中国生物工程杂志  2016, Vol. 36 Issue (9): 126-133

文章信息

王佃亮, 杜娟.
WANG Dian-liang, DU Juan.
细胞药物的研发现状——细胞药物连载之三
The Current Research and Development Status of Cell Drug
中国生物工程杂志, 2016, 36(9): 126-133
China Biotechnology, 2016, 36(9): 126-133
http://dx.doi.org/DOI:10.13523/j.cb.20160916

文章历史

收稿日期: 2016-02-04
修回日期: 2016-02-15
细胞药物的研发现状——细胞药物连载之三
王佃亮1 , 杜娟2     
1. 中国人民解放军火箭军总医院药学部组织工程与再生医学实验室 北京 100088
2. 中国人民解放军火箭军总医院医务部 北京 100088
摘要: 近年来,细胞药物的研究受到了国内外重视。特别是干细胞药物,已成为世界各国竞相研究的热点领域,但各国的干细胞药物绝大多数仍处于研究阶段,全球真正上市的干细胞药物很少。目前正在研发的干细胞药物主要集中在治疗慢性疾病(关节炎、糖尿病和癌症等)和心脏相关疾病(心肌梗死、心脏衰竭等)。一些传统体细胞药物(软骨细胞、心肌细胞、胰岛细胞等)和免疫细胞药物已在临床应用。
关键词: 细胞药物     细胞产品     干细胞     免疫细胞     体细胞     临床应用    
The Current Research and Development Status of Cell Drug
WANG Dian-liang1 , DU Juan2     
1. Tissue Engineering and Regenerative Medicine Laboratory, The General Hospital of The PLA Rocket Force, Beijing 100088, China;
2. Medical Affairs Department, The General Hospital of The PLA Rocket Force, Beijing 100088, China
Abstract: In recent years, the research of cell drug has been paid more attention at home and abroad. Stem cell drug, in particular, has become a hot research field around the world. The vast majority of stem cell drugs in various countries are still in the research stage, and only a few of stem cell drugs have come into the market. The currently developing stem cell drugs are focused on the treatment of chronic diseases (arthritis, diabetes and cancer, etc.) and heart related diseases (myocardial infarction, heart failure, etc.). Some traditional somatic cell drugs (such as chondrocytes, cardiac muscle cells, islet cells, etc.) and immune cell drugs have already been used in clinic.
Key words: Cell drug     Cell product     Stem cell     Immune cell     Somatic cell     Clinical application    
1 干细胞药物研发 1.1 人胚胎干细胞

人胚胎干细胞(human embryonic stem cell,hESC)是开发干细胞疗法非常理想的干细胞种类,但受到伦理因素限制,许多企业无法利用hESC开发干细胞疗法,或研发的疗法很难获得批准[1-3]

开发hESC药物较早的企业主要有美国Geron公司和ACT公司。

胚胎干细胞技术是美国Geron公司开发慢性退化性疾病疗法的主要途径。该公司已经开发出独特的方法,来实现未分化的hESC的生产、维持和培养规模的增加。Geron公司还开发出了能够将这些hESC分化为疗法所需细胞的方法,并对这些分化获得的细胞进行冷藏保存,以实现商业化销售。Geron公司共拥有9个hESC细胞系,大部分研究工作集中于H1、H7和H9三个干细胞系中。Geron公司已开发出6种干细胞药物(表 1),这些细胞药物均是通过不同方法从hESC分化而来的,其中用于治疗脊髓损伤等神经系统疾病的GRNOPC1,已经进入I期临床试验。GRNOPC1是一种由hESC分化获得的少突胶质祖细胞。少突胶质细胞是神经系统中自然存在的细胞类型,具有生成髓磷脂和神经营养因子的作用,这些物质对于神经系统的正常功能都是至关重要的。脊髓损伤后,少突胶质细胞便会减少,从而导致患者瘫痪。2009年1月,美国FDA批准Geron公司开展hESC疗法治疗脊髓损伤的临床试验,成为美国首例获批的人类胚胎干细胞疗法。除了治疗脊髓损伤外,GRNOPC1也具有治疗其他神经系统疾病的潜在能力,Geron公司已经开始与两个学术团队合作在动物模型中开展GRNOPC1治疗阿尔茨海默病和多重硬化症的研究。Geron公司从hESC中获得了人心肌细胞(GRNCM1) 。GRNCM1有正常的收缩功能,适当地对心脏药物应答。将这些细胞移植到心肌梗死的动物模型中,与接收无细胞注射的动物比较,明显改善了左室功能。Geron公司研发的药物共有20多种,除了GRNOPC1、GRNCM1、GRNIC1、GRNCHND1、GRNVAC1和GRNVAC2之外,还有端粒酶抑制剂,可治疗非小细胞肺癌、慢性淋巴细胞性白血病、多发性骨髓瘤、血小板增多症、乳腺肿瘤和其他实体瘤等。

