自27年前首次衍生出人類(lèi)多能干細胞 (hPSC) 以來(lái),控制其分化和制造的技術(shù)取得了巨大進(jìn)步,使得越來(lái)越多的 hPSC 衍生產(chǎn)品臨床試驗成為可能。
近日,期刊雜志《Cell Stem Cell》一篇標題為《臨床試驗中的多能干細胞療法:2025年更新》的文章。在這里,我們回顧了全球介入性 hPSC 試驗的概況,重點(diǎn)介紹了臨床安全性和有效性的現有數據。

截至2024年12月,我們確定了116項獲得監管部門(mén)批準的臨床試驗,測試了83種hPSC產(chǎn)品。大多數試驗針對的是眼睛、中樞神經(jīng)系統和癌癥。迄今為止,已有1,200多名患者接受了hPSC產(chǎn)品,累計臨床給藥細胞數超過(guò)1011個(gè),到目前為止沒(méi)有發(fā)現普遍的安全問(wèn)題。
干細胞相關(guān)發(fā)現及意義
1998年人類(lèi)胚胎干細胞(hESC)產(chǎn)生,能無(wú)限量生產(chǎn)非癌性人類(lèi)細胞,可獲得多種具治療價(jià)值的細胞類(lèi)型,為再生細胞療法發(fā)展奠基,有望改變慢性病治療。
2007年人類(lèi)誘導性多能干細胞(hiPSC)產(chǎn)生,使體細胞可重新編程,能創(chuàng )建自體細胞系及HLA純合供體細胞系,有助于減少或消除移植個(gè)體免疫抑制需求,孤雌生殖和體細胞核移植是生成hPSC的替代方法,但受復雜技術(shù)及基因組印記問(wèn)題限制難用于臨床。
多能干細胞產(chǎn)品臨床轉化面臨的挑戰
技術(shù)層面:需數十年研究來(lái)掌握人體組織特性及分化為高純度功能性細胞、避免脫靶細胞的方法。 – 體內安全性和有效性研究需開(kāi)發(fā)特定動(dòng)物模型用于人類(lèi)異種移植長(cháng)期研究。
缺乏市售GMP級和無(wú)異種成分干細胞試劑,復雜制造程序適應性受挑戰,申辦方要做大量風(fēng)險評估和原材料測試。
體內CRO員工需費力再培訓以開(kāi)展相關(guān)長(cháng)期毒性等研究。
監管層面:多年來(lái)hPSC產(chǎn)品開(kāi)發(fā)監管指南未出臺,且不同司法管轄區缺乏一致性,仍面臨挑戰。 ### 培養系統改進(jìn)情況 – 已引入如無(wú)飼養細胞培養系統、完全定義的無(wú)異種培養基等制造改進(jìn)措施。 – 2007年至2012年間,以色列、新加坡和英國在GMP條件下生成了hESC庫,首次試驗使用源自研究級hESC系的GMP主細胞庫(如WiCell的H1/WA01和H9/WA09系)。
目前各個(gè)國家/地區的多能干細胞臨床試驗分布

(A) 每個(gè)國家 hPSC 臨床試驗數量概覽。數字表示參與試驗的國家作為試驗地點(diǎn),因此在不同國家有多個(gè)地點(diǎn)的試驗將在地圖上被計算多次。在同一國家有多個(gè)地點(diǎn)的試驗僅算作一次試驗。圖表由Excel、Bing地圖制作。
(B) 餅圖顯示了每個(gè)國家/地區hPSC臨床試驗地點(diǎn)的分布比例。

(A)自2010年以來(lái),每年啟動(dòng)的試驗數量,按產(chǎn)品類(lèi)型以顏色編碼。2025 年的數字是基于目前批準的試驗的不完整估計。
(B)2010年至2025年已啟動(dòng)的hPSC試驗的累計數量,按產(chǎn)品類(lèi)型用顏色編碼。
(C) 每年發(fā)起的試驗數量,以顏色編碼表示所用的細胞來(lái)源。請注意,來(lái)自 HLA 單倍型 hiPSC(hiPSC-HLA)的產(chǎn)品并不總是與試驗中的患者相匹配。
(D)餅圖顯示使用不同細胞來(lái)源的試驗的比例。(E) 餅圖顯示不同臨床階段的試驗比例。
(F)餅圖顯示獲批準進(jìn)行臨床試驗的不同產(chǎn)品類(lèi)型的數量。
(G) 餅圖顯示服用每種產(chǎn)品類(lèi)型的患者總數。
(H) 餅圖顯示針對眼部、中樞神經(jīng)系統和免疫產(chǎn)品試驗的每個(gè)疾病適應癥(外圓)所應用的產(chǎn)品細胞類(lèi)型(內圓)。
(I)不同產(chǎn)品類(lèi)型給每個(gè)患者注射的細胞平均劑量。
AMD,老年性黃斑變性;SMD,斯塔加特黃斑變性;RP,視網(wǎng)膜色素變性;RID,RPE受損疾??;LSCD,角膜緣干細胞缺乏癥;BK,大泡性角膜病變;PPD,原發(fā)性感光細胞疾??;DA,多巴胺;PD,帕金森??;SCI,脊髓損傷;HD,亨廷頓??;NSC,神經(jīng)干細胞;OPC,少突膠質(zhì)細胞祖細胞;ALS,肌萎縮側索硬化癥;SLE,系統性紅斑狼瘡;NSCLC,非小細胞肺癌。
1、多能干細胞治療黃斑變性及其他眼部疾病
多種黃斑變性疾病都是由RPE的功能障礙和缺失引起的,RPE是一層為上層感光細胞提供支持的單層細胞。RPE的缺失會(huì )導致感光細胞退化和視力喪失。探索性臨床研究通過(guò)從同一只眼睛的周邊視網(wǎng)膜自體移植健康RPE來(lái)替換受損的RPE,顯示出潛在的有益效果。多種黃斑變性疾病都是由RPE的功能障礙和缺失引起的,RPE是一層為上層感光細胞提供支持的單層細胞。RPE的缺失會(huì )導致感光細胞退化和視力喪失。探索性臨床研究通過(guò)從同一只眼睛的周邊視網(wǎng)膜自體移植健康RPE來(lái)替換受損的RPE,顯示出潛在的有益效果
