AlveoliX AG

2026年初，医学界在干细胞治疗肺部疾病的征途上，宛如在迷雾中窥见了曙光，一举迈入了前所未有的新纪元。历经无数探索与沉淀，四大关键方向——智能响应型干细胞、干细胞外泌体雾化疗法、肺前体细胞移植以及类器官芯片技术——同时绽放光芒，标志着一项项历史性的突破，将长期困扰人类健康的肺纤维化、慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）、哮喘等棘手病症，从单纯的“症状控制”层面，坚实地推向了“器官修复”的崭新维度。这不仅仅是技术的进步，更是对无数患者生命质量的深刻许诺。 首当其冲的，是那项被誉为“智能响应型干细胞”的精准疗法，它在2026年1月的一项重量级发表（Science Advances）中揭开了面纱，直指肺纤维化这一顽疾。这项技术的精妙之处在于，它精心设计了一种名为iBMP7‑BCs的工程化气道基底干细胞。这些细胞堪比身怀绝技的“潜行者”，它们能敏锐捕捉到病灶区域特有的高浓度TGF-β信号——这信号如同启动指令，仅在肺部病变区域被激活。一旦接收到信号，这些干细胞便会定向、精准地释放出具有强大抗纤维化效力的BMP7因子。这种“按需供给”的模式，极大地规避了传统疗法可能带来的全身性副作用，让健康肺组织得以安然无恙，疗效集中于病灶，堪称医学中的“特种部队”。初步的动物模型实验结果就已令人振奋：纤维化区域面积显著减少了40%，肺功能指标更提升了35%。更具说服力的是，REGEND001项目的Ⅱ期临床试验数据也显示，患者的肺活量（FVC）得到了改善，生活质量随之提升，为这项疗法铺平了通往Ⅲ期临床乃至2028年上市的道路，为万千特发性肺纤维化（IPF）患者带来了前所未有的希望。 紧随其后，同在2026年1月，另一项同样令人瞩目的进展在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊上亮相——干细胞外泌体雾化疗法。想象一下，一种微小的“纳米级”给药载体，以小于5微米的超细气溶胶形式，通过简单的雾化吸入，便能直达肺泡深处，这听起来像是科幻小说的情节，如今已成现实。干细胞外泌体，作为干细胞分泌的囊泡，携带着丰富的生物活性物质，无需进行复杂的细胞移植，便能发挥其修复和调节作用。这项技术的优势显而易见：它规避了细胞移植可能带来的免疫排斥或移植失败的风险，更重要的是，外泌体易于规模化生产，并且给药方式极为便捷，大大降低了治疗门槛。早期临床数据显示，24例接受治疗的患者，在短短7天内FVC/MVV（最大通气量）便有所改善，咳嗽、呼吸困难等症状明显缓解，且未出现严重不良反应。在动物实验中，这项疗法甚至将高达80%的死亡率骤降至20%。目前，该疗法正积极推进Ⅱ期临床，预计2027年有望获批，为IPF及慢阻肺伴有纤维化的人群提供一种安全、高效的无创治疗选择。 而对于慢阻肺这类慢性炎症和结构损伤的疾病，2026年1月，一项基于“肺前体细胞”的疗法也获得了ERS（欧洲呼吸学会）的认可，预示着慢阻肺治疗真正进入了“器官修复”的时代。这项技术的核心在于，从患者自身提取的肺前体细胞，经过体外扩增培养后，再回输体内。这些“储备部队”般的细胞，能够分化形成新的肺泡上皮细胞，参与到炎症的调控中，并帮助重建受损的气道屏障。Ⅱ期临床试验的132例中重度慢阻肺患者，在接受单次治疗12个月后，其用力呼气容积（FEV1）得到了有效稳定，急性加重事件减少了一半。更令人鼓舞的是，高达66.7%的患者，其6分钟步行距离增加了200米以上，部分患者的肺气肿病灶甚至出现了肉眼可见的缩小。