2010年3月2日,美国ACT公司宣布,该公司用于治疗少年失明的胚胎干细胞疗法MA09-hRPE也获得了美国FDA授予的孤儿药地位。ACT公司于2009年11月向FDA递交了利用这种疗法治疗隐性黄斑营养不良的临床试验申请,利用hESC来重建视网膜色素上皮细胞,实现对这种疾病的治疗。这些消息为干细胞疗法的产业化发展敞开了一扇大门,同时也为疾病患者带来了希望。

表 1 正在研发的干细胞药物(部分) Table 1 Stem cell drugs under development (part)
产品源自产品描述适应症开发阶段公司
GRNOPC1少突胶质细胞祖细胞脊髓损伤Ⅰ期Geron 公司
GRNCM1心肌细胞心脏病临床前
GRNIC1胰岛细胞I型糖尿病研究
GRNCHND1软骨细胞骨关节炎研究
干细胞ADME药物筛选研究
GRNVAC1/ GRNVAC2成熟树突状细胞肿瘤免疫治疗研究
未成熟树突状细胞免疫排斥研究
Osteoblasts成骨细胞骨质疏松研究
ProchymalMSC骨髓间充质干细胞 激素抵抗的急性移植物抗宿主病Ⅲ期Osiris Therapeutics公司
急性移植物抗宿主病的一线治疗Ⅲ期
难治性克罗恩病Ⅲ期
Ⅰ型糖尿病Ⅲ期
急性心肌梗死Ⅱ期
肺疾病Ⅱ期
急性放射综合征Ⅲ期(Animal Rule)
Chondrogen MSC骨关节炎和软骨防护Ⅱ期
Osteocel-XCMSC局部骨再生临床前
Provacel MSC心肌损伤Ⅰ期
ReN001CNS-SC中风Ⅰ期ReNeuron公司
ReN009外周动脉疾病临床前
ReN003视网膜致盲性疾病临床前
HuCNS-SChCNS-SC神经元腊样脂褐质症Ⅰ期StemCells公司
家族性脑中叶硬化Ⅰ期
MyoCell肌肉干细胞Ⅱ级/ⅡI级心脏衰竭Ⅱ期/Ⅲ期Bioheart公司
Osteocel PlusMSC肌肉骨骼缺陷Ⅲ期NuVasive公司
MA09-hRPEhESC隐性黄斑营养不良FDA批准临床试验AdvancedCell Technology公司
成肌细胞hESC 心脏衰竭Ⅲ期
AMR-001HSCST段抬高型心肌梗死Ⅱ期NeoStem公司
Ixmyelocel-T来自骨髓的自体细胞严重肢体缺血和扩张型心肌病Ⅲ期Aastrom公司
C-CureMSC心力衰竭Ⅱ/Ⅲ期Cardio 3公司

1.2 人成体干细胞

除了胚胎干细胞药物的发展潜力,人成体干细胞也展现着举足轻重的角色[4-6]。2011年,人成体干细胞占整个干细胞市场80%以上。成体干细胞中,收集过程操作简单,培养过程中污染的概率小,与hESC相比,人成体干细胞不存在道德问题,而且人成体干细胞疗法不需要遗传学上的操作。

