干細胞臨床轉(zhuǎn)化新進展

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

近年來，在國內(nèi)外以干細胞為基礎的細胞治療研究發(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域，已啟動了多項臨床試驗研究。干細胞臨床轉(zhuǎn)化應用發(fā)展趨勢很快，與細胞治療相關的臨床實驗注冊數(shù)目呈現(xiàn)指數(shù)型增長。要實現(xiàn)干細胞臨床轉(zhuǎn)化通過IND申請，需要充足的臨床前研究來驗證其安全有效。申報資料主要包括細胞產(chǎn)品的質(zhì)量控制和臨床前研究。

關于質(zhì)量控制

干細胞產(chǎn)品為確保每一代細胞質(zhì)量均一穩(wěn)定，質(zhì)量控制需要貫穿于細胞生產(chǎn)工藝的每個環(huán)節(jié)，包括組織采集，細胞分離、擴增、收獲，以及產(chǎn)品放行。每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都需要相應的質(zhì)量控制方法和標準。

下面列舉了每個階段需要進行的相應檢測對產(chǎn)品進行質(zhì)量控制。這些檢測內(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。

 

關于生物安全性

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

毒性試驗需要建立合適的動物試驗模型以觀察干細胞制劑的各種可能的毒性反應，盡量模擬臨床應用的給藥途徑、劑量和頻率設置合理的組別。暫無陽性藥的要求，可根據(jù)產(chǎn)品作用機制進行設置。

異常免疫反應測試需要對動物體淋巴細胞亞群，以及細胞因子進行檢測和分析，預測可能發(fā)生的免疫系統(tǒng)異常。異體來源、經(jīng)體外傳代培養(yǎng)和特殊處理的自體或異體來源的制劑，應當體外及動物試驗評價其異常免疫反應，未經(jīng)特殊處理的字體來源干細胞可以不進行異常免疫反應測試。

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

非預期分化研究中需要通過合適的細胞標記方法對其在動物體內(nèi)的定植和分化進行研究，目前尚未有研究證明間充質(zhì)干細胞在體內(nèi)能夠分化。
 

關于有效性

細胞產(chǎn)品有效性，F(xiàn)DA給出的定義是“在適當實驗室方法檢測下或在預期方式管理條件下，通過大量臨床數(shù)據(jù)獲得產(chǎn)品的特殊能力或功能”。在臨床前階段干細胞產(chǎn)品的有效性(生物學效力)，必須要考慮相應的適應癥。開發(fā)出與適應癥發(fā)病機制相契合的疾病動物模型以及與 MSCs 治療效果密切相關的生物學指標，最好與其適應癥的治療效果正相關。

 

在有效性研究階段實驗方案的設計需要關注兩點，一是適應癥的治療效果，二是干細胞的作用機制。

適應癥的治療效果通常通過疾病動物模型的行為學、組織病理學等檢測手段來評估疾病進程。作用機制的驗證則需要體內(nèi)和體外多方面考慮。

最初在干細胞作用機制的理解上，被認為是其可以遷移到受損組織，進行體內(nèi)分化替換受損或死亡細胞。但遺憾的是，研究者發(fā)現(xiàn)干細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。

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

國際細胞治療學會(ISCT)發(fā)布的干細胞指導方針強調(diào)，需要對不同間充質(zhì)干細胞產(chǎn)品的免疫特性進行解析，檢定細胞產(chǎn)品在體外甚至體內(nèi)微環(huán)境下疾病相關生物標志物的變化(mRNA、表面標志物、分泌蛋白等)。比如：最早由美國Osiris公司開發(fā)的骨髓來源的間充質(zhì)干細胞產(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ELISA檢測可溶性蛋白TNF-R1的分泌水平。

生物標志物外，干細胞的其他特性也可以預測其免疫抑制功能，比如通過與PBMC(外周血單個核細胞)共培養(yǎng)，檢測干細胞產(chǎn)品的相應功能。供體細胞與患者T細胞共培養(yǎng)，測量其代謝活性的增加可以作為一個機制研究的方向。

此外，線粒體轉(zhuǎn)移也被認為是干細胞的治療機制之一。間充質(zhì)干細胞的線粒體轉(zhuǎn)移是通過外囊泡釋放或隧道納米管進行轉(zhuǎn)移的，對駐留的組織細胞具有保護作用，并相應調(diào)節(jié)其炎癥反應。

干細胞產(chǎn)品能夠成功進入臨床試驗，除了要保證細胞產(chǎn)品的質(zhì)量，還應對適應癥本身和干細胞作用機制有透徹的了解，設計合理的臨床前試驗。有效性和安全性需要相輔相成。