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。干細胞應用廣泛,不同來源的干細胞產品為多種神經系統、免疫系統相關復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得到了迅猛發展,成為惡性腫瘤治療領域的研究熱點,并逐漸擴大到其他的疾病治療領域。
利用藥物作為手段對疾病進行干預是醫學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、器官進行修復的治療方法。
細胞是人體結構功能的基本單位,與分子藥物比較,它能夠整體應對更復雜的疾病。細胞治療以細胞工程、抗體工程、基因工程技術和合成生物學為技術支撐,近年來發展迅速。
目前細胞治療領域面臨諸多挑戰,對質控、安全性評價、療效評價和監管提出了更高的要求。同樣由于細胞治療巨大的潛力,其在未來醫療健康領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,修復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)、間充質干細胞(MSC)、造血干細胞(HSC)和誘導多能干細胞(iPSC)。
間充質干細胞是成體干細胞,具有高擴增能力、多分化潛能,能修復多種組織器官。常見的間充質干細胞類型有骨髓間充質干細胞、脂肪間充質干細胞和臍帶血間充質干細胞等。間充質干細胞輸入途徑多樣、免疫排斥反應低、取材方便且涉及倫理問題少。
1995年,科學家Lazarus等展示間充質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,首個間充質干細胞產品用于治療皮下組織缺損;2012年,首例異體臍帶血間充質干細胞制劑,針對退行性關節炎Cartistem治療上市。目前,全球共批準10種間充質干細胞產品(表1),主要用于組織修復和免疫調節。
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廣泛應用于血液系統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,但其仍為血液系統疾病治療帶來了新方向。目前全球已批準8種臍血產品,2種基于自體造血干細胞的基因療法和1種現貨型造血干細胞療法產品(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》雜志評為年度科學突破,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修飾的免疫細胞回輸體內,發揮抗腫瘤免疫反應的方法。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年被研發以來已經經歷從第1代到第3代的蛻變,療效逐漸提高,它是免疫細胞治療領域中最具前景的發展方向之一。2017年,來自諾華和吉利德的兩款CAR-T產品相繼問世,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。隨著臨床經驗的積累和科學研究的不斷探索,通過基因編輯技術應用于研發通用型CAR-T從而降低成本,實現更廣泛的應用,期待免疫細胞治療方法的出現為患者帶來更有效、更廣泛、更安全的治療選擇。
展望
在中國,干細胞治療產品正處于“類雙軌制”監管階段。藥品監管要求企業完成3期臨床試驗后上市銷售,醫療技術監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,誘導多能干細胞和間充質干細胞產品成為干細胞治療核心。截至2023年3月,全國共有140家研究機構通過干細胞臨床研究機構審核備案,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,誘導多能干細胞(iPSCs)在醫學研究和臨床治療中展現出了巨大的潛力。iPSCs不僅能夠自我更新,還可以分化為體內幾乎所有類型的細胞。這種獨特的特性使其在疾病模型構建、藥物篩選和再生醫學等領域得到了廣泛應用。
2024年9月25日深夜,國際頂尖學術期刊《細胞》上線了這一給糖尿病細胞治療帶來重要突破的論文,利用化學重編程誘導多能干細胞(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了內源自主性、生理性的血糖調控,移植75天后完全穩定地脫離胰島素注射治療,目前療效已穩定持續1年以上,實現了臨床功能性治愈。
2024年4月30日,海軍軍醫大學第二附屬醫院(上海長征醫院)殷浩教授團隊聯合中國科學院分子細胞科學卓越創新中心程新教授團隊,在國際知名學術期刊Cell Discovery發表了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發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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