【干貨】細(xì)胞治療怎么走？——細(xì)胞治療未來展望

細(xì)胞治療技術(shù)已經(jīng)成為近年來最引人注目的領(lǐng)域之一，雖然國內(nèi)細(xì)胞治療研究不斷取得重要成果，但仍存在一些會對細(xì)胞治療技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化產(chǎn)生負(fù)面影響的不規(guī)范現(xiàn)象，為此，生物谷特別推出了系列欄目“細(xì)胞治療怎么走？”今天為大家?guī)?strong>《細(xì)胞治療未來展望》，供參考學(xué)習(xí)。

 

1. 癌癥免疫細(xì)胞治療

 

癌癥免疫療法是通過內(nèi)源和外源方式克服免疫抑制。美國前總統(tǒng)卡特在2015年12宣布其接受4個月的PD1免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療后，腦部的黑素瘤已經(jīng)完全消失；且自美國5歲女孩Emily接受CAR-T療法后病情得到完全緩解之后，癌癥免疫療法已經(jīng)被列為當(dāng)年排位第一的科技進(jìn)步，自此世界各大藥物和疾病研發(fā)巨頭也加強(qiáng)了在該領(lǐng)域的研究。下圖1中列出了國外參與免疫細(xì)胞治療（CAR-T、TCR-T）的部分公司

 

圖1. 國外參與免疫細(xì)胞治療（CAR-T、TCR-T）的部分公司

 

我國開展干細(xì)胞研究的公司比較多但是起步較晚，而且大都屬于臨床研究階段，還有非常大的研究空間。

 

CAR-T療法前景：

 

CAR-T技術(shù)是目前研究最為火熱的一種免疫細(xì)胞療法，本研究報(bào)告上下文中也詳細(xì)介紹了CAR-T臨床研究的具體的情況。在目前的國內(nèi)外臨床研究進(jìn)展中，美國的CAR-T臨床試驗(yàn)數(shù)量穩(wěn)居世界第一。來自賓夕法尼亞大學(xué)的Carl H. June 團(tuán)隊(duì)在臨床上的CAR-T研究相對較為領(lǐng)先，其治療急性淋巴白血病的CD19的2期臨床結(jié)果將會在今年的7、8月份公布。美國在研項(xiàng)目中臨床項(xiàng)目仍然以CD19為主，在實(shí)體瘤方面大多扔處于I期，并且已公布的臨床結(jié)果并不理想。例如賓夕法尼亞大學(xué)用 mRNA 暫時表達(dá) SS1 抗 mesothelin 的臨床 1 期實(shí)驗(yàn)中， 雖然觀察到了腹水中癌細(xì)胞減少， 但是效果短暫， 很快病程就進(jìn)一步惡化了。 這與初期研發(fā)采用了鼠源性抗體并產(chǎn)生了自身免疫有關(guān)。貝勒醫(yī)學(xué)院采用 2 代 CAR-T 以 HER2 靶點(diǎn)治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤的 1 期臨床中， 16 個病人只有 1 個達(dá)到部分緩解（Partial response，PR）， 7 個病情穩(wěn)定（ Stable disease， SD）。 貝勒醫(yī)學(xué)院以 GD2 為靶點(diǎn)治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤 的早期研究中曾經(jīng)有 3/11 的 病人達(dá)到短暫的完全緩解 （ Complete response, CR），但是具有共刺激因子的研究結(jié)果還需要觀察。

 

中國的CAR-T臨床療法數(shù)量僅次于美國，但是由于我國存在很多技術(shù)初創(chuàng)公司，信息不對外公開，加上我國細(xì)胞治療臨床實(shí)驗(yàn)審批權(quán)下放在醫(yī)院一級、缺乏中心化查詢機(jī)構(gòu)，還有技術(shù)來源不完全是醫(yī)院自主建立等原因，使得我國很多的臨床研究進(jìn)展無法獲得。就目前已知的CAR-T療法臨床研究情況來看，西比曼、科濟(jì)生物、 博生吉、 雅科生物、 北大未名 等后發(fā)企業(yè)將目光同時瞄準(zhǔn)了實(shí)體瘤和血液瘤：西比曼生物科技收購了 301 醫(yī)院 4個 CAR-T產(chǎn)品并擁有后續(xù)產(chǎn)品的優(yōu)先權(quán)；科濟(jì)生物獨(dú)有的 GPC3 靶點(diǎn)治療肝癌和 EGFR治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤； 雅科生物在同濟(jì)醫(yī)院和陸道培血液腫瘤中心進(jìn)行 CD19 產(chǎn)品臨床試驗(yàn)；博生吉在精囊腺癌中 MUC1靶點(diǎn)的 CAR-T 產(chǎn)品取得初步療效；北大未名生物研究所在安醫(yī)大二附院做 CD19臨床。

