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干細(xì)胞治療所涉及的領(lǐng)域十分廣泛,如用于治療心臟病、眼病、糖尿病、腦卒中、脊髓損傷、帕金森、肌萎縮側(cè)索硬化癥、多發(fā)性硬化癥、軟骨修復(fù)、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、白血病和其他血液疾病等,為廣大患者帶來了福音。間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是一種多能的成體干細(xì)胞,安全性高、有效性好、來源方便。目前獲批上市的干細(xì)胞藥物中,有一半以上都是間充質(zhì)干細(xì)胞相關(guān)產(chǎn)品。目前我國干細(xì)胞臨床研究備案機(jī)構(gòu)約137家,相關(guān)項(xiàng)目達(dá)100多個(gè),具有廣闊的應(yīng)用與市場前景。
本期小為將結(jié)合往期產(chǎn)品推薦系列—細(xì)胞工廠應(yīng)用方向之一間充質(zhì)干細(xì)胞,詳解間充質(zhì)干細(xì)胞的特點(diǎn)、機(jī)制及功能,講述其在各類疑難雜癥上的研究與前景。
01、什么是間充質(zhì)干細(xì)胞?它有何特點(diǎn)?
間充質(zhì)干細(xì)胞是屬于中胚層的一類多能干細(xì)胞,主要存在于結(jié)締組織和器官間質(zhì)中,包括:骨髓、臍帶、脂肪、粘膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等組織以及羊水、羊膜、胎盤等,在適宜的條件下可分化為脂肪、骨、軟骨等多種組織細(xì)胞。
MSC特點(diǎn):
1.自我復(fù)制:可通過自身分化作用分化成為相應(yīng)組織的細(xì)胞,起到替代作用。
2.多向分化:同胚層、跨胚層分化。
3.高活性、低免疫原性:可以抑制免疫排斥反應(yīng),比如在造血干細(xì)胞移植中聯(lián)合移植間充質(zhì)干細(xì)胞,可大幅降低GVHD(移植物抗宿主病)或慢性排斥反應(yīng)的發(fā)生率。
4.旁分泌效應(yīng):可通過旁分泌效應(yīng)分泌細(xì)胞因子,促進(jìn)組織的自身修復(fù)效果。
5.歸巢效應(yīng):自帶GPS系統(tǒng),找到機(jī)體“病灶”,并優(yōu)先修復(fù)受損部位。
MSC應(yīng)用廣泛的原因:
√ 首先,MSC避免了胚胎干細(xì)胞研究的倫理問題:來源符合美國AATB認(rèn)證機(jī)構(gòu)的道德標(biāo)準(zhǔn),可確保在嚴(yán)格的GMP條件下達(dá)到95%以上的高存活率;
√ 其次,MSC具有免疫侵襲性,這使其成為異基因移植的有利細(xì)胞類型。可降低排斥風(fēng)險(xiǎn)和移植并發(fā)癥。在利用自體間充質(zhì)干細(xì)胞支持軟骨、半月板、肌腱、骨折等人體組織的健康愈合方面也取得了顯著進(jìn)展。
√ 臨床安全性和有效性:MSC通過無創(chuàng)、無痛靜脈注射,大約2-3個(gè)小時(shí)內(nèi)完成,確保最大程度的吸收和有效性。
√ 不成瘤:相比IPSC,幾乎不具備成瘤性。
√ 全球合規(guī)性和質(zhì)量保證:治療過程符合美國食品及藥物管理局(FDA)的規(guī)定和GMP準(zhǔn)則,彰顯其高度的安全性和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
MSC來源:
MSC應(yīng)用較為廣泛的3類來源為:
臍帶來源間充質(zhì)干細(xì)胞UC-MSC
脂肪來源間充質(zhì)干細(xì)胞ADSC
骨髓來源間充質(zhì)干細(xì)胞BM-MSC
其中臍帶來源的UC-MSC具有增殖能力、分化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),并且其取材不涉及倫理問題,臨床應(yīng)用最為廣泛。
三者不同見下表:
表1. 應(yīng)用較為廣泛的3類來源MSC特點(diǎn)
02、間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床試驗(yàn)呈指數(shù)級增長,近年來我們在哪里?
