89 years of age, and 90 to 108 years of age, these clonal mutations were observed in 9.5% (219 of 2300 persons), 11.7% (37 of 317), and 18.4% (19 of 103), respectively.
Progression of MDS
无克隆异常
无临床异常
具有可能致癌的条件