“干细胞研究与器官修复”重点专项2021年度项目申报指南

为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排，国家重 点研发计划启动实施“干细胞研究与器官修复”重点专项。根据 本重点专项实施方案的部署，现发布 2021 年度项目申报指南。

本重点专项总体目标是：围绕干细胞发育与器官再生关键科 学问题，开展干细胞命运调控、器官形成与衰老机理、器官功能  重塑与制造、基因编辑与调控方法、人类疾病干细胞模型等方面  的基础理论和关键技术研究，开展器官再生调控药物、生物人工  器官、疾病类器官模型等前沿探索，为重要组织器官修复与替代 及重大疾病诊疗提供创新理论和技术。

2021 年度指南围绕干细胞命运调控、基于干细胞的发育和衰老研究、人和哺乳类器官组织原位再生、复杂器官制造与功能重 塑、疾病的干细胞、类器官与人源化动物模型等 5 个重点任务进行部署，拟支持 17 个项目，拟安排国拨经费概算 4.4 亿元。同时，拟支持 12 个青年科学家项目，拟安排国拨经费概算 6000 万元，每个项目 500 万元。

项目统一按指南二级标题（如 1.1）的指南方向申报。同一指南方向下，原则上只支持 1 项，仅在申报项目评审结果相近、技术路线明显不同时，可同时支持 2 项，并建立动态调整机制，根据中期评估结果，再择优继续支持。

申报单位根据指南支持方向，面向解决重大科学问题和突破 关键技术进行设计。项目应整体申报，须覆盖相应指南方向的全 部研究内容。项目实施周期一般为 5 年。项目下设课题数不超过4 个，每个项目参与单位总数不超过 4 家。项目设 1 名负责人，每个课题设 1 名负责人。

青年科学家项目支持青年科研人员承担国家科研任务，本 指南所有方向均可作为青年科学家项目组织申报，但不受研究 内容和考核指标限制。青年科学家项目不再下设课题，项目参 与单位总数不超过 3 家。项目设 1 名项目负责人，青年科学家项目负责人年龄要求，男性应为 1986 年 1 月 1 日以后出生，女性应为 1983 年 1 月 1 日以后出生，原则上团队其他参与人员年龄要求同上。

本专项所有涉及人体被试和人类遗传资源的科学研究，须遵 守我国《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》《涉及人的生 物医学研究伦理审查办法》《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》等  法律、法规、伦理准则和相关技术规范。涉及实验动物和动物实验，要遵守国家实验动物管理的法律、法规、技术标准及有关规 定，并通过实验动物福利和伦理审查。

本专项 2021 年度项目申报指南如下。

1. 干细胞命运调控

1.1 细胞命运和功能的精准调控新技术

以人类干细胞为主，开发表观遗传检测分析新技术、基因调 控网络分析新方法。研究细胞命运调控的关键分子和调控机制，  以及代谢与转录、翻译等过程间的复杂调控网络，建立细胞命运 调控和重塑的关键技术，推动转化应用。

1.2 胞核内无膜颗粒结构对干细胞命运的调控机制

以胞核内无膜结构为重点，研究多能干细胞和组织干细胞命 运维持、转变过程中，相关非编码 RNA、核内无膜亚结构小体的形成、结构和定位，以及这些结构对细胞命运的调控作用、机制 及生物学意义。

1.3 染色质高级结构对细胞全能性的调控机制

从染色质高级结构角度研究哺乳类细胞全能性获得与维 持。鉴定调控胚胎基因组激活的关键转录因子及对多种表观修 饰的协同调控，解析染色质高级结构与其它表观遗传修饰（包 括组蛋白修饰、DNA 甲基化、R-loop）在细胞全能性建立中的关联调控。

1.4 干细胞周期调控与命运决定

利用多能干细胞分化、体细胞重编程体系，研究细胞周期改 变对DNA 甲基化稳定维持的影响。建立细胞周期中 DNA 甲基化稳定维持调控细胞命运的理论模型，阐明关键因子的功能及其机 制，开发调控DNA 甲基化稳定维持的新技术。

2. 基于干细胞的发育和衰老研究

2.1 中内胚层来源组织干细胞命运的转录调控

围绕肌肉、小肠、肝等组织器官再生过程中组织干细胞命运 转变，研究关键转录因子、辅因子以及非编码调控元件调控基因  表达，决定细胞命运的机制。比较它们在损伤修复和退行性疾病  中对染色质结构及转录调控的异同，鉴定其对正常机能和再生的 作用。

2.2 颅颌面干细胞谱系分化及其微环境调控

研究颅颌面干细胞分化成各干细胞谱系的机制，揭示颅颌面 干细胞在器官发育、组织形成和细胞分化中的作用及其机理。开  发不同谱系颅颌面干细胞的分选技术和纯化方法，推动干细胞治 疗药物研发。