人成体干细胞最大的优势是基因组非常稳定,其中间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)来源较丰富,从骨髓、脂肪组织、表皮、血液等组织中均可以分离得到,可生成骨、软骨、脂肪、血液细胞的前体细胞和纤维结缔组织,更具有广阔的发展前景[7-11]。由于这些原因,MSC已成为再生医学业界在短期内开发商业产品的最佳选择[12-15]。异源细胞治疗产品已经被用在移植物抗宿主病,骨髓移植及糖尿病性溃疡。更重要的是,异源MSC疗法目前已进入退行性适应症(类风湿关节炎、糖尿病、缺血性心脏疾病、骨关节炎和肌肉损伤等)治疗的临床Ⅱ期、Ⅲ期阶段。

Osiris公司主要从事从成人骨髓中获取MSC的研究。目前,该公司的产品已经证实具有修复不同种类组织的能力,并为多种疾病,如炎症性疾病、心脏病、糖尿病和关节炎等创新疗法的开发提供了机遇。目前,Osiris公司已经开发出两种相对成熟的干细胞产品,即Prochymal和Chondrogen,并进行了大量的临床试验。Prochymal 是来自骨髓的成体MSC,具有控制炎症、促进组织再生并阻止疤痕形成的作用。目前Prochymal在4种疾病治疗中,进入或已经完成了ⅡI期临床试验,包括GVHD和克罗恩病。该药也能够用于心脏病发作后的心肌组织修复,保护患Ⅰ型糖尿病患者体内的胰岛细胞,以及为患有肺部疾病的患者进行肺部组织修复。Prochymal在I型糖尿病治疗中的效果和安全性已经得到美国FDA的认可,2010年5月4日,FDA授权Prochymal进入I型糖尿病的临床治疗中。Chondrogen 主要用于治疗关节炎类疾病,目前,利用这种药物进行膝关节炎治疗的I期临床试验已经完成,临床Ⅱ期试验患者的招募工作也已经结束。Osiris公司生产的另外一种新产品Osteocel-XC,主要用于治疗病灶骨再生,2010年年初已经完成临床前试验。此外,Alliancells生物科学和AlloCure两公司也在开发此类干细胞药物。

干细胞研究与开发的另一个主要应用目标是治疗中枢神经系统疾病。目前,StemCells公司已经开发出人类神经干细胞。该公司的产品hCNS-SC 是一种分离自胎儿脑部的高度纯化的人类神经干细胞,临床前试验证实,这种细胞可以直接移植进入中枢神经系统中,能够分化为神经元和神经胶质细胞,能够在体内存活长达一年的时间,而且不会形成肿瘤或发生任何不良反应。目前,这种产品在两种严重神经系统紊乱疾病的临床治疗中已经进入了临床试验阶段。2009年1月,StemCells公司完成了该产品治疗神经元腊样脂褐质症的I期临床试验。2009年11月,该公司又开展了hCNS-SC治疗家族性脑中叶硬化,影响幼儿的髓鞘异常疾病的I期临床试验。StemCells公司还在开发用于治疗阿尔茨海默病和年龄相关黄斑变性的干细胞疗法产品。ReNeuron公司重点开发能够治疗脑病(包括中风、阿尔茨海默病和帕金森病)的神经干细胞技术。ReNeuron公司领先的治疗候选物是ReN001干细胞疗法,用于治疗受中风影响而致残的患者,ReN009用于治疗外周动脉疾病,ReN003重点在视网膜的致盲性疾病方面,如视网膜色素变性。目前BrainStorm和NeuroGeneration两公司也正在积极开发用于治疗帕金森病的干细胞疗法产品;Neuralstem公司则在研究来自胎儿组织的人神经细胞产品,后者被认为可能具有神经保护作用。