各國監(jiān)管:
目前,美國,歐盟,韓國,將干細(xì)胞療法歸入藥物范疇進(jìn)行管理,已有干細(xì)胞藥物批準(zhǔn);
日本雙軌制:醫(yī)療技術(shù)(厚生勞動省)和新藥申報(bào)(藥品與醫(yī)療器械局),已有醫(yī)療機(jī)構(gòu)收費(fèi)開展,也已有干細(xì)胞藥物批準(zhǔn);
中國:干細(xì)胞按藥品、第三類醫(yī)療技術(shù)管理的“雙軌制”監(jiān)管。醫(yī)藥企業(yè)的干細(xì)胞制劑鼓勵(lì)按藥品申報(bào),由國家食品藥品監(jiān)督管理總局(NMPA)監(jiān)管;醫(yī)療機(jī)構(gòu)主導(dǎo)的干細(xì)胞生物醫(yī)學(xué)新技術(shù),按醫(yī)療技術(shù)進(jìn)行管理,由衛(wèi)健委監(jiān)管。目前無醫(yī)療機(jī)構(gòu)收費(fèi)開展,也無干細(xì)胞藥物批準(zhǔn)。
目前MSC細(xì)胞治療藥物獲批情況:
全球經(jīng)批準(zhǔn)的細(xì)胞治療產(chǎn)品共34款,包括22種干細(xì)胞(間充質(zhì)干細(xì)胞10種),12種免疫細(xì)胞。其中,美國首個(gè)間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品remestemcel-L,治療類固醇難治性急性移植物抗宿主疾病(SR-aGVHD),兒童患者的生物制品上市許可申請(BLA)2024有望通過。
免疫細(xì)胞治療產(chǎn)品12種:
FDA批準(zhǔn)上市6款CAR-T,中國NMPA批準(zhǔn)上市2款CAR-T,韓國KFDA批準(zhǔn)上市1款CIK;
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)產(chǎn)品12種:
適應(yīng)癥主要分為兩大類:組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié);迄今為止美國FDA未批準(zhǔn)任何一款間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品上市。
造血干細(xì)胞(HSC)產(chǎn)品10種:
目前全球批準(zhǔn)的造血干細(xì)胞療法共有10種。FDA批準(zhǔn)8種臍血產(chǎn)品,均用于造血干細(xì)胞移植的治療;
03、間充質(zhì)干細(xì)胞MSC大規(guī)模貼壁培養(yǎng)解決方案
將組織細(xì)胞從供者體內(nèi)獲取后通過相關(guān)技術(shù)手段制成成品細(xì)胞輸入到患者體內(nèi)的一系列操作便是MSC產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,該過程可分為上游工藝(供著細(xì)胞采集、早期小規(guī)模體外培養(yǎng)、大規(guī)模細(xì)胞擴(kuò)增)和下游工藝(收獲、分離、清洗、濃縮、制劑罐裝、凍存等)。
MSC工藝開發(fā)和生產(chǎn)全過程(Cityva思拓凡)
下面分享Genever在MSC大規(guī)模貼壁培養(yǎng)的解決方案。
3.1 細(xì)胞工廠大規(guī)模貼壁培養(yǎng)
間充質(zhì)干細(xì)胞治療方式一般分為自體治療和異體治療,自體治療優(yōu)勢是避免了倫理問題,無需考慮免疫排斥,但供體的質(zhì)量難以把控,同時(shí)生產(chǎn)成本也較高。自體治療生產(chǎn)時(shí)一般采用細(xì)胞工廠進(jìn)行貼壁生長,每平方厘米差不多可以收獲5萬個(gè)細(xì)胞左右,若按照回輸量為108cells,就需要細(xì)胞工廠的面積至少為2000cm2(至少一個(gè)4層的細(xì)胞工廠,還要考慮用來質(zhì)量檢測的細(xì)胞,實(shí)際需要更多)。
細(xì)胞工廠的采用,相對于T瓶,可以很大程度的節(jié)省空間。同時(shí),從T瓶到細(xì)胞工廠的放大,可以直接線性擴(kuò)增,在放大原理上相對簡單。
將MSC細(xì)胞復(fù)蘇到T175后,第二代擴(kuò)增到多個(gè)T175中,第三代即可擴(kuò)增到10層細(xì)胞工廠中。每代接種密度為7000-10000 cells/cm2,經(jīng)過6代擴(kuò)增,最終擴(kuò)增到6個(gè) 10層細(xì)胞工廠。
3.2 法規(guī)文件鼓勵(lì)干細(xì)胞臨床研究封閉化,我們可以給出的方案
干細(xì)胞產(chǎn)品在我國進(jìn)行雙軌制監(jiān)管(藥品、技術(shù)管理)。為規(guī)范并促進(jìn)我國干細(xì)胞臨床研究,國家衛(wèi)生計(jì)生委與食品藥品監(jiān)管總局共同組織制定了《干細(xì)胞臨床研究管理辦法(試行)》,該文件是首個(gè)針對干細(xì)胞臨床研究的管理指導(dǎo)文件,對干細(xì)胞研究機(jī)構(gòu)以及項(xiàng)目立項(xiàng)備案等方面進(jìn)行了規(guī)定,使中國干細(xì)胞臨床研究的發(fā)展有循可依;之后又根據(jù)此文件制定了《干細(xì)胞制劑質(zhì)量控制及臨床前研究指導(dǎo)原則(試行)》,于2015年發(fā)布。
細(xì)胞治療產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量管理指南(CDE)
產(chǎn)品特點(diǎn)
● 基于10層,40層細(xì)胞工廠定制;
● 進(jìn)出液管路可選CPC連接器或者TPE焊接管路;
●使用經(jīng)過驗(yàn)證的耐輻照碟式通氣濾器。
3.3
法規(guī)文件規(guī)定干細(xì)胞治療物料來
源保證其來源合法,安全且符合
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),我們可以給出的方案
Genever細(xì)胞工廠驗(yàn)證指南包含組件列表,測試信息,產(chǎn)品驗(yàn)證信息,工藝鑒定,質(zhì)量控制,驗(yàn)證和監(jiān)管信息
在細(xì)胞工廠的使用方面還有哪些問題呢?
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