 

由于國內(nèi)相關(guān)技術(shù)企業(yè)數(shù)量的增多和國外技術(shù)的嫁接等原因，CAR-T療法在國內(nèi)的發(fā)展將會取得前所未有的進(jìn)展。而且有可能會在某些地方趕超歐美國家。但是由于國內(nèi)政策的缺失，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)規(guī)范程度不夠，所以預(yù)期在海外獲批之后，國內(nèi)才會跟進(jìn)。

 

基因編輯輔助細(xì)胞治療

 

基因編輯技術(shù)指特異性剪切基因組DNA位點(diǎn)的技術(shù)?；蚓庉嬏刂冈诨蚪M上進(jìn)行特定位點(diǎn)的剪切?；蚓庉嬍侵冈诨蚪M上剪切將基因編輯與傳統(tǒng)的暫時性表達(dá)的質(zhì)粒區(qū)分開來，對特定位點(diǎn)剪切將基因編輯與隨機(jī)整合進(jìn)入基因組的逆轉(zhuǎn)錄病毒區(qū)分開來。下圖2描述了基因編輯的步驟和預(yù)期達(dá)到的效果

圖2. 基因編輯的步驟和預(yù)期達(dá)到的效果

 

基因編輯的優(yōu)勢在于特異性直接編輯基因組，具有可持續(xù)性和安全性。當(dāng)前的基因編輯技術(shù)主要分為三種：ZFN、TALEN和CRISPR，它們的技術(shù)各具優(yōu)勢，這三種技術(shù)的比較圖如下圖3：

圖3. ZFN、TALEN和CRISPR技術(shù)比較

 

基因編輯在臨床應(yīng)用上仍然處于早期，主要應(yīng)用仍然在科研領(lǐng)域。傳統(tǒng)上基因編輯技術(shù)主要用于缺失某種正常蛋白的的罕見病領(lǐng)域，例如Bluebird Bio在鐮刀血病中就是利用 MegaTAL 實(shí)現(xiàn)基因編輯。在過繼免疫細(xì)胞治療領(lǐng)域，CAR-T 與 TCR-T公司（ 例如Cellectis、 Adaptimmune）等都采用基因編輯敲除內(nèi)在TCR 和MHC的方法制作通用細(xì)胞，另外敲除 CD52 也可以獲得對化療藥物的耐藥性。總的來說，雖然前景廣大，但是技術(shù)本身還處于臨床研究期，離大面積進(jìn)入應(yīng)用還有段距離。另一方面在科研領(lǐng)域，CRISPR對于研制基因敲除動物模型有重大幫助。由于采用廉價(jià)的核酸識別，而不是費(fèi)時費(fèi)力的設(shè)計(jì)結(jié)合蛋白，極大的降低了模式動物創(chuàng)制的成本。

 

TCR

 

T細(xì)胞受體（TCR）修飾的T細(xì)胞是當(dāng)前過繼性細(xì)胞治療ACT技術(shù)中兩大最新的技術(shù)之一（另一項(xiàng)是CAR-T），實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)免疫學(xué)機(jī)制研究到臨床免疫治療應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。目前有三種使用效應(yīng)T細(xì)胞的過繼細(xì)胞療法正朝著注冊審批的方向行進(jìn)（圖4）。腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞（TILs）雖發(fā)展緩慢，但數(shù)十年來一直進(jìn)步，近期一項(xiàng)針對轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的國際III期隨機(jī)試驗(yàn)已經(jīng)開始。新近組建的Lion Biotechnologies公司正商業(yè)化應(yīng)用TILs治療黑色素瘤和其他有T細(xì)胞浸潤的腫瘤。