由于心血管疾病的市场大,而且早期大量的基础研究表明干细胞对心肌再生非常有利,因此开发干细胞在心血管疾病中的应用是生物公司的重点。不久的将来可能有多个MSC产品即将获得批准。Bioheart公司已经开发出两种修复心脏损伤的细胞产品,其中,MyoCell是一种肌肉干细胞,能够在患者发生严重心脏损伤几个月或几年后,改善其心脏功能。目前,Bioheart公司正在北美洲和欧洲开展MyoCell治疗Ⅱ级和ⅡI级心脏衰竭的Ⅱ期和ⅡI期临床试验,共招募了330名患者参与。Mesoblast公司的骨髓MSC产品已进入Ⅲ期临床试验,为脐带血造血干细胞疗法产品,用于治疗心梗。Baxter公司的心肌内注射自体HSC,目前在进行Ⅲ期临床试验(造血干细胞从外周血中获得),用于提高难治性慢性心肌缺血患者的心肌血流量,减少心绞痛发作。预计2016年完成临床研究。目前的研究结果表明,该产品能修复心脏组织,增加血流量,减少心绞痛发作,并使患者能够适当锻炼。Baxter公司的直接竞争对手是AMR-001(NeoStem公司产品)。AME-001为来自骨髓的自体造血干细胞,用于治疗ST段抬高型心肌梗死。将AMR-001注射进入梗死相关的动脉,在局部缺血下,低氧诱导因子将诱导组织产生基质细胞衍生因子1(SDF-1) 。AMR-001的目标是缺血性损伤部位,造血干细胞上的趋化因子CXC受体4将结合SDF-1。AMR-001处于Ⅱ期临床试验阶段。其他处于研发后期的产品还包括Aastrom公司的Ixmyelocel-T,它由来自骨髓的自体细胞组成(包括除MSC外的单核细胞巨噬细胞)。该细胞被认为可以促进免疫调节、血管生成和组织重塑。该产品处于Ⅲ期临床试验阶段,用于治疗严重肢体缺血和扩张型心肌病,2015年完成临床试验。C-Cure(Cardio 3 Bioscience公司产品)是将自体MSC诱导后生成的心肌细胞注入心衰患者的心脏。Cytori公司的来自脂肪的MSC产品也于2012年2月完成了一项用于治疗心肌梗塞的Ⅱ/Ⅲ期临床试验。Aldagen、Cardiogenesis和Pluristem治疗学产品等公司也在开发用于治疗心血管疾病的干细胞疗法产品。

美国的ACT公司目前主要关注3个领域,即视网膜色素上皮细胞、成血管细胞和成肌细胞的重建。在成血管细胞研究领域,ACT目前正在进行临床前试验,旨在治疗心血管疾病、中风和癌症。目前,该公司已经成功利用hESC获得血管内皮细胞,并成功用于血管修复。成肌细胞研究领域是ACT公司从2007年开始开展的。2007年9月,ACT公司收购了Mytongen公司,同时也接手了心脏衰竭疗法开发的项目。该项目主要利用干细胞获得成肌细胞,从而对心脏衰竭造成的心脏损伤进行修复。目前,该项目已经完成了I期临床试验,FDA也即将批准其开展Ⅱ期临床。

除了上述已经获批的干细胞药物和产品外,目前处于临床中后期的干细胞药物和产品还有Gamida Cell公司的StemEx,这是一种异体基因干细胞产品,今后白血病患者将可以利用自己的干细胞来进行骨髓移植,而不需要在花费巨大代价遵照配型相同的志愿者捐献干细胞,所以也被视为即取即用的治疗,StemEx将代替BMT用于白血病和淋巴瘤的治疗。

虽然目前尚无涉及iPS细胞药物产品,但iPS广阔的发展前景,使得日本2014年2月成立使用iPS细胞的药品生产企业-SIREGE,将致力于使用iPS细胞治疗年龄相关性黄斑变性眼病的药品。

我国近年已有不少药企和科研单位尝试研发干细胞药物。例如,中国医学科学院基础医学研究所进行的骨髓MSC对预防急性GVHD的研究,完成了非随机化和随机化Ⅱ期临床试验(查询SFDA数据库登记号CTR20132003和CTR20132698) ,适应症针对恶性血液病、移植物抗宿主病。河北贝特赛奥生物科技有限公司的“间充质干细胞心梗注射液”I期临床试验也于2011年完成,对干细胞治疗心梗的安全性和有效性行初步评估,适应症包括急性心梗恢复期心功能不全的患者(登记号CTR20132028) ,但我国SFDA对国内药企申报的干细胞药物临床试验,相关研究报批进程仍较为曲折。目前我国在干细胞药物产品的研究和开发上与国外仍存在差距。随着卫生部和国家药监局联合发布《干细胞临床试验研究管理办法(试行)》(征求意见稿),今后干细胞临床试验研究需要更高的要求。

