文章來源于 干細胞之父
細胞治療主要包括干細胞治療和免疫細胞治療。干細胞應(yīng)用廣泛,不同來源的干細胞產(chǎn)品為多種神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)相關(guān)復(fù)雜難治的疾病的治療提供了有效途徑。隨著CAR-T細胞療法在腫瘤免疫治療中的成功,多種免疫細胞治療技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,成為惡性腫瘤治療領(lǐng)域的研究熱點,并逐漸擴大到其他的疾病治療領(lǐng)域。
利用藥物作為手段對疾病進行干預(yù)是醫(yī)學(xué)研究的重要目標之一。歷史上,以合成阿司匹林和重組人胰島素為里程碑,人們先后開啟了化學(xué)藥物治療和生物藥物治療時代。
2017 年,嵌合抗原受體T 細胞產(chǎn)品 Kymriah 的推出標志著人類邁向細胞治療新時代。
細胞治療(cell therapy)是以自體或同種異體的細胞為載體,以外源基因表達蛋白為作用分子,對組織、器官進行修復(fù)的治療方法。
細胞是人體結(jié)構(gòu)功能的基本單位,與分子藥物比較,它能夠整體應(yīng)對更復(fù)雜的疾病。細胞治療以細胞工程、抗體工程、基因工程技術(shù)和合成生物學(xué)為技術(shù)支撐,近年來發(fā)展迅速。
目前細胞治療領(lǐng)域面臨諸多挑戰(zhàn),對質(zhì)控、安全性評價、療效評價和監(jiān)管提出了更高的要求。同樣由于細胞治療巨大的潛力,其在未來醫(yī)療健康領(lǐng)域研究中充滿了機遇。
一、干細胞治療
干細胞具有再生為各種組織器官和人體細胞的潛能,干細胞治療通過將健康干細胞移植至患者體內(nèi),修復(fù)或替換受損細胞或組織,達到治療疾病的目的。常用的干細胞分為胚胎干細胞(ESC)、間充質(zhì)干細胞(MSC)、造血干細胞(HSC)和誘導(dǎo)多能干細胞(iPSC)。
間充質(zhì)干細胞是成體干細胞,具有高擴增能力、多分化潛能,能修復(fù)多種組織器官。常見的間充質(zhì)干細胞類型有骨髓間充質(zhì)干細胞、脂肪間充質(zhì)干細胞和臍帶血間充質(zhì)干細胞等。間充質(zhì)干細胞輸入途徑多樣、免疫排斥反應(yīng)低、取材方便且涉及倫理問題少。
1995年,科學(xué)家Lazarus等展示間充質(zhì)干細胞在臨床移植治療中的安全性;2004年報道MSC有效治療移植物抗宿主患者;2010年,首個間充質(zhì)干細胞產(chǎn)品用于治療皮下組織缺損;2012年,首例異體臍帶血間充質(zhì)干細胞制劑,針對退行性關(guān)節(jié)炎Cartistem治療上市。目前,全球共批準10種間充質(zhì)干細胞產(chǎn)品(表1),主要用于組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)。
造血干細胞也是一種成體干細胞,具有分化成各類成熟血細胞的潛能。造血干細胞來源包括骨髓、胎盤、臍帶和外周血。造血干細胞移植技術(shù)廣泛應(yīng)用于血液系統(tǒng)疾病和自身免疫疾病,由于需要嚴格配型,部分患者可能無法使用造血干細胞治療,但其仍為血液系統(tǒng)疾病治療帶來了新方向。目前全球已批準8種臍血產(chǎn)品,2種基于自體造血干細胞的基因療法和1種現(xiàn)貨型造血干細胞療法產(chǎn)品(表2)。
二、免疫細胞治療
不同于干細胞治療,免疫細胞治療正處于起步期。2013年腫瘤免疫治療被《科學(xué)》雜志評為年度科學(xué)突破,以嵌合抗原受體T細胞為代表的細胞過繼免疫治療是其中重要部分。
細胞過繼免疫治療(ACT)是通過將體外活化擴增的、天然的、或通過基因工程技術(shù)修飾的免疫細胞回輸體內(nèi),發(fā)揮抗腫瘤免疫反應(yīng)的方法。常用免疫細胞包括混合淋巴細胞、天然或基因工程修飾的固有免疫細胞(NK細胞、CIK細胞、LAK細胞、TIL細胞等)、腫瘤抗原特異性的TCR-T細胞和CAR-T細胞。