為了讓患者更容易獲得此類(lèi)治療,多個(gè)團隊致力于開(kāi)發(fā)hPSC衍生的RPE產(chǎn)品,用于治療AMD、Stargardt型黃斑營(yíng)養不良 (SMD) 和其他變性疾病。隨后,用于眼部適應癥的較新產(chǎn)品還包括感光細胞和角膜上皮和內皮細胞。迄今為止,至少有21種針對眼部疾病的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入不同適應癥的臨床試驗(表1)。
干式AMD和SMD
基于hESC衍生細胞治療的相關(guān)試驗情況
Advanced Cell Technology公司相關(guān)試驗:
- 2011年發(fā)起針對SMD(NCT01345006)或干性AMD(NCT01344993)患者的研究,通過(guò)玻璃體視網(wǎng)膜手術(shù)將hESC衍生的冷凍保存的RPE細胞懸浮液(MA09-hRPE)注入視網(wǎng)膜下腔,視力測量有略微改善,但晚期疾病患者視力測量結果可能不可靠。
- 2011年英國啟動(dòng)MA09-hRPE治療SMD的試驗(NCT01469832),12個(gè)月時(shí)接受治療患者未顯著(zhù)獲益,可能因患者處于疾病晚期。
- 2018年安斯泰來(lái)公司啟動(dòng)使用不同細胞系和產(chǎn)品配方(ASP7317-RPE,NCT03178149)的干性AMD I期試驗,結果未公布。
- 韓國CHABiotech對MA09-hRPE進(jìn)行試驗,SMD患者1年時(shí)視力有潛在改善,但解釋臨床改善需謹慎。
Lineage Cell Therapeutics子公司相關(guān)試驗: 2015年OpRegen產(chǎn)品(冷凍保存的hESC衍生RPE細胞懸浮液)進(jìn)入臨床試驗(NCT02286089),視力低下患者病情進(jìn)展正常,視力障礙少的患者視力穩定或改善,2023年啟動(dòng)該產(chǎn)品II期試驗(NCT05626114)。
中國西南醫院相關(guān)試驗:2015年針對SMD的非冷凍保存RPE研究(NCT02749734),優(yōu)化細胞輸送,初期(1 – 4個(gè)月)視力穩定或暫時(shí)增加,60個(gè)月時(shí)3名患者出現視力喪失情況。
圣保羅大學(xué)相關(guān)試驗:2015年發(fā)起比較AMD和SMD中單層RPE和細胞懸浮液移植的研究(NCT02903576),AMD相關(guān)比較結果未公布,報告稱(chēng)移植的SMD患者視力無(wú)顯著(zhù)增加。
Regenerative Patch Technologies相關(guān)試驗:2016年將hESC衍生的RPE作為非冷凍保存的細胞片放在合成膜上治療干性AMD(NCT02590692),4名16名植入患者在12個(gè)月時(shí)視力提高5個(gè)字母以上,2年尸檢隨訪(fǎng)顯示同種異體RPE細胞存活且無(wú)眼內炎癥等問(wèn)題,中位3年隨訪(fǎng)植入眼睛更易提高視力,但患者數量不足未檢測到統計學(xué)顯著(zhù)改善。
美國國立衛生研究院相關(guān)試驗:2020年美國國立衛生研究院國家眼科研究所的Kapil Bharti等人率先開(kāi)發(fā)自體hiPSC-RPE產(chǎn)品(使用PLGA支架)用于治療干性AMD(NCT04339764),已有2名患者接受給藥。
多能干細胞治療濕性黃斑變性
抗VEGF治療局限性:使用抗血管內皮生長(cháng)因子(anti – VEGF)抗體治療濕性AMD非常有效,但無(wú)法解決晚期病例中的視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)變性。
日本在這方面的試驗:
由Masayo Takahashi和日本理化學(xué)研究所于2013年發(fā)起(UMIN000011929),是首個(gè)針對濕性AMD的RPE治療及首個(gè)測試人誘導多能干細胞(hiPSC)衍生產(chǎn)品的試驗。 將非冷凍保存的自體hiPSC衍生RPE細胞片(1.3×3毫米)分離自膠原基質(zhì),輸送到濕性AMD患者的一只眼睛中,無(wú)免疫抑制。 接受治療的眼睛在4年后仍保持移植物存活,1年和4年后視力保持穩定,無(wú)需額外的抗VEGF治療。
2021年,Masayo Takahashi在日本神戶(hù)市立眼科醫院發(fā)起(UMIN000026003)。 – 在沒(méi)有免疫抑制的情況下向患者提供冷凍保存的HLA單倍型同種異體iPSC衍生細胞懸浮液。 – 5名患者視力穩定或改善(2名患者視力增加>10個(gè)字母,3名患者視力穩定),1年隨訪(fǎng)確認移植物保留。
英國在這方面的研究 :2015年由Moorfields眼科醫院的Pete Coffey及其同事發(fā)起(NCT01691261)。
