干細(xì)胞是一類具有不同分化潛能,并且能自我更新的細(xì)胞,經(jīng)體外生產(chǎn)、制備等操作后,輸入(或植入)人體能夠用于疾病治療。
目前國內(nèi)外已開展了多項(xiàng)干細(xì)胞臨床應(yīng)用研究,涉及多種疾病類型,主要包括骨關(guān)節(jié)疾病、肝硬化、移植物宿主排斥反應(yīng)(GVHD)、脊髓損傷及退行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病和糖尿病等。
作為一種新型的生物治療產(chǎn)品,干細(xì)胞制劑必須保證質(zhì)量可控性以及治療的安全性和有效性。那么一份優(yōu)質(zhì)的干細(xì)胞產(chǎn)品背后,又有哪些評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)呢?
國家衛(wèi)生計(jì)生委辦公廳、國家食品藥品監(jiān)管總局辦公廳在 2015 年發(fā)布了《干細(xì)胞制劑質(zhì)量控制及臨床前研究指導(dǎo)原則(試行)》,其中就提到不少影響細(xì)胞質(zhì)量的因素可供我們參考,包括細(xì)胞來源、細(xì)胞活性、細(xì)胞活率。
01 細(xì)胞來源
想要獲得高質(zhì)量的干細(xì)胞,細(xì)胞來源的重要性不言而喻。無論你是選擇了自體回輸還是異體回輸,細(xì)胞供者本身的年齡及身體狀況都會(huì)對(duì)細(xì)胞質(zhì)量產(chǎn)生影響。
2019 年,英國利茲大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)就采集了 67 名健康供體(19-89 歲)的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,通過體外培養(yǎng)的方式證實(shí)了:年輕人的干細(xì)胞數(shù)量和增殖能力顯著高于老年人。
注:培養(yǎng)基中培養(yǎng) 14 天后,年輕組(19-40),中年齡組(41-60)和老年組(61-89)的干細(xì)胞計(jì)數(shù)對(duì)比
所以單從年齡這個(gè)因素考慮,有零歲細(xì)胞之稱的臍帶/胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞應(yīng)該是最優(yōu)解,年輕人的骨髓、脂肪、牙髓等來源的間充質(zhì)干細(xì)胞次之,年紀(jì)太大的患者,除非自己在年輕的時(shí)候儲(chǔ)存自身健康有活力的干細(xì)胞,否則不建議直接使用自體干細(xì)胞治療。
注:年輕態(tài)的干細(xì)胞胞體飽滿、呈明顯的梭形;衰老的干細(xì)胞胞體寬大扁平
供者本身的身體狀況也對(duì)干細(xì)胞有一定影響。
首先供體必須經(jīng)過檢驗(yàn)篩查證明無人源特定病毒(包括 HIV、HBV、HCV、HTLV、EBV、CMV 等)的感染,無梅毒螺旋體感染。其次除了病毒感染,許多疾病也會(huì)影響自體間充質(zhì)干細(xì)胞的功能及效果,如遺傳性疾病、自身免疫性疾病和部分慢性疾病等。
以常見的糖尿病為例,2021 年 9 月刊登在《STEM CELLS TRANSLATIONAL MEDICINE(干細(xì)胞轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué))》上的一項(xiàng)研究證實(shí):長期患有 2 型糖尿病會(huì)降低干細(xì)胞的增殖能力、免疫抑制潛力及存活率。
注:健康組(第 1 組)和 2 型糖尿病患者的自體骨髓來源間充質(zhì)干細(xì)胞(BM-MSCs)的表征對(duì)比(糖尿病持續(xù)時(shí)間:第 2 組:<5 年,組 3:5-10 年,第 4 組:>10 年)
盡管干細(xì)胞治療 2 型糖尿病的具有潛在治療效果,但一些患者使用自體干細(xì)胞進(jìn)行治療卻得到矛盾的結(jié)果,這是由于疾病影響了患者自體干細(xì)胞的分子和細(xì)胞特征,特別是代謝活動(dòng)和線粒體 DNA 的改變。
因此,當(dāng)你患有糖尿病超過 10 年時(shí),采用自體干細(xì)胞進(jìn)行治療就不是一個(gè)明智的選擇。
02 細(xì)胞活性
人體會(huì)衰老,人體內(nèi)廣泛存在的 MSC 也會(huì)衰老(大自然的規(guī)律),體外培養(yǎng)的 MSC 同樣會(huì)衰老(復(fù)制性衰老)。
剛從臍帶、胎盤等組織提取出來的干細(xì)胞是原始 P0 代,傳一代是 P1 代干細(xì)胞,以此類推。在此過程中,干細(xì)胞的生物學(xué)效力和增殖特性,會(huì)隨著傳代次數(shù)的增加逐漸下降。
例如,下圖為越南某實(shí)驗(yàn)室分離培養(yǎng)的人脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞,培養(yǎng)至 P10 代時(shí),干細(xì)胞出現(xiàn)典型的衰老特征,胞體直徑增大、寬大扁平,失去了典型的成纖維細(xì)胞樣的梭形,朝著“煎蛋”形態(tài)發(fā)展且局部排列紊亂。
注:從 P10 代開始有明顯的衰老
雖然間充質(zhì)干細(xì)胞理論上可以長期傳代培養(yǎng),但衰老干細(xì)胞的免疫抑制功能會(huì)出現(xiàn)明顯的下降,因此在臨床應(yīng)用中不建議選擇代次較高的干細(xì)胞批次。
可能有人會(huì)問,按照這個(gè)邏輯,剛從組織中分離出來的 P0 代干細(xì)胞不就是活性最高的嗎?為什么不直接用呢?