CAR-T細胞療法自1989年被研發(fā)以來已經(jīng)經(jīng)歷從第1代到第3代的蛻變,療效逐漸提高,它是免疫細胞治療領(lǐng)域中最具前景的發(fā)展方向之一。2017年,來自諾華和吉利德的兩款CAR-T產(chǎn)品相繼問世,2017年也被成為免疫細胞治療元年。2021年6月,國內(nèi)首款細胞療法,靶向CD19CAR-T阿基倫塞注射液獲批上市。目前,全球已有8款CAR-T療法上市,其中6款靶向CD19,2款靶向BCMA,這些療法主要用于治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤(表3)。
此外,CAR-T治療另一個亟待解決的問題是定制化生產(chǎn)的高昂治療費用。通用型CAR-T療法被認為是降低成本的一種解決辦法。隨著臨床經(jīng)驗的積累和科學(xué)研究的不斷探索,通過基因編輯技術(shù)應(yīng)用于研發(fā)通用型CAR-T從而降低成本,實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用,期待免疫細胞治療方法的出現(xiàn)為患者帶來更有效、更廣泛、更安全的治療選擇。
展望
在中國,干細胞治療產(chǎn)品正處于“類雙軌制”監(jiān)管階段。藥品監(jiān)管要求企業(yè)完成3期臨床試驗后上市銷售,醫(yī)療技術(shù)監(jiān)管則要求完成兩委局備案的臨床研究。目前干細胞臨床研究和轉(zhuǎn)化逐漸以藥品管理為主。
因胚胎干細胞倫理問題、造血干細胞配型幾率問題,誘導(dǎo)多能干細胞和間充質(zhì)干細胞產(chǎn)品成為干細胞治療核心。截至2023年3月,全國共有140家研究機構(gòu)通過干細胞臨床研究機構(gòu)審核備案,111個干細胞臨床研究項目通過審核備案。另外,國家藥品評審中心受理了42項干細胞藥物IND注冊,30項進入臨床試驗。
近年來,誘導(dǎo)多能干細胞(iPSCs)在醫(yī)學(xué)研究和臨床治療中展現(xiàn)出了巨大的潛力。iPSCs不僅能夠自我更新,還可以分化為體內(nèi)幾乎所有類型的細胞。這種獨特的特性使其在疾病模型構(gòu)建、藥物篩選和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
2024年9月25日深夜,國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《細胞》上線了這一給糖尿病細胞治療帶來重要突破的論文,利用化學(xué)重編程誘導(dǎo)多能干細胞(簡稱CiPS細胞)制備胰島細胞治療1型糖尿病。在臨床試驗中,首例接受移植的患者恢復(fù)了內(nèi)源自主性、生理性的血糖調(diào)控,移植75天后完全穩(wěn)定地脫離胰島素注射治療,目前療效已穩(wěn)定持續(xù)1年以上,實現(xiàn)了臨床功能性治愈。
2024年4月30日,海軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院(上海長征醫(yī)院)殷浩教授團隊聯(lián)合中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心程新教授團隊,在國際知名學(xué)術(shù)期刊Cell Discovery發(fā)表了iPSCs治療2型糧尿病臨床研究成果。這是國際上首次利用誘導(dǎo)多能干細胞來源的自體再生胰島移植,成功治愈胰島功能嚴重受損糖尿病的病例報道。
我國干細胞的臨床研究與行業(yè)發(fā)展是一條成果斐然的道路,為難治性疾病治療提供了有效途徑,更佳的臨床療效值得期待。
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