2名患者被植入聚酯膜上的RPE單層。12個(gè)月時(shí)視力明顯改善,兩名患者的視力均增加了20個(gè)字母以上?;颊?的視力改善在5年后下降到低于基線(xiàn)2個(gè)字母,患者2的視力改善有所降低,但5年后仍比基線(xiàn)高出9個(gè)字母,移植物可持續長(cháng)達5年。因患者患濕性AMD的特殊亞型RPE撕裂,該研究難以與其他濕性AMD研究比較。
中國西南醫院研究:用于干性年齡相關(guān)性黃斑變性(SMD)患者的非冷凍保存RPE懸浮液產(chǎn)品和輸送技術(shù)也用于治療濕性AMD(NCT02749734),輸送細胞數量增加10倍(每只眼睛100萬(wàn)個(gè)細胞)。 3名患者的視力均有改善,提高了11 – 26個(gè)字母。
其他眼部適應癥
法國、日本和中國已開(kāi)展三項針對視網(wǎng)膜色素變性的研究(NCT03963154、jRCTa050200027 和 NCT03944239)。法國 iSTEM 的 Christelle Monville及其同事開(kāi)發(fā)的明膠 hESC-RPE 細胞片移植的初步結果表明,眼球震顫和注視可能穩定(NCT03963154)。
神戶(hù)市立眼科醫院的 Masayo Takahashi 及其同事領(lǐng)導的另一項研究使用同種異體iPSC衍生的視網(wǎng)膜類(lèi)器官片(jRCTa050200027),結果表明細胞存活2年,但與對側眼相比,視力沒(méi)有改善或惡化。
大阪大學(xué)的 Kohji Nishida 及其同事于2019年發(fā)起了一項日本研究 (UMIN000036539),研究了移植 hiPSC 衍生的角膜上皮細胞片治療角膜緣干細胞缺乏癥,結果顯示4名患者中有3名在2年的隨訪(fǎng)中沒(méi)有出現嚴重不良事件 (SAE),且疾病癥狀有所改善。64所有患者均為 HLA 不匹配,但只有兩名患者使用了全身免疫抑制治療。64一項針對大泡
性角膜病變的單獨研究也已啟動(dòng),該研究提供了角膜內皮細胞 (CLS001)。此外,BlueRock Therapeutics 宣布即將進(jìn)行一項臨床試驗的IND批準,該試驗使用感光細胞 (OpCT-001) 治療原發(fā)性感光疾病 (表1)?。
多能干細胞治療眼科疾病的總結
臨床研究特點(diǎn)及安全性情況
- 特點(diǎn):針對眼部疾病的hPSC衍生產(chǎn)品臨床研究涉及多種適應癥、疾病嚴重程度和給藥方法,難以總結出普適性知識。
- 安全性:眼部hPSC產(chǎn)品安全性總體可行,未出現因輸送細胞導致的嚴重不良事件,即便在同種異體環(huán)境下也基本無(wú)移植排斥跡象。
- 劑量、移植物存活率及功能驗證相關(guān)情況
- 劑量與移植物存活率:劑量隨時(shí)間有所增加,且通常會(huì )對移植物存活率進(jìn)行報告。
- 移植物功能驗證:在無(wú)活檢情況下證明RPE產(chǎn)品具有移植物功能頗具挑戰,僅報道有一位患者活檢顯示2年后移植物有功能,僅憑移植區域色素情況難以確認存在活的色素細胞,需活檢來(lái)確認是否為碎片。
產(chǎn)品保存及交付狀態(tài)相關(guān)情況
- 所有細胞片產(chǎn)品制造后都未經(jīng)冷凍保存,而細胞懸浮液產(chǎn)品有非冷凍保存和冷凍保存兩種交付狀態(tài)。
- RPE細胞的分化狀態(tài)對懸浮液和細胞片中的冷凍保存存活十分關(guān)鍵,優(yōu)化產(chǎn)品制造以利用好冷凍保存、確保細胞最佳恢復和功能,或許是產(chǎn)品最終推向市場(chǎng)的必要條件。
未來(lái)展望
- 后續出現的臨床數據會(huì )更清晰地呈現RPE片、細胞懸浮液、自體和同種異體產(chǎn)品的臨床療效。
- 越來(lái)越多試驗納入病情較輕患者,有望使移植組織產(chǎn)生更強的臨床反應。
2、多能干細胞在治療中樞神經(jīng)系統適應癥的研究
多能干細胞治療帕金森病
帕金森病及傳統治療局限性
疾病情況及傳統替代療法:帕金森病是因大腦基底神經(jīng)節深處多巴胺(DA)神經(jīng)元丟失導致的衰弱性運動(dòng)疾病,自20世紀80年代末開(kāi)始用捐贈的人類(lèi)胎兒組織通過(guò)腦內移植臨床替代DA神經(jīng)元,但該方法存在高度可變性、組織可用性不足、缺乏標準化質(zhì)量控制和倫理問(wèn)題,所以PD被視作干細胞替代療法的主要目標。
早期相關(guān)試驗情況
中國2015年試驗:第一項針對PD的人胚胎干細胞(hESC)試驗于2015年在中國啟動(dòng)(NCT03119636),已為24名患者注射了DA祖細胞,臨床數據尚未公布(表2)。
澳大利亞2016年試驗:2016年國際干細胞公司(ISCO)在澳大利亞發(fā)起使用孤雌生殖干細胞(hpESC)的試驗,2021年達到主要安全終點(diǎn),但后續試驗計劃暫未宣布,該試驗引發(fā)對其通用神經(jīng)干細胞(NSC)產(chǎn)品能否取代多巴胺能功能的擔憂(yōu),因其主要是通過(guò)營(yíng)養支持抑制內源性DA神經(jīng)元細胞死亡。
后續轉向更明確產(chǎn)品的試驗情況:
日本CiRA相關(guān)試驗:首個(gè)進(jìn)入PD臨床試驗的人誘導多能干細胞(hiPSC)產(chǎn)品由日本iPS細胞研究與應用中心(CiRA)的Jun Takahashi開(kāi)發(fā),使用針對特定標志物純化的同種異體HLA單倍型hiPSC系,2018年啟動(dòng)試驗,納入7名患者,完成后顯示良好安全性,部分患者有中度改善,目前住友制藥公司正在美國對該產(chǎn)品進(jìn)一步開(kāi)展臨床試驗。
BlueRock Therapeutics相關(guān)試驗:2021年啟動(dòng)基于hESC的試驗(NCT04802733),在美國和加拿大對12名患者使用H9衍生的Bemdaneprocel產(chǎn)品,報告顯示高劑量組在18和24個(gè)月時(shí)PD癥狀比基線(xiàn)減少約50%,促使其預計很快啟動(dòng)II期研究。
韓國S.Biomedics相關(guān)試驗:2023年啟動(dòng)基于hESC的試驗(NCT05887466),報告稱(chēng)12個(gè)月時(shí)前3名高劑量患者的PD癥狀減少了25% – 44%。
瑞典相關(guān)試驗:2022年瑞典斯科訥大學(xué)醫院?jiǎn)?dòng)DA細胞替代(STEM – PD)hESC試驗(NCT05635409),由相關(guān)人員領(lǐng)導。
中國iRegene Therapeutics相關(guān)試驗:一家中國公司iRegene Therapeutics開(kāi)發(fā)的同種異體“化學(xué)誘導”hiPSC產(chǎn)品(NouvNeu001),2024年1月在中國進(jìn)入臨床試驗,2024年6月獲FDA批準在美國進(jìn)行試驗。
總體來(lái)看,美國、日本、瑞典和韓國這些臨床試驗都采用了相對較短的16 – 28天的分化方案。
針對帕金森病的試驗為自體細胞療法鋪平了道路。
早期自體hiPSC衍生移植情況
- 2017年,波士頓麥克萊恩醫院的一名帕金森病患者作為有史以來(lái)第二位接受自體人誘導多能干細胞(hiPSC)衍生移植的患者,依據 “單個(gè)患者擴大使用” 方案,在Kwang-Soo Kim及其同事領(lǐng)導下進(jìn)行了治療。
- 移植后12個(gè)月評估時(shí),通過(guò)正電子發(fā)射斷層掃描(PET)成像顯示該移植患者有適度的移植物存活跡象。
后續獲批試驗情況
- 2023年,同一團隊獲FDA批準,將自體多巴胺(DA)細胞移植擴大到8名患者(NCT06687837)。
- 同樣在2023年,FDA還批準了另外兩項使用自體hiPSC治療PD的試驗,分別是Aspen Neuroscience的ANPD001試驗(第一位患者于2024年春季接受給藥),以及由波士頓麥克萊恩醫院的Penelope Hallett及其同事領(lǐng)導的試驗(NCT06422208),至今已為兩名患者注射了自體細胞。
整體獲批試驗數量及未來(lái)展望
- 目前總共有13項獲批的針對帕金森病的試驗。
- 在未來(lái)幾年,評估移植后2-3年完全成熟的移植物患者的療效數據,將會(huì )很有幫助。
多能干細胞治療脊髓損傷
少突膠質(zhì)細胞負責髓鞘化軸突并提供營(yíng)養支持,但在脊髓損傷后會(huì )丟失。因此,更換少突膠質(zhì)細胞可能在損傷后為受損的軸突提供支持。
Geron公司產(chǎn)品情況
產(chǎn)品及臨床前研究:Geron公司開(kāi)發(fā)了針對SCI的hESC衍生少突膠質(zhì)細胞祖細胞產(chǎn)品GRN-OPC1,動(dòng)物模型臨床前研究顯示其能產(chǎn)生神經(jīng)營(yíng)養因子、遷移至脊髓實(shí)質(zhì)、刺激血管形成并誘導損傷部位軸突髓鞘再生,支持后續臨床開(kāi)發(fā)。
首次人體試驗情況:2010年GRN-OPC1獲FDA批準進(jìn)入臨床試驗,成為全球首個(gè)進(jìn)入患者的hPSC產(chǎn)品。首次人體試驗(NCT01217008)在5名亞急性胸部損傷患者中測試其輸送情況,10年安全性數據表明患者耐受性良好,無(wú)手術(shù)、細胞植入或免疫抑制相關(guān)的嚴重不良事件(SAE),也未發(fā)現異位組織或畸胎瘤,但患者未表現出明顯臨床改善,原因歸結為細胞劑量相對較低,2011年11月Geron公司停止該試驗。
后續試驗及產(chǎn)品更名情況:技術(shù)被Asterias Biotherapeutics收購后,2015年以AST-OPC1形式在針對頸椎SCI患者的I/II期劑量遞增試驗(NCT02302157)中推出,患者受傷后21 – 42天接受不同劑量細胞,多數患者(96%)至少在身體一側恢復一個(gè)或多個(gè)神經(jīng)功能水平,32%患者在移植后1年至少在身體一側恢復2個(gè)或更多神經(jīng)功能水平,支持產(chǎn)品安全性,但因試驗規模有限,難以確定恢復是產(chǎn)品作用還是自然恢復。后因公司被收購更名,產(chǎn)品更名為L(cháng)CTOPC1。
其他研究小組情況
S.Biomedics小組:正在測試hESC衍生的神經(jīng)前體細胞(PSA-NCAM+),可鞘內注射給亞急性頸椎SCI患者,不過(guò)安全性和有效性數據尚未公布。