这项技术有望于2025年在欧洲获得认证，并朝着2029年常规临床应用的目标迈进，为饱受慢阻肺折磨的患者带来结构性改善的可能。 与此同时，科技的触角还在更前端加速着新药研发的进程。2026年1月，在Science Advances上，来自英国弗朗西斯·克里克研究所与瑞士AlveoliX的科学家们，利用诱导多能干细胞（iPSC）技术，构建出了一款高度仿真的“肺类器官芯片”。这款芯片能够分化出肺泡上皮、血管内皮以及巨噬细胞等关键细胞类型，并模拟出真实的呼吸运动和感染环境，堪称体外肺部微环境的“数字孪生”。它最重要的价值体现在，能够将肺部疾病药物的研发周期缩短一半，显著降低研发成本。更具前瞻性的是，它为结核病（TB）等感染性疾病的早期模型研究提供了前所未有的平台。目前，这项技术已初步应用于TB感染机制的研究，并计划在2026年与药企展开深度合作，加速新药的发现与临床转化。 这四大突破，如同四颗璀璨的明星，在2026年初共同点亮了肺部疾病治疗的星空。它们展示了从基础研究到临床应用的跨越式发展，也预示着未来医学将更加聚焦于修复和再生，而非仅仅姑息。当然，技术的光芒背后，总有那些默默耕耘、推动这一切发生的科研人员，他们的执着与智慧，才是这场“历史性突破”最坚实的基石。 回望过去，我们似乎还在为控制炎症、缓解症状而努力；放眼此刻，我们已然站在了器官修复与重生的黎明。这让人不禁想问，当这些前沿技术真正走进寻常百姓家，我们熟悉的“咳喘”之苦，是否终将成为历史的印记？

国际干细胞治疗肺病取得历史性突破 2026年初，干细胞治疗肺病在智能细胞、无细胞雾化、肺前体修复、类器官建模四大方向取得历史性突破，覆盖肺纤维化、慢阻肺、哮喘等难治性疾病，从“症状控制”迈入“器官修复”。 一、智能响应型干细胞：肺纤维化精准修复（2026-01，Science Advances） 1. 技术：工程化气道基底干细胞iBMP7‑BCs，以病灶高TGF‑β为“开关”，定向释放抗纤维化因子BMP7。 2.优势：健康肺区静默，病变区激活，避免全身副作用。 3. 数据：动物模型纤维化面积减40%，肺功能升35%；REGEND001Ⅱ期显示患者FVC改善、生活质量提升。 4. 进展：启动Ⅲ期，目标2028年上市，惠及特发性肺纤维化（IPF）患者。 二、干细胞外泌体雾化：无创高效治肺纤维化（2026-01，Signal Transduction and Targeted Therapy） 1. 技术：干细胞外泌体制成<5μm气溶胶，雾化吸入直达肺泡。 2.优势：无细胞移植风险，可规模化生产，给药便捷。 3. 数据：24例患者7天FVC/MVV改善，咳嗽/呼吸困难缓解，无严重不良反应；动物模型死亡率从80%降至20%。 4. 进展：Ⅱ期推进，预计2027年获批，适配IPF与慢阻肺纤维化人群。 三、肺前体细胞疗法：慢阻肺进入“器官修复”（2026-01，ERS认证） 1.技术：自体肺前体细胞体外扩增后移植，分化为肺泡上皮、抗炎、重建气道屏障。 2. 数据：Ⅱ期132例中重度慢阻肺，单次治疗12个月FEV1稳定，急性加重减半；66.7%患者6分钟步行距离增200+米，部分肺气肿缩小。 3. 进展：国内首批应用，欧洲2025年认证，目标2029年常规临床。 四、类器官芯片：加速研发与精准医疗（2026-01，Science Advances） 1.技术：英国弗朗西斯·克里克研究所+瑞士AlveoliX用iPSC分化肺泡上皮/血管内皮/巨噬细胞，构建基因一致的肺芯片，可模拟呼吸与感染。 2. 价值：缩短药物研发周期50%，降低成本，为TB等感染病提供早期模型。 3. 进展：用于TB感染机制研究，2026年进入药企合作阶段。

