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干細胞臨床試驗近十年回顧(2009-2018)匯總

來源: 發布日期:2018-10-26 瀏覽次數:21370次

基于由于具有理論上有分化為機體各種類型細胞的能力,多能性干細胞具有治療多種類型的疾病的潛在價值。在過去的十幾年間多能性干細胞領域開始了展了諸多近7000項的臨床試驗,其中包括脊椎損傷,黃斑部退化變性,糖尿病以及心臟病等疾病的修復治療。

1. 干細胞治療脊椎損傷

在2009年,FDA批準了Geron制藥公司關于利用人源胚胎干細胞分化形成的少突細胞前體(GRNOPC1)治療脊椎損傷的臨床I期試驗申請(IND),這是首個關于多能性干細胞臨床安全性與有效性試驗的案例。2010年10月,Geron公司開始正式向脊椎損傷患者體內移植GRNOPC1細胞。其安全性的數據在第二年的美國康復醫學協會會議上進行了報告。

數據表明GRNOPC1是一種較為安全的治療手段,并不會引發嚴重的負面反應。然而,一個月之后Geron公司突然宣布停止這一臨床試驗,而專攻癌癥藥物的相關臨床試驗。因此,在這一短暫的臨床試驗中僅僅有5名患者接受了GRNOPC1細胞的治療。

2013年,Asterias生物治療公司(Biotime下屬子公司)收購了Geron公司關于人源胚胎干細胞項目的資產,并開始重新恢復這一被停格許久的臨床試驗(將其重新命名為“AST-OPC1”)。7個月內,Asterias得到了來自加州再生醫學研究所提供的1430萬美元的專項資助。隨后,在2014年8月,美國FDA批準Asterias公司開展關于AST-OPC1治療脊椎損傷患者的臨床I/IIa試驗(NCT02302157)。

2016年6月,Asterias公司招募了8名脊椎損傷患者,其中3名患者接受了低劑量的細胞移植處理(200萬)。另外5名患者接受了高劑量的細胞移植處理(1000萬)。2016年中期,Asterias 公布了此前接受Geron公司臨床試驗的患者在4-5年追蹤觀察期結束后的結果。結果顯示:該療法在長期范圍內能夠保證安全性,同時能夠降低4/5患者脊椎惡化的趨勢。

2. 干細胞治療視網膜黃斑變性

2010年,就在Geron公司開始GRNOPC1試驗之前的幾個月, FDA批準了Advanced Cell Technology公司(ACT)關于利用人源胚胎干細胞分化形成的視網膜色素表皮細胞治療衰老導致的黃斑變性癥狀(AMD)的IND申請。2011年,ACT公司首次嘗試利用人源胚胎干細胞分化形成的視網膜色素上皮細胞(hESC-RPE)治療上述疾病,并且在接下來的幾年內不斷地招募新的病人。

2012-2014年間,ACT發表了其臨床試驗的短期(4個月)以及中長期(最長22個月)的安全性數據。結果表明,通過向視網膜接種hESC-RPE細胞具有較強的安全性,沒有并發癥、細胞異常增殖或腫瘤生成的現象發生。此外,接受上述治療的患者的視力大部分有顯著的提升。ACT公司在2016年被安斯泰來制藥公司收購,改名為安斯泰來再生醫學研究所,目前該研究所正在進行的共有六項相關的臨床I期或II期的試驗,試驗地包括美國,英國以及韓國等。

在2014年ACT公司的安全性數據發表前后,日本RIKEN研究所成功地完成了世界上首個人源誘導多能性干細胞(iPS)眼部移植試驗。在這一試驗中,研究者們選擇給患者移植自體來源的誘導多能性干細胞分化形成的視網膜色素上皮細胞,從而避免免疫排斥的風險。

這一方法的不足之處在于需要針對每個患者制定特有的干細胞系,因此需要更多的時間與精力,但這也是個體化醫療的發展方向。

事實上,早在2012年,其它研究組已經得到了關于利用自體多能性干細胞來源的視網膜色素上皮細胞用于治療黃斑變性的IND批件,鑒于多能性干細胞療法的固有風險,眼部疾病被認為是最佳的相關療法的試驗領域。首先,眼部是相對閉塞的環境,因此有害的細胞并不會發生系統性傳播的風險;其次,眼部的環境具有免疫抑制的特征,因此更有利于移植細胞的長期存活。

再次,晶狀體的透明性使得能夠輕易地診斷細胞移植的有效性,而且通過視力也能夠較好地判斷其治療效果。CellCure,輝瑞,RPT/CPCB等公司都開展了利用干細胞治療眼部疾病的項目。最近,中國兩個團隊也加入了這一領域的開發。在技術層面,輝瑞以及PRT/CPCB公司開發了固定膜技術,而CellCure公司則采取了細胞懸液的方法。