慶應義塾大學(xué)小組:由Hideyuki Okano及其同事領(lǐng)導,測試hiPSC衍生的神經(jīng)干細胞(NSC)在完全性頸椎/胸部亞急性SCI中的作用,目前4名患者受傷后2-4周接受了200萬(wàn)hiPSC-NSC注射,雖暫無(wú)療效數據,但未觀(guān)察到SAE。
多能干細胞治療癲癇
疾病背景及相關(guān)研究
基礎疾病情況:藥物抵抗性局灶性癲癇是中樞神經(jīng)系統疾病,由大腦孤立亞區興奮性神經(jīng)元不受控制地過(guò)度活躍引發(fā),導致神經(jīng)元放電,表現為運動(dòng)性癲癇和痙攣。
研究基礎:加州大學(xué)舊金山分校的Arturo Alvarez-Buyulla及其同事率先開(kāi)展研究,發(fā)現將hESC衍生的抑制性GABAergic中間神經(jīng)元移植到大腦癲癇灶中,能抑制神經(jīng)元過(guò)度活躍,減少遺傳性或間皮性顳葉癲癇(MTLE)小鼠模型中的癲癇發(fā)作。該團隊采用特定的中間神經(jīng)元分化方案,并于2009年成立了Neurona Therapeutics公司。
Neurona Therapeutics公司相關(guān)試驗情況:
首次試驗:2022年在耐藥性MTLE(NCT05135091)試驗中為第一位患者移植了中間神經(jīng)元產(chǎn)品NRTX-1001。初步療效數據顯示,在最初用較低劑量NRTX-1001治療的5名患者中,4名癲癇發(fā)作減少50%以上,3名擺脫最嚴重的局灶性癲癇發(fā)作類(lèi)型,隨訪(fǎng)時(shí)間最長(cháng)的2名患者(16個(gè)月和21個(gè)月)癲癇發(fā)作減少95%以上,其中一名患者8個(gè)月內無(wú)癲癇發(fā)作。
后續進(jìn)展:Neurona Therapeutics已將試驗范圍擴大到美國21個(gè)活躍臨床站點(diǎn),并啟動(dòng)第二項雙側移植試驗(NCT06422923)。重要意義 – Neurona Therapeutics的研究結果令人鼓舞,一方面證實(shí)移植的人類(lèi)神經(jīng)元能在人腦中長(cháng)期存活并發(fā)揮作用,另一方面也證實(shí)大腦在無(wú)免疫抑制情況下可長(cháng)期耐受同種異體移植物,在此次試驗中患者移植12個(gè)月后停止使用免疫抑制藥物。
其他中樞神經(jīng)系統適應癥
以色列KadimaStem公司針對ALS的試驗
- 試驗情況:2018年發(fā)起將hESC衍生的星形膠質(zhì)細胞(AstroRx)鞘內注射到肌萎縮側索硬化癥(ALS)患者脊髓中的研究,納入接受兩種不同劑量治療的10名患者。
- 試驗結果:患者在移植后的前3個(gè)月內病情進(jìn)展速度有所下降,但兩個(gè)給藥組在12個(gè)月的隨訪(fǎng)中均未出現高于基線(xiàn)的顯著(zhù)改善。
斯坦福大學(xué)針對缺血性皮質(zhì)下中風(fēng)的試驗
- 試驗情況:2021年發(fā)起使用H9 hESC衍生的神經(jīng)干細胞(NSC)產(chǎn)品治療缺血性皮質(zhì)下中風(fēng)的試驗。
- 試驗結果:2023年初發(fā)布中期數據,報告稱(chēng)前6名移植患者在6個(gè)月時(shí)對該治療的耐受性良好。
加州大學(xué)歐文分校針對亨廷頓氏病的相關(guān)情況
- 產(chǎn)品及獲批情況:Leslie Thompson及其同事開(kāi)發(fā)了用于治療亨廷頓氏病的NSC產(chǎn)品,于2024年獲得FDA批準(雖尚未開(kāi)始臨床試驗)。
- 臨床前研究效果:移植的NSC可以減少內源性突變亨廷頓蛋白的積累,并增強神經(jīng)營(yíng)養因子的產(chǎn)生以支持內源性神經(jīng)元。
3、多能干細胞治療心臟衰竭
目前正在對心肌梗塞 (MI) 和慢性心力衰竭 (CHF) 患者進(jìn)行使用各種細胞類(lèi)型的細胞替代療法測試。
疾病背景及細胞替代療法概況
疾病引發(fā)情況:心肌梗塞(MI)后,大量心肌細胞丟失并被無(wú)收縮性疤痕組織取代,可能繼發(fā)性發(fā)展為慢性心力衰竭(CHF),因此有實(shí)驗室開(kāi)發(fā)hPSC衍生的心肌細胞來(lái)改善心臟收縮功能,其產(chǎn)品劑量范圍為5至8億個(gè)細胞,且有多種提供形式。
Philippe Menasche團隊相關(guān)試驗
試驗情況:2013年,Philippe Menasche及其同事進(jìn)行臨床試驗,測試心外膜遞送嵌入纖維蛋白支架并手術(shù)遞送到梗塞區域的心肌細胞祖細胞(NCT02057900),6名患者接受治療,僅接受短暫免疫抑制治療。
試驗結果:治療一年后,無(wú)產(chǎn)品相關(guān)不良事件報告,心臟功能略有改善,但因患者數量少難以得出明確結論,后續團隊停止心肌細胞移植,轉去進(jìn)行hPSC衍生的細胞外囊泡試驗(NCT0577450),可能是因缺乏明顯細胞植入跡象。
2019-2023年間其他國家相關(guān)試驗
