干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化新進(jìn)展

4月10日，北京貝來(lái)生物科技有限公司人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞注射液新藥正式獲批臨床，用于治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。4月21日，漢氏聯(lián)合集團(tuán)旗下子公司天津昂賽細(xì)胞基因工程有限公司第6個(gè)干細(xì)胞I類新藥用于治療移植性抗宿主病的臨床試驗(yàn)申請(qǐng)，獲得國(guó)家藥監(jiān)局藥品審評(píng)中心(CDE)默示許可。

近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)外以干細(xì)胞為基礎(chǔ)的細(xì)胞治療研究發(fā)展迅速。特別在退行性疾病、肝硬化、免疫系統(tǒng)疾病、移植物抗宿主病等領(lǐng)域，已啟動(dòng)了多項(xiàng)臨床試驗(yàn)研究。干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)很快，與細(xì)胞治療相關(guān)的臨床實(shí)驗(yàn)注冊(cè)數(shù)目呈現(xiàn)指數(shù)型增長(zhǎng)。要實(shí)現(xiàn)干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化通過(guò)IND申請(qǐng)，需要充足的臨床前研究來(lái)驗(yàn)證其安全有效。申報(bào)資料主要包括細(xì)胞產(chǎn)品的質(zhì)量控制和臨床前研究。

關(guān)于質(zhì)量控制

干細(xì)胞產(chǎn)品為確保每一代細(xì)胞質(zhì)量均一穩(wěn)定，質(zhì)量控制需要貫穿于細(xì)胞生產(chǎn)工藝的每個(gè)環(huán)節(jié)，包括組織采集，細(xì)胞分離、擴(kuò)增、收獲，以及產(chǎn)品放行。每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都需要相應(yīng)的質(zhì)量控制方法和標(biāo)準(zhǔn)。

下面列舉了每個(gè)階段需要進(jìn)行的相應(yīng)檢測(cè)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制。這些檢測(cè)內(nèi)容相信熟悉產(chǎn)品制備流程的各位已經(jīng)非常了解，在此就不贅述了。

 

關(guān)于生物安全性

需要強(qiáng)調(diào)的是保證細(xì)胞制品安全性，除上述質(zhì)量控制外，生物安全性也是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容�！陡杉�(xì)胞制劑質(zhì)量控制及臨床前研究指導(dǎo)原則》明確規(guī)定了臨床前生物安全性試驗(yàn)需包括毒性試驗(yàn)、異常免疫反應(yīng)、致瘤性、非預(yù)期分化。

毒性試驗(yàn)需要建立合適的動(dòng)物試驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵杂^察干細(xì)胞制劑的各種可能的毒性反應(yīng)，盡量模擬臨床應(yīng)用的給藥途徑、劑量和頻率設(shè)置合理的組別。暫無(wú)陽(yáng)性藥的要求，可根據(jù)產(chǎn)品作用機(jī)制進(jìn)行設(shè)置。

異常免疫反應(yīng)測(cè)試需要對(duì)動(dòng)物體淋巴細(xì)胞亞群，以及細(xì)胞因子進(jìn)行檢測(cè)和分析，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的免疫系統(tǒng)異常。異體來(lái)源、經(jīng)體外傳代培養(yǎng)和特殊處理的自體或異體來(lái)源的制劑，應(yīng)當(dāng)體外及動(dòng)物試驗(yàn)評(píng)價(jià)其異常免疫反應(yīng)，未經(jīng)特殊處理的字體來(lái)源干細(xì)胞可以不進(jìn)行異常免疫反應(yīng)測(cè)試。

致瘤性(Oncogenicity)檢查是保證在細(xì)胞里不存在可以使細(xì)胞永生化或者具有形成腫瘤的因子，是細(xì)胞治療產(chǎn)品需要注意的一個(gè)重要風(fēng)險(xiǎn)。一般認(rèn)為，致瘤性與多能干細(xì)胞(如 ESC 和iPSC)相關(guān)，但使用成體干細(xì)胞前也需要進(jìn)行相應(yīng)的致瘤性測(cè)試。近十年的臨床試驗(yàn)里，暫未發(fā)生過(guò)間充質(zhì)干細(xì)胞致瘤的案例。《中國(guó)藥典》中對(duì)于致瘤性的鑒定要求也很明確，除活體細(xì)胞本身外，細(xì)胞內(nèi)容物(細(xì)胞裂解后產(chǎn)物)的致瘤性也需要進(jìn)行檢測(cè)。