2015年,輝瑞與倫敦一些研究機構合作開展了相關的臨床試驗,而RPT公司則的得到了CIRM的資助,并開始了持續性的招募患者。

3. 干細胞治療糖尿病

由于干細胞生產的β細胞越來越接近內源性細胞的特點,使之臨床應用越來越靠譜,然而,免疫排斥的困難仍不容小覷。為了解決這一問題,多能性干細胞領域的十幾年的研究與發展也促進了其它疾病領域的相關療法的開發。

2014年,Viacyte公司得到美國FDA關于利用人源多能性干細胞治療I型糖尿病的臨床I期IND申請。他們公司的產品VC-01主要成分為由人源胚胎干細胞分化得到的胰腺內皮細胞,細胞被包裹在生物可降解性藥物輸送設備中,通過皮下注入的方式達到接種的目的。這一半導體設備能夠允許細胞代謝性分子釋放,但同時能夠保證細胞不會受到機體免疫系統的排斥。

前臨床試驗結果表明上述細胞在體內能夠分化并產生胰島素,產生的水平足以緩解糖尿病小鼠體內的血糖水平。如今Viacyte的臨床試驗NCT02239354也正在進行中。

截至2018年3月,在美國臨床試驗注冊網站Clinicaltrials.gov上查詢可知,全球關于干細胞治療糖尿病的臨床試驗共有167項,在中國范圍開展的有33項(8項已完成)。我國科學家主要是運用間充質干細胞手段治療糖尿病及其并發癥, 并取得一些突破,如糖尿病足部潰瘍。

4. 干細胞治療心臟病

除了上述臨床試驗之外,還有一項基于多能性干細胞的先天性心臟病療法于2013年被批準進入I期臨床,具體由Assistance Publique-Hopitaux de Paris公司負責。

該臨床試驗主要目的是證明CD15+ISL+人源胚胎干細胞來源的心肌前體細胞對于左心室收縮障礙患者的治療效果。前臨床試驗已經在靈長類動物模型中證明這類細胞能夠分化形成心肌細胞。

此外,移植手術完成4個月之后小鼠的心臟功能得到了大幅增強,盡管此時已經沒有殘留的外源細胞。目前該臨床試驗NCT02057900也在進行中。

下一代未來干細胞臨床試驗前景預測

過去十年來基于多能性干細胞的療法臨床試驗取得了顯著的進展,其中一些與臨床試驗的距離十分接近。相信將有更多的干細胞藥物問世?;诟杉毎臒o限可能, 有更多的臨床前的試驗結果被報道。

來自紐約干細胞集團以及京都大學的研究者們研制出除了由多能性干細胞分化而來的多巴胺類神經元,用于治療帕金森癥。

前臨床前試驗結果表明人源胚胎干細胞以及IPS細胞都能夠緩解帕金森癥大鼠的運動機能。另外一項研究則表明通過移植自體的IPS分化的多巴胺神經病院能夠提高患病猴子的長期生存率以及運動神經元的功能。

當然,這類療法在轉化過程中面臨的問題有很多,例如利用干細胞來源的細胞治療帕金森癥的安全性與有效性的評估;臨床試驗的設計;倫理與商業化問題。盡管這些問題依舊存在,但這類研究將來還是很有可能步入臨床階段。

另外一個長期的研究目標則是通過多能性干細胞技術體外培育能夠產生對葡萄糖敏感的胰島beta細胞,雖然目前體外實驗還是存在很多挑戰。

2014年,Doug Melton實驗室成功地在體外培育出了beta細胞。這類細胞能夠表達成熟beta細胞的標志物,同時能夠響應葡萄糖的刺激分泌胰島素。后續的研究表明通過將這類細胞包裹在藻酸鹽基質中,能夠有效避免免疫排斥的發生,從而能夠緩解小鼠的糖尿病癥狀。

目前這一研究的知識產權歸屬于Semma Therapeutics,該公司之后加入了Viacyte,共同合作開發基于多能性干細胞的抗I型糖尿病的療法。

除此之外,多能性干細胞還被開發用于治療多種其他類型的疾病。例如,有研究利用自體來源的誘導多能性干細胞治療水皰。還有一些研究利用胚胎干細胞分化形成視網膜前體細胞用于治療眼部視網膜退行性疾病。

多能性干細胞分化形成的巨噬細胞能夠表達高水平的beta-淀粉樣蛋白酶,從而能夠降解阿茲海默癥患者大腦沉積的beta-淀粉樣蛋白,起到緩解疾病的效果,等等。

通過結合多能性干細胞技術與組織工程技術,能夠在器官移植領域取得更多突破性的進展。

例如,IPS細胞分化形成的內胚層細胞前體與人員內皮細胞、間葉細胞結合能夠形成3D的肝臟組織。在移植手術之后,這一組織能夠進一步與體內的其它組織形成血管連接,從而起到修復肝臟損傷的效果。

此外,基于多能性干細胞的3D組織培養技術也被用于開發眼球、心臟、肺臟等器官。這一技術未來或許能夠成為器官移植的重要供體來源,也會為藥物篩選與疾病模型建立提供基礎。

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