1.3 已上市干细胞药物

干细胞研究至今,目前已有部分细胞药物投向市场。新的干细胞产品上市的批准,将不断证明对该领域的研发投入是对的,市场的前景也将更加明朗,并进一步刺激投资,在短期内,新的干细胞产品还将扩大应用的范围。国际上已批准上市的干细胞药物,美国FDA 2例,韩国KFDA3例、澳洲TGA、加拿大Health Canada各1例(表 2)。① Prochymal:2008年,Osiris的干细胞药物Prochymal在美国上市,是一种成体干细胞产品。主要用于移植物抗宿主病(GVHD)和肠道炎性疾病Crohn氏病。2012年,获加拿大药监局批准上市,被称为是世界首个干细胞治疗药物,用于治疗儿童移植物抗宿主病(GVHD)。②MPC:2010年7月,澳大利亚治疗用品管理局(TGA)批准Mesoblast公司生产和供应自体间充质前体细胞(MPC)产品在澳大利亚上市,该产品主要应用于受损组织的修复和再生。③Hearticellgram-AMI:2011年7月,韩国食品药品监督管理局宣布,准许由FCB-Pharmicell公司开发的心脏病治疗干细胞药物“Hearticellgram-AMI”自7月1日起投放市场销售,用于治疗急性心肌梗死。Hearticellgram-AMI将成为全球首个利用干细胞制成的治疗急性心肌梗死药。主要的治疗方法是,从患者自身骨髓中提取间充质干细胞移植注入冠状动脉。干细胞获准用于急性心肌梗死治疗主要基于6年临床试验及干细胞治疗心肌梗死治疗临床效果。研究发现,干细胞移植6个月后,患者左室射血分数改善6%。④Hemacord:2011年11月,首个获批的脐带血制剂(脐带造血祖细胞),以备同种异体造血干细胞移植之需,是干细胞产品并非药物。⑤Cartistem和Cuepistem:2012年,韩国食品药品厅表示,批准Medi-post公司的软骨再生治疗药物Cartistem和Anterogen的肛瘘治疗药物Cuepistem等的生产许可。

在2012年获批的10个生物技术产品中,最引人注目的是两个干细胞治疗药物,它们分别为Duke大学医学院的脐带血造血干细胞静脉注射混悬液(DuCord)、Clinimmune实验室公司源自脐带血的HPC。它们是继2011年11月10日Hemacord获批之后的两个新晋脐带血造血祖细胞制品。纽约血液中心的脐血造血祖细胞Hemacord,作为美国FDA批准的第一个干细胞产品,现用于异基因造血干细胞移植,治疗遗传性或获得性造血系统疾病的患者。

表 2 已批复上市的细胞药物(部分) Table 2 The approved cell drugs (part)
国家年份商品名/公司来源适应症
欧洲EMA2009.10ChondroCelect (比利时TiGenix公司)自体软骨细胞膝关节软骨缺损
美国FDA2009.12Prochymal (美国Osiris公司)人异基因骨髓来源间充之干细胞GVHD和Crohn病
澳洲TGA生产许可2010.07.MPC(Mesoblast公司)自体间质前体细胞产品骨修复
韩国FDA2011.07Hearticellgram-AMI(FCB-Pharmicell公司)自体骨髓间充质干细胞急性心梗
美国FDA生物制品许可2011.11.Hemacord(纽约血液中心)脐带血造血祖细胞用于异基因造血干细胞移植遗传性或获得性造血系统疾病
韩国FDA2012.01Cartistem (Medi-post公司)脐带血来源间充质干细胞退行性关节炎和膝关节软骨损伤
韩国FDA2012.01Cuepistem(Anterogen公司)自体脂肪来源间充质干细胞复杂性克隆氏病并发肛瘘
加拿大2012.05Prochymal(美国Osiris公司)骨髓干细胞儿童急性移植抗宿主疾病(GVHD)