 

與TILs相比，開發(fā)轉(zhuǎn)基因的方法克服對腫瘤特異性T細(xì)胞免疫耐受。這種方法通過轉(zhuǎn)導(dǎo)嵌合抗原受體（融合抗原結(jié)合域及T細(xì)胞信號結(jié)構(gòu)域）或者TCR α/β異二聚體，使T細(xì)胞能夠重新高效的識別靶細(xì)胞。通過輸注能夠識別特異靶標(biāo)的基因修飾T細(xì)胞，賦予免疫系統(tǒng)以新的非自然免疫活性。這種方法除了能像細(xì)胞毒性化療和靶向治療快速殺滅腫瘤外，還避免了疫苗和T細(xì)胞檢查點(diǎn)療法的延遲效應(yīng)。

圖4：目前細(xì)胞治療的幾種途徑。通過修飾，使正常供體細(xì)胞的同種異體排異反應(yīng)失活，同時使用抗腫瘤的CAR或TCR武裝它；或利用抗腫瘤分子武裝患者自體細(xì)胞。在實(shí)體腫瘤中，活檢標(biāo)本可用來分離TILs并進(jìn)行擴(kuò)增。大多數(shù)情況下，病人在接受抗腫瘤淋巴細(xì)胞輸注前需要接受必要的預(yù)處理，并須謹(jǐn)慎處置治療引發(fā)的毒性。

 

除了極個別情況外，細(xì)胞療法的個性化指的是自體的、源于患者的T細(xì)胞。正因如此，過繼細(xì)胞治療的開發(fā)主要依賴于學(xué)術(shù)界與制藥行業(yè)的緊密合作。在這個模式中，學(xué)術(shù)界與工業(yè)界共存，前者開發(fā)和檢驗(yàn)細(xì)胞工程技術(shù)的新思路，后者擴(kuò)大和實(shí)現(xiàn)新方法在醫(yī)療健康領(lǐng)域中的影響力。這種學(xué)界和工業(yè)界的合作伙伴關(guān)系已經(jīng)在全球的許多機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)，包括賓夕法尼亞大學(xué)與諾華，貝勒醫(yī)學(xué)院與Bluebird Bio、Celgene公司，紀(jì)念斯隆-凱特林癌癥中心、哈欽森弗萊德癌癥研究中心與Juno Therapeutics公司，國立癌癥研究所與Kite Pharma，西比曼與中國解放軍總醫(yī)院?？傮w來說，現(xiàn)在有數(shù)十家細(xì)胞治療領(lǐng)域的企業(yè)總投資達(dá)數(shù)十億美元。

 

這種合作關(guān)系的影響力仍不明確，學(xué)術(shù)界的學(xué)術(shù)自由與大型企業(yè)專注于價(jià)值相遇必將產(chǎn)生沖突，尋求校外的項(xiàng)目資金支持和知識產(chǎn)權(quán)的歸屬問題，將成為創(chuàng)造這個領(lǐng)域的學(xué)者與謀求獲得技術(shù)授權(quán)的制藥公司之間激烈爭論的話題。

 

2. 干細(xì)胞療法

 

機(jī)理研究與突破

 

在人體的發(fā)生發(fā)育過程中，胚胎和成年組織中可能存在著具有多向分化潛能的干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞來源于人或動物胚胎內(nèi)的細(xì)胞團(tuán)或原始生殖嵴的一種多能細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞幾乎可以向所有的成年組織分化。

 

目前國內(nèi)外近年來有關(guān)的干細(xì)胞治療主要有幾種疾病的臨床研究報(bào)道情況如下：

 

1).MSCs治療脊髓損傷

 

通過搜索國內(nèi)外相關(guān)的臨床文獻(xiàn)可知，接受脊髓損傷的患者的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)（ASIA觸覺評分、Frankel評分總體改善率、日常生活能力訓(xùn)練評分）具有更高的低熱反應(yīng)，與對照組相比差異有顯著性意義（P<0.05），說明間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療骨髓損傷有一定的療效并未發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥，但是還需要高質(zhì)量的隨機(jī)對照研究來證實(shí)間充質(zhì)干細(xì)胞的安全性及有效性。

