干货：干细胞制剂临床前试验方案那点事

干细胞临床转化新进展

近年来，在国内外以干细胞为基础的细胞治疗研究发展迅速。特别在退行性疾病、肝硬化、免疫系统疾病、移植物抗宿主病等领域，已启动了多项临床试验研究。干细胞临床转化应用发展趋势很快，与细胞治疗相关的临床实验注册数目呈现指数型增长。

要实现干细胞临床转化通过IND申请，需要充足的临床前研究来验证其安全有效。申报资料主要包括细胞产品的质量控制和临床前研究。

关于质量控制

干细胞产品为确保每一代细胞质量均一稳定，质量控制需要贯穿于细胞生产工艺的每个环节，包括组织采集，细胞分离、扩增、收获，以及产品放行。每个生产环节，都需要相应的质量控制方法和标准。

下面列举了每个阶段需要进行的相应检测对产品进行质量控制。这些检测内容相信熟悉产品制备流程的各位已经非常了解，在此就不赘述了。

关于生物安全性

需要强调的是保证细胞制品安全性，除上述质量控制外，生物安全性也是非常重要的一项内容。《干细胞制剂质量控制及临床前研究指导原则》明确规定了临床前生物安全性试验需包括毒性试验、异常免疫反应、致瘤性、非预期分化。

毒性试验需要建立合适的动物试验模型以观察干细胞制剂的各种可能的毒性反应，尽量模拟临床应用的给药途径、剂量和频率设置合理的组别。暂无阳性药的要求，可根据产品作用机制进行设置。

异常免疫反应测试需要对动物体淋巴细胞亚群，以及细胞因子进行检测和分析，预测可能发生的免疫系统异常。异体来源、经体外传代培养和特殊处理的自体或异体来源的制剂，应当体外及动物试验评价其异常免疫反应，未经特殊处理的字体来源干细胞可以不进行异常免疫反应测试。

致瘤性(Oncogenicity)检查是保证在细胞里不存在可以使细胞永生化或者具有形成肿瘤的因子，是细胞治疗产品需要注意的一个重要风险。一般认为，致瘤性与多能干细胞(如 ESC 和iPSC)相关，但使用成体干细胞前也需要进行相应的致瘤性测试。近十年的临床试验里，暂未发生过间充质干细胞致瘤的案例。《中国药典》中对于致瘤性的鉴定要求也很明确，除活体细胞本身外，细胞内容物(细胞裂解后产物)的致瘤性也需要进行检测。

非预期分化研究中需要通过合适的细胞标记方法对其在动物体内的定植和分化进行研究，目前尚未有研究证明间充质干细胞在体内能够分化。

关于有效性

细胞产品有效性，FDA给出的定义是“在适当实验室方法检测下或在预期方式管理条件下，通过大量临床数据获得产品的特殊能力或功能”。在临床前阶段干细胞产品的有效性(生物学效力)，必须要考虑相应的适应症。开发出与适应症发病机制相契合的疾病动物模型以及与 MSCs 治疗效果密切相关的生物学指标，最好与其适应症的治疗效果正相关。

在有效性研究阶段实验方案的设计需要关注两点，一是适应症的治疗效果，二是干细胞的作用机制。

适应症的治疗效果通常通过疾病动物模型的行为学、组织病理学等检测手段来评估疾病进程。作用机制的验证则需要体内和体外多方面考虑。

最初在干细胞作用机制的理解上，被认为是其可以迁移到受损组织，进行体内分化替换受损或死亡细胞。但遗憾的是，研究者发现干细胞仅仅可以在体外分化，在体内的分化尚未得到有效证据支持。

目前公认的干细胞发挥治疗作用的机制是：干细胞能够迁移到损伤部位并分泌细胞因子、趋化因子、生长因子等物质，通过招募组织特异性干细胞进而产生新的组织，或发挥积极的免疫调节作用。

国际细胞治疗学会(ISCT)发布的干细胞指导方针强调，需要对不同间充质干细胞产品的免疫特性进行解析，检定细胞产品在体外甚至体内微环境下疾病相关生物标志物的变化(mRNA、表面标志物、分泌蛋白等)。比如：最早由美国Osiris公司开发的骨髓来源的间充质干细胞产品Prochymal在日本获批用于治疗急性移植物抗宿主病(aGVHD)。放行要素之一就是，通过ELISA检测可溶性蛋白TNF-R1的分泌水平。

生物标志物外，干细胞的其他特性也可以预测其免疫抑制功能，比如通过与PBMC(外周血单个核细胞)共培养，检测干细胞产品的相应功能。供体细胞与患者T细胞共培养，测量其代谢活性的增加可以作为一个机制研究的方向。

此外，线粒体转移也被认为是干细胞的治疗机制之一。间充质干细胞的线粒体转移是通过外囊泡释放或隧道纳米管进行转移的，对驻留的组织细胞具有保护作用，并相应调节其炎症反应。

干细胞产品能够成功进入临床试验，除了要保证细胞产品的质量，还应对适应症本身和干细胞作用机制有透彻的了解，设计合理的临床前试验。有效性和安全性需要相辅相成。

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