2 其他细胞药物研发 2.1 传统体细胞

传统体细胞药物主要包括来源于软骨细胞、成纤维细胞、肝细胞、胰岛细胞、嗅鞘细胞等的产品,已应用于临床。

2.1.1 软骨细胞

2009年10月,欧盟药品管理局(EMA)的人用药品委员会(CHMP)同意高级疗法委员会(CAT)的肯定意见,推荐医疗产品ChondroCelect 10 000cells/μl悬液的上市申请(表 2)。ChondroCelect来自自体软骨细胞,用于修复成人膝关节股骨髁的单个有症状的软骨损伤(国际软骨修复学会[ICRS]Ⅲ或Ⅳ级),是一种先进的组织工程再生的医疗产品,目前该产品已在比利时、荷兰、卢森堡、德国、英国、芬兰和西班牙等国上市销售。

美国健赞生物技术制药公司(Genzyme Corporation,NASDAQ: GENZ)开发的两个自体软骨细胞修复技术的产品MACI移植物和Carticel,用以替代损伤的膝关节软骨。Carticel是美国FDA第一个批准的细胞治疗产品(表 3)。Carticel作为健赞公司第一代ACI技术,和MACI移植物主要被矫形外科医师用于治疗临床上具有显著症状的关节软骨损伤的患者,二者都是对患者自身的软骨细胞进行培养和移植来修复软骨损伤。Carticel自体软骨细胞移植,主要针对股骨髁损伤,以及对曾经接受的关节镜或其它手术修复程序(如清除术、微骨折、钻孔和磨削关节成形术等)反应不佳的患者,修复急性或反复外伤造成的、具有症状的股骨软骨缺损(内侧、外侧或滑车)。MACI移植物目前在欧洲、亚洲和澳洲上市,而Carticel则在美国市场应用。

2.1.2 成纤维细胞

2007年10月,FDA批准健赞公司的Epicel上市,用于治疗危及生命的严重烧伤。Epicel能够为烧伤患者提供永久的皮肤(替代物),这是在美国上市的第一个异源移植系统。

Dermagraft-TM由Advanced Tissue Sciences公司生产的一种人工真皮。它是从新生儿包皮中获取的成纤维细胞接种于生物可吸收的聚乳酸网架上,14~17天后,由于成纤维细胞在网架上大量增殖并分泌多种基质蛋白,如胶原、纤维连接蛋白、生长因子等,形成由成纤维细胞、细胞外基质和可降解生物材料构成的人工真皮Dermagraft-TM。其结构更类似于天然真皮, 能够减少创面收缩, 促进表皮黏附和基底膜分化。Dermagraft-TM既可用于烧伤创面,又可用于皮肤慢性溃疡创面的治疗。Marston等在美国35个医疗中心314例糖尿病慢性足部溃疡的随机对照临床研究中,验证了Dermagraft治疗的安全有效性。Dermagraft-TC是Advanced Tissue Sciences公司生产的另一种人工真皮。将新生儿包皮的成纤维细胞接种到一种由一层硅胶薄膜和与之相贴的尼龙网组成的膜上。Dermagraft-TC常作为一种临时性敷料应用于烧伤创面。Purdue等多中心研究显示,66例烧伤患者平均烧伤面积为44%,移Dermagraft-TC与异体皮比较,14天时接受率分别是94.7%与93.1%,从黏附、积脓情况看,两者没有差别,而Dermagraft-TC易于去除,不易造成创面出血。

表 3 已批准上市的体细胞产品(部分) Table 3 The approved somatic cell drugs (part)
产品名称产品介绍产品适用范围产品目前获批准情况
Carticel来源于自体软骨细胞软骨移植已获批准上市
Epicel来源于自体成纤维细胞皮肤移植已获批准上市
Dermagraft来源于异体成纤维细胞皮肤移植已获批准上市
Transcyte来源于异体成纤维细胞皮肤移植已获批准上市
Apligraf来源于异体成纤维细胞皮肤移植已获批准上市