雖然 P0 代干細(xì)胞確實(shí)活性很高,但我們需要綜合考慮細(xì)胞的劑量與安全性。如果沒經(jīng)過足夠的體外培養(yǎng)、擴(kuò)增,可能導(dǎo)致細(xì)胞總數(shù)量不夠,達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)。
此外,傳代培養(yǎng)的過程還是一個(gè)純化間充質(zhì)干細(xì)胞的過程。剛從組織中被新鮮提取出的 P0 代干細(xì)胞還來不及檢測(cè)各種污染物的存在情況,也沒有進(jìn)行進(jìn)一步的凈化,有可能存在某些細(xì)菌、病毒、微生物等,缺乏安全保障。
目前學(xué)界普遍公認(rèn),P3-P7 代次的干細(xì)胞,遺傳特性基本穩(wěn)定,生物學(xué)特性雖然有一定的差異,但差異不大,也可以認(rèn)為基本穩(wěn)定。所以要同時(shí)兼具數(shù)量、安全及干細(xì)胞活性,P3-P7 代次的干細(xì)胞是最佳的選擇。
03 細(xì)胞活率
我們都知道,當(dāng)干細(xì)胞回輸?shù)襟w內(nèi),只有活著的干細(xì)胞能真正起到修復(fù)或治療的作用,失活細(xì)胞不僅有礙有效性,還可能會(huì)引發(fā)機(jī)體毒性反應(yīng)。
所以細(xì)胞活率不但關(guān)乎細(xì)胞質(zhì)量,更涉及人體自身的安全。也正因如此,國內(nèi)監(jiān)管對(duì)于干細(xì)胞產(chǎn)品活率要求較高,通常要 ≥90%。
除了干細(xì)胞本身的活性外,存儲(chǔ)、運(yùn)輸條件也會(huì)影響細(xì)胞活率。如果存儲(chǔ)或運(yùn)輸條件不合格,則可能導(dǎo)致細(xì)胞死亡、細(xì)胞膜破裂及內(nèi)容物釋放等,不但起不到治療效果,反而會(huì)導(dǎo)致不良事件的發(fā)生。
另外如果細(xì)胞的移植方式也對(duì)細(xì)胞活率有一定影響,例如輸注/移植速度過慢,耗時(shí)過長,則有可能出現(xiàn)細(xì)胞死亡,增加不良事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。
由于干細(xì)胞技術(shù)具有多樣性、復(fù)雜性和特殊性,因此為了確保干細(xì)胞制劑臨床應(yīng)用的安全性和有效性。依照《干細(xì)胞臨床研究管理辦法》、《干細(xì)胞制劑質(zhì)量控制及臨床前研究指導(dǎo)原則》、國家衛(wèi)健委和國家藥監(jiān)局監(jiān)管要求,開展臨床研究的干細(xì)胞產(chǎn)品應(yīng)取得第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)出具的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告。
中國食品藥品檢定研究院(簡(jiǎn)稱“中檢院”),是國家檢驗(yàn)藥品生物制品質(zhì)量的法定機(jī)構(gòu)和最高技術(shù)仲裁機(jī)構(gòu),也是最權(quán)威的第三方干細(xì)胞質(zhì)量復(fù)核檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)。
取得中檢院的細(xì)胞質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告,標(biāo)志著該企業(yè)從細(xì)胞制劑的生產(chǎn)工藝到質(zhì)量控制體系,均符合藥品申報(bào)的前提,具備生產(chǎn)臨床級(jí)干細(xì)胞制劑的能力。
總而言之,干細(xì)胞技術(shù)作為一門前沿新興技術(shù),必須要用更全面、理智的視角去對(duì)待,嚴(yán)格遵守干細(xì)胞臨床應(yīng)用的相關(guān)指導(dǎo)原則和標(biāo)準(zhǔn),才能從中獲得想要的結(jié)果。
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