点击上方 蓝字·关注我们 2026年1月1日《科学》杂志报道来自英国伦敦Francis Crick研究所及瑞士伯尔尼的一家名为AlveoliX AG生物科技公司（该公司致力于将器官芯片技术即Organs-on-chip打造成临床前决策的新标准，推动实验室数据应用于临床，希望器官芯片Organs-on-chip将使药物研发更安全、更高效且更具个性化）组成的科研团队发布了一项突破性研究，他们开发出一种源自单一人类捐献者的自体体系人类诱导多能干细胞（iPSC）来源的肺泡芯片（alveolus-on-chips)模型—iLoC（iPSC-derived lung-on-chip)， 填补了目前在研究人类呼吸系统疾病中缺乏免疫功能健全且实验可操作肺泡的系统的空白。【阅读原文，请查看参考资料】 背景 人类肺泡是一个重要的组织微环境，在物质交换中发挥着关键作用，同时也由组织驻留免疫细胞保护，以防止呼吸道病原体的入侵，包括冠状病毒和结核分枝杆菌（Mtb：Mycobacterium tuberculosis）。考虑到肺泡在维持体内稳态中的重要性以及其在药物递送中的潜力，许多体外人类模型已经被开发出来，旨在克服人类与动物在解剖结构、免疫细胞组成和疾病病理方面的差异，为了响应《FDA现代化法案2.0》，器官芯片（OoC: organ-on-chip）技术应运而生，成为一种可靠的替代动物实验的预测性组织建模工具。近年来，研究者们尝试在微流控芯片上重建肺部微环境。这些系统根据所选的物种，如人类或小鼠、细胞来源，如细胞系、原代细胞或干细胞衍生的细胞以及靶向组织，如鼻腔、气道或肺泡进行分类。尽管已有多种多细胞气道芯片和肺泡芯片的报道，但构建稳健且可扩展的远端肺模型仍然面临诸多挑战，尤其是如何获得可靠、标准化、表型明确且具免疫功能的肺泡细胞。 模型开发 在该研究中，科研人员在研究这一模型中首次使用单一捐献者的iPSC衍生出遗传一致的肺泡细胞类型，模拟人类肺泡的生理环境，并揭示结核分枝杆菌（Mtb：Mycobacterium tuberculosis）感染的早期病理过程。该团队科研人员将iLoC应用于结核病（TB：tuberculosis）早期感染模型，发现肺泡上皮细胞和巨噬细胞均可被结核分枝杆菌（Mtb：Mycobacterium Tuberculosis）感染，且细胞死亡主要发生在巨噬细胞中, 最后通过将iLoC与基因编辑的iPSC相结合，他们发现自噬基因ATG14在调控Mtb感染期间巨噬细胞存活方面发挥了细胞类型依赖性的作用。为了生成iPSC衍生的肺泡类型I（iAT1）和类型II（iAT2）上皮细胞，以及作为生物屏障的血管内皮细胞（iVEC），研究团队采用了先前描述的分化协议。iAT2细胞从人类iPSC中分化，经过多个阶段，包括最终内胚层、前肠内胚层和腹侧前肠内胚层的过渡，最终形成肺 progenitors（iLungPro: into Lung Progenitors）。这些iLungPro细胞通过使用Carboxypeptidase M（CPM）hi标记法被富集。通过优化的分化协议，iLungPro的丰度大大提高。研究人员从单一人类iPSC来源分化出II型和I型肺泡上皮细胞（iAT2和iAT1）、血管内皮细胞（iVECs）以及肺泡巨噬细胞（iPSDM：iPSC-derived monocytes）。这些细胞在微流控芯片装置中组装，形成模拟肺泡屏障的结构：上皮细胞位于薄膜顶部，内皮细胞位于底部，并添加巨噬细胞模拟免疫响应。