1998年美国Organogenesis公司生产的Apligraf是目前最成熟的既含有表皮层又含有真皮层的组织工程复合皮。Apligraf系采用新生儿包皮的成纤维细胞接种于牛胶原凝胶中形成细胞胶原凝胶,然后接种角质形成细胞进行培养制成,已获美国FDA批准用于治疗糖尿病性溃疡和静脉性溃疡等小面积创面的修复。对美国24个中心208例患者的非感染性神经性糖尿病足部溃疡的治疗结果表明,采用Apligraf治疗的试验组112例中有63例创面完全愈合,而采用湿纱布治疗的对照组96例仅有36例(PP =0.004 2) 创面愈合;平均愈合时间前者为65天,后者为90天(P =0.002 6) 。而Fivenson等的临床研究也表明,应用Apligraf治疗静脉性溃疡比传统方法更为经济有效。此外,Apligraf还可用于治疗大疱性表皮松解症、坏疽性脓皮病、溃疡性结节病等。

2.1.3 其他细胞

具有肝细胞功能最完善的人原代肝细胞是最理想的移植细胞,但其来源有限,增殖能力较差,保存效果不太理想,使其应用受到了很大限制。但随着肝细胞分离和培养技术的发展,人原代肝细胞的来源得到了较好的保障,为肝细胞移植的基础研究及临床应用产生了巨大的推动作用。1993年Mito等第一次报道了肝细胞移植在治疗慢性重型肝炎中的应用。1998年美国FDA 6880条款通过了人类肝细胞体内移植可作为终末期肝病的一项有效的治疗技术,并于当年通过了美国FDA认证。2006年 Fisher 和 Strom总结了世界范围内20例慢性肝衰竭和37例急性肝衰竭接受肝细胞移植的临床资料,结果提示有一定疗效。目前国内解放军304医院等单位在开展肝细胞移植治疗工作,并取得了一定成就。国内杨永平等对7例急慢性肝衰竭进行了肝细胞移植,人肝脏可获取2×1010个肝细胞,复苏后肝细胞存活率在75%以上,2例好转、2例痊愈、1例行肝移植、2例无效。李灼日等进行2例肝切除手术来源的成人肝细胞移植。病例1肝细胞获取量为2.7×108个,活性为92%;病例 2 肝细胞获取量为 7.5×108个,活性为 93%。2 例在移植后病情均得到一定程度的缓解,临床症状和生化指标明显改善。

人胰岛细胞主要分为A(α)细胞、B(β)细胞、D细胞和PP细胞,其中β细胞是治疗糖尿病的功能细胞,主要分布于胰岛中心部位,可将胰岛细胞从胰岛组织中用胶原酶等消化并分离出来治疗糖尿病。国际胰岛移植登记处(ⅡRT)建议,胰岛细胞移植时所需数量要超过6 000IEQ/kg。从目前的临床结果来看,I型糖尿病患者需要接受10 000IEQ/kg体重以上的胰岛才可能完全脱离外源性胰岛素治疗,大部分患者需要接受2次甚至多次胰岛移植。

嗅鞘细胞是一种神经胶质细胞,存在于人类的鼻黏膜、嗅球等处。嗅鞘细胞具有终生促进脊髓轴突再生、再髓鞘化,促进脊髓神经功能恢复。嗅鞘细胞移植已应用于临床治疗脊髓损伤。

2.2 免疫细胞

免疫细胞治疗属于第三类医疗技术,目前我国已取消审批。目前临床上应用的的免疫细胞产品主要有树突状细胞(dendritic cells, DC)[16-18]、细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine induced killer cell,CIK)[19-21]等。

2.2.1 DC与CIK

DC是由美国学者Steinman于1973年首次在小鼠淋巴结中发现的,因其在成熟时伸出许多树突状或伪足状突起而得名,是迄今所知的以抗原提呈为唯一功能,且提呈能力最强大的抗原提呈细胞。之后的很长时间里,由于受当时生物学技术的限制,人们没办法在体外培育更多的树突状细胞,且价格昂贵,结果造成对它研究没能进一步深入下去。到了20世纪90年代,人类在生物学技术方面取了长足进步,能够在体外培养DC了,对DC的研究也就有了突破性进展。20世纪末美国率先在人体上开展DC免疫治疗肿瘤的试验,结果令人鼓舞。随后DC成了肿瘤生物治疗的明星,也成了全世界与癌症奋斗的科学家们研究的热点。进入21世纪,国内外科学家发现DC在治疗哮喘等疾病中起到了很重要的作用,并在临床上用于多种肿瘤的生物治疗。