日本大阪大學(xué)研究小組:由Yoshiki Sawa等人領(lǐng)導的試驗(jRCT2053190081),第一位患者在心外膜移植3個(gè)心肌細胞貼片并短暫免疫抑制后,移植一年無(wú)不良事件且心臟功能改善(表3)。
德國哥廷根大學(xué)醫學(xué)中心與Repairon合作研究:使用在I型膠原水凝膠中設計的成纖維細胞和心肌細胞貼片(NCT04396899),新聞稿報告有心壁持續增厚和心臟射血分數提高的證據。
總體情況:這些研究呈現出早期癥狀改善、無(wú)室性心律失常、腫瘤形成和免疫抑制相關(guān)不良事件的跡象,但試驗效力不足以得出確切結果,且臨床前研究表明心肌細胞懸浮液注射在某些情況會(huì )致心律失常,不過(guò)涉及心肌細胞片的臨床研究至今未報告移植患者出現心律失常。
中國相關(guān)試驗情況
Help Therapeutics:進(jìn)行將心肌細胞懸浮液注射到受損組織多個(gè)位置并輔以全身抗心律失常治療的臨床試驗(NCT03763136)。
HeartSeed:2022年啟動(dòng)心肌遞送心臟球體的試驗(NCT04945018),前兩名患者初步結果顯示移植后26周左心室射血分數(LVEF)分別提高2個(gè)百分點(diǎn)和11個(gè)百分點(diǎn)。 影響因素及未來(lái)關(guān)鍵
影響因素:hPSC衍生心肌細胞的植入和功能受多種因素影響,包括成熟度、純度、產(chǎn)品類(lèi)型、冷凍保存狀態(tài)和遞送方式等。
未來(lái)關(guān)鍵:實(shí)現移植細胞的功能整合同時(shí)避免心律失常,是未來(lái)心肌細胞產(chǎn)品成功的基礎。
4、多能干細胞治療糖尿病
1型糖尿病及尸體胰島移植情況
疾病成因及傳統治療探索:1型糖尿?。═1DM)由自身免疫介導的胰腺內分泌胰島中產(chǎn)生胰島素的β細胞損失引起,早在20世紀70年代就開(kāi)始探索尸體胰島移植作為治療選擇,經(jīng)改進(jìn)臨床胰島移植方案后,超50%接受者能在移植后至少1年內實(shí)現胰島素獨立性,2023年美國FDA正式批準尸體胰島移植(Lantidra)用于治療反復發(fā)作嚴重低血糖的T1DM患者。
Viacyte公司相關(guān)試驗情況
早期試驗及裝置設計:Viacyte公司于2014年啟動(dòng)首次臨床試驗,其技術(shù)涉及從人胚胎干細胞(hESC)到胰腺內胚層祖細胞(PEC-01)的分化方案,將PEC-01細胞裝入Encaptra大膠囊裝置(VC-01產(chǎn)品)用于皮下植入,該裝置旨在隔離免疫細胞以避免免疫抑制治療,但因裝置核心缺氧致患者移植物存活率低。
后續試驗及改進(jìn)情況:2017年啟動(dòng)兩項后續試驗,使用改進(jìn)后的裝置(允許血管長(cháng)入,VC-02產(chǎn)品)并配合PEC-01細胞植入,患者接受免疫抑制治療,不過(guò)裝置內出現廣泛宿主源性纖維化,移植細胞占比低,僅35%患者有刺激C肽釋放的適度增加。2019年又試驗裝置第三版(由膨體聚四氟乙烯制成,有免疫隔離和促血管生成特性,無(wú)需免疫抑制劑),相關(guān)試驗數據待定。
其他相關(guān)公司情況
Viacyte與BetaLogics合并:2016年,Viacyte與強生公司的BetaLogics合并,后者有替代性β細胞分化方案。
Semma Therapeutics及Vertex相關(guān)情況:Semma Therapeutics于2014年創(chuàng )立,2019年被Vertex Pharmaceuticals收購,推動(dòng)其hESC衍生成熟胰島產(chǎn)品臨床開(kāi)發(fā),Vertex于2021年啟動(dòng)首次人體試驗,使用非封裝細胞VX-880經(jīng)門(mén)靜脈輸送給接受慢性免疫抑制方案的患者(NCT04786262),2024年試驗取得較好結果,12名接受目標劑量VX-880單次輸注患者有胰島細胞植入證據,11名減少或無(wú)需外源性胰島素,3名隨訪(fǎng)超1年患者實(shí)現胰島素獨立性和良好血糖控制,期間雖因兩名患者死亡暫停數月(事件與VX-880無(wú)關(guān)),但2024年11月Vertex宣布將初始I/II期試驗轉變?yōu)殛P(guān)鍵的I/II/III期試驗,推動(dòng)產(chǎn)品接近市場(chǎng)發(fā)布。
2023年Vertex又啟動(dòng)第二項試驗(NCT05791201),使用封裝在“通道陣列裝置”中的VX-880細胞產(chǎn)品以避免免疫抑制。
中國天津市第一中心醫院相關(guān)情況
鄧洪奎、沈忠陽(yáng)及其同事于2023年在3名患者初始隊列中啟動(dòng)自體胰島樣細胞臨床試驗(ChiCTR23000722009),發(fā)表第一位患者12個(gè)月隨訪(fǎng)數據,報告稱(chēng)從移植后第75天起持續不再依賴(lài)胰島素。
5、多能干細胞治療肝臟疾病
用于治療急性肝衰竭的PSC衍生肝細胞一直是開(kāi)發(fā)難度最大的產(chǎn)品之一。對于急性肝衰竭患者,在肝臟再生或有器官可供移植之前,使用PSC衍生肝細胞作為過(guò)渡療法可以挽救生命。然而,由于維持肝細胞增殖和功能的培養條件尚不完善,因此從hPSC有效生成成熟肝細胞仍然很困難。