该芯片采用AlveoliX AG公司的AXLung-on-Chip系统，该系统由两个电气动装置组成，即 AXExchanger 和 AXBreather，它们与OoC 设备（AX12）相连接，用于实现生物相容性硅膜的生理学三维（3D）拉伸以及其他维护功能，iLoC在0.2 Hz频率下承受16.6%三位表面应变，换算成线性应变为8%，通过节奏性三维机械拉伸、模拟呼吸运动，并在空气-液体界面（ALI: Air-liquid interface）条件下培养。通过成像和单细胞RNA测序（scRNA-seq：single-cell RNA sequencing）分析，该模型成功再现了人类远端肺部的细胞谱系和功能特征，包括上皮-内皮屏障的紧密连接、微绒毛形成以及细胞因子分泌的极性分布。屏障功能通过跨上皮电阻（TER：Transbarrier electrical resistance）验证，可维持数周。在微流控设备AX12中，iLungPro细胞被接种并开始在静态条件下培养，模拟肺泡上皮细胞的生长和分化。在接种后的第7天，空气-液体界面（ALI）被引入，以促进iAT2和iAT1细胞的分化。为了研究肺泡细胞的功能，研究人员对这些细胞进行了电子显微镜分析，并发现这些细胞表现出典型的微绒毛结构和常见的肺泡上皮细胞特征。除了肺泡上皮细胞，研究团队还在iLoC中引入了iVEC，以模仿血管内皮屏障的作用。通过使用类似的方法，iVEC从iPSC中分化出来，并且能够在微流控设备的基底表面稳定生长，与肺泡上皮细胞共同形成功能性屏障。这种结构能够在静态和呼吸条件下维持空气-液体界面（ALI）和跨膜电阻（TER），证明了内皮-上皮复合屏障在iLoC中的功能性。肺泡巨噬细胞对维持肺部稳态和免疫监视至关重要，因此，研究人员将iPSC衍生的巨噬细胞（iPSDM）引入iLoC模型中，模拟肺泡免疫反应。这些iPSDM表现出典型的M1/M2混合表型，能够参与吞噬作用、抗原呈递以及细胞因子的分泌。在iLoC中，巨噬细胞和肺泡上皮细胞共同维持了屏障功能，并且通过微流控装置中的呼吸动作，iLoC的屏障功能得到了进一步稳定。 该模型的优势在于完全自体系（autologous）和遗传可操作性，避免了动物模型与人类肺部解剖、免疫细胞组成及疾病发展的差异，支持“3Rs”原则（替代replacement、减少reduction、优化refinement动物实验）。随着非动物技术的需求日益增加，器官芯片方法对于再现人类系统至关重要。这种由遗传完全相同的细胞组成的芯片，可以从具有特定基因突变的个体干细胞构建，从而了解结核病等感染对个人的影响，并测试抗生素等治疗的有效性。iLoC模型的一个显著优势是它能够在一个基因同源的背景下整合多种细胞类型，模拟人类肺部的免疫反应和疾病过程。这种模型能够通过CRISPR基因编辑技术，操控细胞的基因表达，从而使得研究人员能够在受控条件下分析细胞之间的相互作用，特别是在疾病状态下。这对于研究结核病、呼吸道感染以及肺部的免疫反应至关重要。然而，尽管iLoC模型具有很大的潜力，研究人员也指出了其当前的局限性。例如，尽管模型能够在静态和呼吸条件下维持屏障功能，但缺乏流体流动，这在某种程度上限制了其对肺部生理状态的全面模拟。未来的改进需要评估流体流动对细胞功能和疾病模拟的影响。研究结果强调了自噬在肺部免疫中的重要性，尤其是在结核分枝菌感染过程中。自噬不仅是细胞在压力条件下的一种保护性过程，还对免疫系统的清除机制，如吞噬作用、抗原呈递等起着至关重要的作用。通过对ATG14基因敲除的研究，研究人员发现，自噬缺陷在巨噬细胞中的表现为更高的细胞死亡率，且未显著增加Mtb的复制，这为开发结核病和其他肺部疾病的治疗策略提供了新线索。进一步使用基因编辑模型（ATG14敲除的巨噬细胞），研究发现自噬缺陷导致巨噬细胞坏死增加、感染加重，并提前破坏内皮屏障，同时改变细胞因子分泌模式，但仍无细菌复制增加。