CIK是将人外周血单个核细胞在体外用多种细胞因子(如抗CD3单克隆抗体、IL-2和IFN-γ等)共同培养一段时间后获得的一群异质细胞。它是一种新型的免疫活性细胞,增殖能力强,细胞毒作用强,具有一定的免疫特性。由于同时表达 CD3 和 CD56 两种膜蛋白分子,又称为NK 细胞样 T 淋巴细胞,兼具有 T 淋巴细胞强大的抗瘤活性和NK细胞的非 MHC 限制性杀瘤优点。CIK细胞具有增殖速率快、杀瘤谱广、杀瘤活性高等优点。对于失去手术机会或已复发转移的晚期肿瘤患者,能迅速缓解临床症状,提高生存质量,延长生存期。大部分患者,尤其是放化疗后的患者,可出现消化道症状减轻或消失、皮肤有光泽、黑斑淡化、静脉曲张消失、脱发停止,甚至头发生长或白发变黑等“年轻化”表现,并出现精神状态或体力明显恢复等现象。

2.2.2 药物研发上市情况

2010年4月29日,美国FDA批准了首个癌症治疗疫苗Provenge(Dendreon公司研制)用于晚期前列腺癌的治疗,使该药成为第一个在美国被批准用于治疗的疫苗,开创了癌症免疫治疗的新时代。Provenge疫苗是利用患者自身的免疫系统与恶性肿瘤抗争,它由载有重组前列腺酸性磷酸酶(PAP)抗原的肿瘤患者自身的神经元DC构成。PAP蛋白表达于绝大多数的前列腺肿瘤细胞,也表达于正常的前列腺组织中,只是以极低的水平存在于其他正常组织中。在治疗性肿瘤疫苗Provenge中,PAP抗原融合于作为佐剂的一种免疫刺激细胞因子(GM-CSF),DC则将PAP蛋白消化为多肽而呈现于其表面,当其被重新回输入患者体内后,可被免疫系统T细胞识别,而接触过该抗原后的T细胞能找到并杀灭表达PAP抗原的癌细胞。

Geron公司的GRNVAC1/ GRNVAC2是端粒酶癌症疫苗,它由成熟的DC、人类端粒酶(hTERT)RNA和一部分溶酶体定位信号构成。GRNVAC1通过患者皮肤注射,DC通过皮肤进入淋巴指挥细胞病毒T细胞释放端粒酶杀死肿瘤细胞。GRNVAC1的第一例临床试验是由杜克大学医学中心完成的,I期治疗前列腺癌的临床结果于2005年发布在Journal of Immunology期刊上。Geron公司支持的对GRNVAC1的Ⅱ期临床研究分别在美国6个医学中心进行。Ⅱ期临床研究增加了对病情严重的白血病(AML)患者的疫苗用量并检查了其安全性和适应性,还对其免疫反应进行评估,该项试验的患者招募工作已于2009年结束。2010年12月,Geron公司发表第二阶段GRNVAC1的临床试验数据,21名患者中,13名仍处于临床缓解状况。第一次接种疫苗后,免疫力维持时间的中间值为13.2个月,11名患者中有7人有高度复发风险。在接种GRNVAC1疫苗的第12个月,估计高风险患者的无病存活率为81%。

我国著名免疫学家曹雪涛院士主持开展的体细胞治疗性疫苗-抗原致敏的人树突状细胞(APDC),经过近十年的发展,已经在Ⅱ期临床试验中与化疗序贯联用治疗晚期大肠癌取得显著疗效,进入临床Ⅲ期试验。这是我国国家食品药品监督管理总局(CFDA)正式批准的第一个,也是目前我国唯一进入临床试验的免疫细胞治疗技术。

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细胞药物的研发现状——细胞药物连载之三
王佃亮 , 杜娟