此外,據估計,有效治療需要10億到100億個(gè)肝細胞。盡管如此,我們還是取得了進(jìn)展,目前正在進(jìn)行2項臨床試驗,測試PSC衍生肝細胞在肝病中的作用(表4)。
中南大學(xué)湘雅醫院正在肝衰竭患者中測試hESC衍生肝細胞,目標招募10名患者(ChiCTR2100052988)。日本國家兒童保健與發(fā)展中心已在2名患有尿素循環(huán)障礙的新生兒身上測試了hESC-肝細胞(JMA-IIA00412)。
這些產(chǎn)品的具體細節尚未披露,包括劑量和免疫抑制要求,目前兩組均未報告安全性或有效性數據。
6、免疫和血液制品
自體嵌合抗原受體T細胞 (CAR-T) 療法的開(kāi)發(fā)為患有難治性血液系統惡性腫瘤的患者帶來(lái)了變革。然而,這些自體療法價(jià)格昂貴,且患者來(lái)源細胞的質(zhì)量往往參差不齊,使得CAR-T細胞產(chǎn)品的制造具有挑戰性。
為了讓這些救命療法更容易為患者所用,幾個(gè)團隊正在開(kāi)發(fā)同種異體現成的 hPSC 來(lái)源的自然殺傷 (NK) 和T細胞產(chǎn)品。目前,13種不同的PSC來(lái)源的NK或T細胞產(chǎn)品已在臨床試驗中或正在接受測試(表5)。與自體免疫療法一樣,患者在施用細胞產(chǎn)品之前會(huì )進(jìn)行淋巴細胞清除。
7、NK細胞
Fate Therapeutics公司產(chǎn)品及試驗情況
初始產(chǎn)品及改進(jìn)情況:其初始產(chǎn)品FT500由未經(jīng)工程化的人誘導多能干細胞(hiPSC)衍生的NK細胞組成,用于37名晚期實(shí)體瘤患者(NCT03841110),后被改進(jìn)的NK產(chǎn)品取代,改進(jìn)涉及基因編輯,如表達hnCD16增強抗體依賴(lài)性細胞毒性、白細胞介素(IL)-15RF使NK細胞持久存在無(wú)需外源性細胞因子支持,還推出針對疾病特異性的嵌合抗原受體(CAR),如用于多發(fā)性骨髓瘤的B細胞成熟抗原、用于彌漫性大B細胞淋巴瘤的CD19,借此構建產(chǎn)品線(xiàn)安全數據,利用hPSC生產(chǎn)含多基因編輯的克隆免疫細胞產(chǎn)品。
改進(jìn)型產(chǎn)品試驗情況:幾種改進(jìn)型iNK細胞產(chǎn)品(FT516、FT522、FT538、FT576和FT596)在血癌(如急性髓細胞白血病、多發(fā)性骨髓瘤、慢性淋巴細胞白血病、B細胞淋巴瘤)患者中測試,雖臨床數據未公布,但據新聞稿和摘要可知,試驗證明患者劑量在3000萬(wàn)到10億個(gè)細胞時(shí)的安全性和耐受性,無(wú)劑量限制性毒性、免疫效應細胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征或移植物抗宿主?。℅vHD),僅偶爾出現細胞因子釋放綜合征,療效衡量標準為達到客觀(guān)緩解(腫瘤負荷或癌癥減少30%以上)和完全緩解(所有癌癥跡象消失)情況,部分試驗仍在進(jìn)行中,新聞稿中期數據顯示30% – 50%的患者在30天后達到完全緩解。
Century Therapeutics公司相關(guān)試驗情況
試驗情況:發(fā)起測試hPSC衍生的CAR19-iNK細胞在復發(fā)或難治性CD19陽(yáng)性B細胞惡性腫瘤患者中的作用試驗(NCT05336409),該產(chǎn)品含多項編輯促進(jìn)免疫逃避,如敲除主要組織相容性復合體(MHC)I類(lèi)和II類(lèi)、過(guò)度表達HLA -E以及設置安全開(kāi)關(guān)。
試驗結果:2024年6月新聞稿披露,12名患者在劑量遞增試驗中接受治療,7名接受低劑量治療的患者顯示良好安全性且有2次完全緩解,高劑量水平顯示良好安全性及30%-60%的完全緩解,此次試驗結果有助于了解低免疫基因編輯對同種異體細胞產(chǎn)品耐久性的影響。
實(shí)體瘤相關(guān)試驗情況
開(kāi)發(fā)用于治療實(shí)體瘤的hiPSC-CAR療法更具挑戰性,FT500、FT516、FT538已在實(shí)體瘤中測試,但相關(guān)試驗結果數據少。此外,還有日本為實(shí)體瘤開(kāi)發(fā)的抗GPC3NK細胞產(chǎn)品(jRCT2033200431)和中國為血癌開(kāi)發(fā)的抗CD33 NK細胞產(chǎn)品(QN – 023a)在進(jìn)行相關(guān)試驗。
展望未來(lái)——如何避免免疫排斥
免疫抑制規避策略及現狀
主要策略概述:隨著(zhù)改良的人多能干細胞(hPSC)產(chǎn)品出現,規避患者免疫抑制愈發(fā)重要,主要有四種策略,分別是患者自身細胞的自體移植、使用HLA單倍型hiPSC庫進(jìn)行HLA匹配、對低免疫細胞系進(jìn)行基因編輯以逃避宿主免疫識別、對移植細胞進(jìn)行免疫保護性封裝來(lái)物理保護移植物免受宿主免疫細胞侵害。
自體移植情況:已啟動(dòng)9項自體hiPSC試驗,但至今只有11名患者接受了自體細胞治療,將該技術(shù)以合理成本擴展到更多患者的潛力有待證明。