这表明早期感染中宿主细胞死亡和微环境重塑在病理进展中发挥关键作用。 未来展望与改进 尽管iLoC模型在模拟结核分枝菌感染的早期阶段上取得了成功，科研人员认为，未来的工作应集中于进一步优化这一模型，使其能够更全面地再现肺泡微环境，这包括加入更广泛的肺部细胞类型，如成纤维细胞、巨噬细胞亚群体和中性粒细胞等，一边更好地模拟肺部疾病的复杂免疫反应。此外，增加流体流动以及探索其他肺部生理现象对模型的影响，也将增强其生理相关性。尽管当前模型展示了较高的准确性，但不同iPSC衍生的细胞在长期培养中的表型保持问题仍然需要进一步解决。例如，iPSDM细胞的表型和功能可能随着时间的推移发生变化，未来需要开发更稳定的培养方案来维持细胞的特征，确保其在模拟疾病过程中的可靠性。结核病是一种缓慢进展的疾病，从感染到症状出现需数月，因此迫切需要了解这些隐秘的早期阶段，该团队的研究成功模拟了结核病进展的初始事件，并提供了不同肺细胞对感染反应的整体图景，这个新模型不仅可以应用于结核病的研究，还可以扩展到其他呼吸道感染、肺癌等领域。随着芯片模型的进一步完善，未来可以加入更多重要细胞类型，这将为结核病及其他呼吸系统疾病的研究提供强有力的工具，推动个性化医学发展，助力新疗法的筛选，并加速从动物模型向更精确的人的体外系统过渡。 参考资料：Day NJ, Athanasiadi N, D'Antuono R, Pellegrino E, Stucki JD, Hobi N, Gutierrez MG. Autologous human iPSC-derived alveolus-on-chip reveals early pathological events of Mycobacterium tuberculosis infection. Sci Adv. 2026 Jan 2;12(1):eaea9874. doi: 10.1126/sciadv.aea9874. Epub 2026 Jan 1. PMID: 41477823; PMCID: PMC12757024.  AI 帝国理工医疗NHS信托国际医师观察项目 | ICHNT Int'l  Clinical Observership Pgm. 最新推荐 UCLA Health 国际医师观察项目 | UCLA Health Int Physician Observership Pgm. 最新推荐 Mon 洞察力海外医研联合Aurora Healthcare推出 Montefiore Einstein 医学中心国际医师观察项目 2026年第十四届亚太乳腺癌峰会 The 14th Asia-Pacific Breast Cancer Summit 2006 往期推荐 布列根妇女医院放射科观察项目/ BWH Radiology Department Observership  往期推荐 2026年克利夫兰诊所国际医师国模项目/ Cleveland Clinic International Observership  往期推荐 全球临床研究培训项目（线上）/ Harvard GCSRT Program (online） 往期推荐 哈佛大学公共卫生学院 线上课程： 负责任的医疗AI：概念与应用 往期推荐 11月底巴萨罗那医院参访 | Barcelona Hospital Tour（Late Nov.） 往期推荐 2025年海外短期医学管理/临床研修 开始招生啦 往期推荐 圣诞福利到！洞察力海外医研携手法国癌症研究中心： Gustave Rossy邀您畅享医疗学术盛宴 往期推荐