非預(yù)期分化研究中需要通過(guò)合適的細(xì)胞標(biāo)記方法對(duì)其在動(dòng)物體內(nèi)的定植和分化進(jìn)行研究，目前尚未有研究證明間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)能夠分化。
 

關(guān)于有效性

細(xì)胞產(chǎn)品有效性，F(xiàn)DA給出的定義是“在適當(dāng)實(shí)驗(yàn)室方法檢測(cè)下或在預(yù)期方式管理?xiàng)l件下，通過(guò)大量臨床數(shù)據(jù)獲得產(chǎn)品的特殊能力或功能”。在臨床前階段干細(xì)胞產(chǎn)品的有效性(生物學(xué)效力)，必須要考慮相應(yīng)的適應(yīng)癥。開發(fā)出與適應(yīng)癥發(fā)病機(jī)制相契合的疾病動(dòng)物模型以及與 MSCs 治療效果密切相關(guān)的生物學(xué)指標(biāo)，最好與其適應(yīng)癥的治療效果正相關(guān)。

 

在有效性研究階段實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)需要關(guān)注兩點(diǎn)，一是適應(yīng)癥的治療效果，二是干細(xì)胞的作用機(jī)制。

適應(yīng)癥的治療效果通常通過(guò)疾病動(dòng)物模型的行為學(xué)、組織病理學(xué)等檢測(cè)手段來(lái)評(píng)估疾病進(jìn)程。作用機(jī)制的驗(yàn)證則需要體內(nèi)和體外多方面考慮。

最初在干細(xì)胞作用機(jī)制的理解上，被認(rèn)為是其可以遷移到受損組織，進(jìn)行體內(nèi)分化替換受損或死亡細(xì)胞。但遺憾的是，研究者發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞僅僅可以在體外分化，在體內(nèi)的分化尚未得到有效證據(jù)支持。

目前公認(rèn)的干細(xì)胞發(fā)揮治療作用的機(jī)制是：干細(xì)胞能夠遷移到損傷部位并分泌細(xì)胞因子、趨化因子、生長(zhǎng)因子等物質(zhì)，通過(guò)招募組織特異性干細(xì)胞進(jìn)而產(chǎn)生新的組織，或發(fā)揮積極的免疫調(diào)節(jié)作用。

國(guó)際細(xì)胞治療學(xué)會(huì)(ISCT)發(fā)布的干細(xì)胞指導(dǎo)方針強(qiáng)調(diào)，需要對(duì)不同間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品的免疫特性進(jìn)行解析，檢定細(xì)胞產(chǎn)品在體外甚至體內(nèi)微環(huán)境下疾病相關(guān)生物標(biāo)志物的變化(mRNA、表面標(biāo)志物、分泌蛋白等)。比如：最早由美國(guó)Osiris公司開發(fā)的骨髓來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品Prochymal在日本獲批用于治療急性移植物抗宿主病(aGVHD)。放行要素之一就是，通過(guò)ELISA檢測(cè)可溶性蛋白TNF-R1的分泌水平。

生物標(biāo)志物外，干細(xì)胞的其他特性也可以預(yù)測(cè)其免疫抑制功能，比如通過(guò)與PBMC(外周血單個(gè)核細(xì)胞)共培養(yǎng)，檢測(cè)干細(xì)胞產(chǎn)品的相應(yīng)功能。供體細(xì)胞與患者T細(xì)胞共培養(yǎng)，測(cè)量其代謝活性的增加可以作為一個(gè)機(jī)制研究的方向。

此外，線粒體轉(zhuǎn)移也被認(rèn)為是干細(xì)胞的治療機(jī)制之一。間充質(zhì)干細(xì)胞的線粒體轉(zhuǎn)移是通過(guò)外囊泡釋放或隧道納米管進(jìn)行轉(zhuǎn)移的，對(duì)駐留的組織細(xì)胞具有保護(hù)作用，并相應(yīng)調(diào)節(jié)其炎癥反應(yīng)。

干細(xì)胞產(chǎn)品能夠成功進(jìn)入臨床試驗(yàn)，除了要保證細(xì)胞產(chǎn)品的質(zhì)量，還應(yīng)對(duì)適應(yīng)癥本身和干細(xì)胞作用機(jī)制有透徹的了解，設(shè)計(jì)合理的臨床前試驗(yàn)。有效性和安全性需要相輔相成。