 

2). 治療重癥系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）

 

南京大學(xué)附屬鼓樓醫(yī)院在2009年通過治療結(jié)果首次證明了異體MSCs治療SLE安全有效。且病人在移植MSCs后9個月及12個月時有一定的復(fù)發(fā)率，提示可在移植后6個月給予重復(fù)輸注以維持疾病的長期緩解。

 

3). 干細(xì)胞治療急性植物抗宿主疾病

 

檢索有關(guān)MSCs預(yù)防HSCT后GVHD方面的臨床文獻(xiàn)，通過研究文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果可知：MSCs未能降低急、慢性GVHD發(fā)生率；MSCs未參加原發(fā)病復(fù)發(fā)率及巨細(xì)胞病毒感染率；MSCs未改善病人總體生存率。MSCs可能對GVHD有一定的預(yù)防作用，但由于尚缺乏大樣本的RCT證據(jù)支持，MSCs對GVHD的預(yù)防作用尚不能作出最后結(jié)論。

 

4). 干細(xì)胞治療心肌梗死和缺血性心力衰竭

 

海軍總醫(yī)院與國內(nèi)11所醫(yī)院及北科生物合作研究，進(jìn)行了國內(nèi)首個隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照的 WJ-MSCs經(jīng)冠狀動脈移植治療急性心肌梗死的臨床試驗(yàn)，結(jié)果表明，WJ-MSCs治療急性心肌梗死是安全的，無免疫反應(yīng)，可明顯縮小心肌梗死范圍，顯著提高心臟收縮功能，有效預(yù)防心肌梗死后心臟重構(gòu)及心力衰竭發(fā)生，且另有證據(jù)表明，原始的 WJ-MSCs 確實(shí)遠(yuǎn)較自體的成體干細(xì)胞更具旁/自分泌效應(yīng)，更具增殖活力及分化潛能。另有試驗(yàn)表明，干細(xì)胞治療缺血性心力衰竭與急性心肌梗死對于減小患者梗死面積、提高左心室射血功能具備著確切的安全性以及治療效果。

 

5). 干細(xì)胞治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病

 

霍普金斯大學(xué)的研究人員 Karussis等人的對于干細(xì)胞的臨床研究結(jié)果表明干細(xì)胞具有定向遷移的能錄且較為安全，還發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有顯著的免疫調(diào)控功能。

 

劍橋大學(xué)間充質(zhì)干細(xì)胞在該領(lǐng)域的研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明間充質(zhì)干細(xì)胞治療前后沒有觀察到嚴(yán)重的不良事件，而且經(jīng)間充質(zhì)干細(xì)胞治療后患者的視力以及視覺誘發(fā)反應(yīng)均有所改善，而且視神經(jīng)區(qū)域增加。

 

日本札幌醫(yī)科大學(xué)的研究人員進(jìn)行的間充質(zhì)干細(xì)胞相關(guān)研究證明了間充質(zhì)干細(xì)胞可以有效減少腦卒病灶；韓國亞洲大學(xué)的間充質(zhì)干細(xì)胞臨床研究結(jié)果表明間充質(zhì)干細(xì)胞在缺血性中風(fēng)治療中安全有效。

 

6). 干細(xì)胞治療肝功能衰竭

 

通過查找相關(guān)臨床實(shí)驗(yàn)資料可知，自體外周血干細(xì)胞治療可以成為肝移植前的過渡治療手段。

 

7). 干細(xì)胞治療糖尿病足

 

日本Kansai醫(yī)科大學(xué)的醫(yī)生和我國的科研人員對糖尿病足病患者的臨床治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該治療手段使大多數(shù)患者達(dá)到了避免截肢或降低截肢平面的目的。目前我國采用自體骨髓干細(xì)胞移植治療下肢缺血的例數(shù)大約在8000例左右，從目前臨床上反饋的結(jié)果證明了這是一種非常安全的有效、值得推廣的技術(shù)。