2.3 调节型和效应型免疫细胞分化与功能优化

研究人类干细胞向调节型和效应型免疫细胞的定向分化与 功能，建立功能性免疫细胞获得的关键技术，实现临床治疗规模的功能性免疫细胞的制备；以免疫紊乱和恶性肿瘤为目标疾病，  制备具有特异识别能力或功能优化的免疫细胞，结合人类疾病动 物模型，评价其安全性和有效性，探索临床应用途径。

2.4 造血干细胞发育及重建造血功能

研究生命全程和不同病理状态下造血干细胞的染色质构象 特征、动态变化、影响因素和调控机制，揭示造血干细胞异质性亚群形成的时空规律。研究造血干细胞移植后增殖动力学变化规  律及重建造血功能的模式。通过造血干细胞功能重塑或造血微环 境改造提升造血干细胞移植的治疗效能。

2.5 皮肤干细胞异质性与命运调控

围绕皮肤衰老与再生过程中皮肤干细胞的异质性，高精度追 踪不同组织学来源的干细胞命运和演变轨迹，在单细胞水平上揭示皮肤干细胞的功能和调控机制，阐明干细胞异质性在皮肤损伤  修复和衰老相关疾病中的命运改变及其机制，探索相关疾病的治 疗新策略。

3. 人和哺乳类器官组织原位再生

3.1 创伤修复过程中组织干细胞的鉴定及再生调控机制

针对创伤等因素引起的多组织（如骨骼、肌肉、皮肤等）损 伤开展干细胞研究。鉴定参与创伤修复过程的组织干细胞，研究  组织干细胞感知物理性刺激因子及其机制，以及物理性因素通过影响成体干细胞增殖、分化、迁移调控器官组织再生修复的机制，  探索通过干预组织干细胞促进创伤修复的新策略。

3.2 视、听觉损伤的干细胞机制

针对影响视觉或听觉的特定神经损伤和疾病，解析参与神经损伤修复的关键细胞类型，阐明神经损伤修复中细胞异质性，揭示神经再生的特性及其机制。通过激活内源性干细胞与调控干细胞微环境，建立促进神经再生修复和视、听觉功能恢复的新策略。

3.3 神经系统退行性病变等疾病中神经干细胞微环境

研究中枢神经系统退行性病变等疾病发生发展中神经干细 胞及其微环境的变化及规律，鉴定病变相关免疫细胞亚群及其神  经免疫作用，阐明病变的调节机制，研发减轻损伤、促进修复的新手段。

4. 复杂器官制造与功能重塑

4.1 促进结构重建和功能重塑的干细胞及相关制品

针对器官组织修复、结构重建及功能重塑的临床需求开展 研究，力争取得可用于临床的细胞治疗及相关产品。参照药品 申报临床试验的基本要求，开展细胞及外泌体药效机制、细胞 在体内代谢过程、体外赋能规模化培养工艺以及生产过程中质 量控制标准等研究，获得干细胞及外泌体药品临床试验许可， 开展 I 期和 II 期临床试验，或完成探索性临床试验，开展确证性临床试验。

4.2 干细胞及相关产品质量控制及评价技术

针对目标适应症，探索干细胞成药的有效分子标志物。研究 干细胞相关基因治疗产品质量控制、药学、安全性和有效性等非  临床评价技术，建立评价技术体系和规范，促进干细胞研发和临 床应用。

4.3 神经干（前体）细胞移植促进脑环路重建

以重建脑神经环路为方向，鉴定能表征人神经干（前体）细 胞分化能力的功能分子标记物，建立特定类型细胞移植新技术及  其评价体系，开发安全有效的神经干（前体）细胞治疗新方法， 促进脑功能恢复。

5. 疾病的干细胞、类器官与人源化动物模型等

5.1 基于干细胞的人类重大难治性疾病模型

聚焦严重影响我国人民健康的重大难治性疾病（包括恶性肿瘤，心血管、呼吸、神经、代谢病等），建立基于干细胞、类器官和人源化动物的疾病模型。结合干细胞资源及疾病生物信息，研  究病理状态下干细胞变异、异质性及其发生机理，发掘疾病诊疗 的新靶标，探索诊疗新策略。

5.2 非人灵长类多能干细胞基因组稳态特征和调控网络

研究不同类型、不同多能态的多能干细胞基因组稳态特征、调控网络及其变异，探讨这些变异对干细胞功能的影响及其机制。  结合灵长类干细胞资源和动物模型，揭示多能干细胞维持基因组稳定的独特机理和调控网络，改进灵长类多能干细胞获取和培养体系，并建立相关疾病动物模型。