HLA匹配情況:日本的CiRA致力于建立含27個(gè)來(lái)自HLA純合供體的hiPSC系的GMP級單倍體庫,可滿(mǎn)足40%日本人口匹配要求,已在日本12項臨床試驗中使用,但僅部分情況能與接受者HLA亞型匹配,且尚無(wú)無(wú)免疫抑制下長(cháng)期存活數據;中國科學(xué)院兩項試驗用HLA匹配獲取hESC衍生細胞,臨床數據未公布。
低免疫細胞系相關(guān)情況
策略及動(dòng)物實(shí)驗驗證:生成普遍適用的低免疫細胞系是制藥公司推行策略,可通過(guò)刪除MHC I類(lèi)和II類(lèi)表達基因,強制表達如CD47、CD64、HLA-E或HLA-G等“不要吃我”信號來(lái)生成。Sana Biotechnologies證明基因編輯的低免疫恒河猴iPSC在同種異體動(dòng)物宿主中能存活至少4個(gè)月無(wú)免疫排斥跡象,提示該方法可能適用于人類(lèi)。
相關(guān)試驗情況:Century Therapeutics一項試驗用相關(guān)“同種異體逃避”NK細胞,中期數據顯示淋巴瘤患者有存活跡象;Viacyte曾于2022年2月為首位T1DM患者注射合作開(kāi)發(fā)的基因編輯免疫逃避細胞產(chǎn)品VCTX210(NCT05210530),但細胞系詳情未披露,后因被Vertex收購,Vertex不再繼續開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品,而是于2023年啟動(dòng)自己的免疫保護封裝細胞產(chǎn)品試驗(NCT05791201)。
免疫保護封裝及特殊部位情況
封裝的局限性:封裝雖可用于部分具內分泌功能產(chǎn)品(如β細胞),但不適用于需在宿主組織內建立功能性細胞接觸的細胞(如心肌細胞、神經(jīng)元或RPE細胞)。
中樞神經(jīng)系統和眼部情況:中樞神經(jīng)系統和眼部是部分免疫豁免部位,可能無(wú)需長(cháng)期免疫抑制實(shí)現移植物終身存活,來(lái)自RPE、PD和癲癇試驗的數據顯示停止初始免疫抑制治療后,移植物仍可存活數月至數年,與此前非匹配胎兒組織移植到大腦治療PD患者的數據相符,所以多數相關(guān)臨床試驗對輸送同種異體細胞到中樞神經(jīng)系統和眼部采用先進(jìn)行6-12個(gè)月免疫抑制的方法,未來(lái)需更多移植患者數據來(lái)確定同種異體移植物能否在人類(lèi)中長(cháng)期維持無(wú)偶發(fā)性排斥,評估HLA匹配、自體和低免疫產(chǎn)品的臨床結果有助于確定最佳發(fā)展方向。
結論
hPSC衍生產(chǎn)品臨床試驗及安全性情況
- 試驗規模及植入情況:自2010年起,全球有83種hPSC衍生產(chǎn)品在116項臨床試驗中接受測試,至少1200名患有34種不同適應癥的患者接受了植入,累計植入細胞與血小板數量可觀(guān)。
- 安全性表現:數據顯示在監管控制下的PSC衍生產(chǎn)品安全且耐受性良好,即便隨訪(fǎng)長(cháng)達10年(如GRN-OPC1產(chǎn)品),不過(guò)有中國1例2型糖尿病患者接受自體hiPSC衍生胰島細胞后出現未成熟畸胎瘤和淋巴結轉移的情況,該治療不屬于獲批臨床試驗,強調了監管下正確制造、把控產(chǎn)品特性及發(fā)布產(chǎn)品的重要性。
臨床試驗產(chǎn)品類(lèi)型分布及療效數據情況
- 產(chǎn)品類(lèi)型變化:起初中樞神經(jīng)系統和眼部產(chǎn)品在臨床hPSC領(lǐng)域占主導,如今免疫、心臟和內分泌細胞產(chǎn)品試驗增多,免疫和血細胞產(chǎn)品類(lèi)別占接受治療患者的31%。
- 療效數據展現:已開(kāi)始看到多項試驗(如糖尿病、癲癇、帕金森病和AMD相關(guān)試驗)呈現可靠療效數據。
后續面臨的障礙與挑戰
- 試驗設計方面:下一個(gè)障礙是為關(guān)鍵的II/III期試驗設計良好方案,提供產(chǎn)品療效證據,同時(shí)平衡患者擔憂(yōu)與監管對安慰劑對照研究的期望,對于侵入性手術(shù)(如眼內、腦內移植)需考慮替代的III期試驗設計,避免不必要的假手術(shù)及漫長(cháng)免疫抑制。
- 生產(chǎn)與免疫逃避策略方面:公司面臨擴大生產(chǎn)規模以適應市場(chǎng)以及確定現成產(chǎn)品最有前景免疫逃避策略的挑戰。
- 市場(chǎng)定價(jià)方面:成功進(jìn)入市場(chǎng)的hPSC產(chǎn)品需找到可持續定價(jià)模式,避免出現像其他細胞和基因療法上市后遭遇的“第二次死亡之谷”情況,解決這些障礙對推動(dòng)hPSC療法從動(dòng)物研究走向患者可用治療至關(guān)重要。
參考資料:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590924004454
免責說(shuō)明:本文僅用于傳播科普知識,分享行業(yè)觀(guān)點(diǎn),不構成任何臨床診斷建議!杭吉干細胞所發(fā)布的信息不能替代醫生或藥劑師的專(zhuān)業(yè)建議。如有版權等疑問(wèn),請隨時(shí)聯(lián)系我。
掃碼添加官方微信