 

8). 干細(xì)胞治療黃斑變性

 

在美國加利福利亞大學(xué)Stein眼科學(xué)院、 Wills眼科醫(yī)院、 Bascorn Palmer眼科學(xué)院展開的hESC-RPE細(xì)胞懸液移植多中心I／ II期臨床試驗(yàn)中， 采用 ACT公司提供的hESC-RPE對干性AMD和Stargardt病患者進(jìn)行視網(wǎng)膜下腔注射。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者的癥狀得到了有效緩解。

 

干細(xì)胞研究進(jìn)展：

 

隨著國際上多個發(fā)達(dá)國家和地區(qū)干細(xì)胞應(yīng)用相關(guān)法規(guī)的頒布，干細(xì)胞產(chǎn)品的研發(fā)和在于疾病的應(yīng)用研發(fā)也有了較好的成果和較大的突破。韓國在干細(xì)胞藥物領(lǐng)域的研發(fā)為世界矚目，下表1列出了近年來研制出的干細(xì)胞產(chǎn)品

 

表1. 近年來研制出的干細(xì)胞產(chǎn)品

產(chǎn)品	批準(zhǔn)單位	公司	時間	適應(yīng)癥
Hearticellgram-AMI	韓國FDA	FCB-Pharmicell	2011	急性心肌梗死
Cuepistem	韓國FDA	IPAnterogen	2012	肛瘺
Caristem	韓國FDA	Medipost	2012	軟骨損傷和退行性關(guān)節(jié)炎
ChondroCelect	歐盟EMA	ChondroCelect	2009	自體軟骨干細(xì)胞
MPC	澳大利亞TGA	Mesoblast	2010	膝關(guān)節(jié)軟骨缺損
HEMACORD	美國FDA	紐約血液中心	2011	遺傳性或獲得性造血系統(tǒng)疾病
DuCord	美國FDA	DUKE大學(xué)	2012	臍帶血造血
HPC	美國FDA	Clinimmune實(shí)驗(yàn)室	2012	臍帶血造血
Prochymal	加拿大藥監(jiān)局	OsirsTherapeutics	2012	小兒移植物抗宿主?。?span lang="EN-US">CVHD）

 

目前國內(nèi)外已獲批的干細(xì)胞產(chǎn)品如表2：

表2. 國內(nèi)外已獲批的干細(xì)胞產(chǎn)品

 

干細(xì)胞治療產(chǎn)品安全性：

 

目前，干細(xì)胞的研究正在向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化，干細(xì)胞的安全性數(shù)據(jù)多來自一些干細(xì)胞的早期探索研究和 I、 II 期臨床試驗(yàn)?？傮w來看，胚胎干細(xì)胞已經(jīng)在動物試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)分化的胚胎干細(xì)胞移植后可以形成畸胎瘤；誘導(dǎo)多能干細(xì)胞已經(jīng)被證明大約 20% 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞后代會發(fā)生腫瘤，且其誘導(dǎo)過程中需使用反轉(zhuǎn)錄病毒，對臨床使用的安全性也需要驗(yàn)證。應(yīng)用于臨床治療的細(xì)胞資源需要同時符合幾個重要條件，即培養(yǎng)方便、可以在體外大量增殖，獲得的終末分化細(xì)胞需要具有功能，同時又具備較低的致瘤風(fēng)險(xiǎn)。然而到目前為止，無論是具備亞全能性的胚胎干細(xì)胞還是體細(xì)胞來源的誘導(dǎo)型多能性干細(xì)胞，直接進(jìn)行體外分化，都無法同時滿足這些要求；異體造血干細(xì)胞最嚴(yán)重的不良反應(yīng)是急慢性的移植物抗宿主病，會影響移植成功的患者的存活。間充質(zhì)干細(xì)胞目前的臨床研究上沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng)；脂肪干細(xì)胞研究也未發(fā)現(xiàn)與移植有關(guān)的嚴(yán)重不良反應(yīng)。從目前的研究結(jié)果和文獻(xiàn)來看，自體造血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞等成體干細(xì)胞移植，相對來說比較安全。