细胞治疗未来展望

细胞治疗未来展望班级：生物技术1302班学号：201378010234姓名：张润细胞治疗是利用患者自体(或异体)的成体细胞(或干细胞)对组织、器官进行修复的治疗方法。广泛用于骨髓移植、晚期肝硬化、股骨头坏死、恶性肿瘤、心肌梗死等疾病。细胞治疗技术已经成为近年来最引人注目的领域之一，虽然国内细胞治疗研究不断取得重要成果，但仍存在一些会对细胞治疗技术的临床转化产生负面影响的不规范现象。一般来讲，细胞治疗包括肿瘤细胞免疫治疗，以及干细胞治疗两大类。肿瘤细胞免疫治疗是一种新兴的肿瘤治疗模式，它从病人体内采集免疫细胞，然后进行体外培养和扩增，再回输到病人体内，来激发以及增强机体的自身免疫功能以治疗肿瘤。肿瘤细胞免疫治疗是继手术、放疗和化疗之后的第四种肿瘤治疗方法。肿瘤细胞免疫治疗主要包括四大类：过继细胞免疫治疗、肿瘤疫苗、非特异性免疫刺激、以及免疫检验点单克隆抗体。过继细胞免疫治疗是国际研发热点，主要包括TIL、TCR、CAR、LAK、CIK、DC、NK等几大类。美国前总统卡特在2015年12月宣布其接受4个月的PD1免疫检查点抑制剂治疗后，脑部的黑素瘤已经完全消失；且自美国5岁女孩Emily接受CAR-T疗法后病情得到完全缓解之后，癌症免疫疗法已经被列为当年排位第一的科技进步，自此世界各大药物和疾病研发巨头也加强了在该领域的研究。目前，研究最为火热的免疫细胞疗法主要包括以下几个方面：（一）CAR-T疗法前景：CAR-T技术是目前研究最为火热的一种免疫细胞疗法。在目前的国内外临床研究进展中，美国的CAR-T临床试验数量稳居世界第一。来自宾夕法尼亚大学的CarlH.June团队在临床上的CAR-T研究相对较为领先，其治疗急性淋巴白血病的CD19的2期临床结果将会在今年的7、8月份公布。美国在研项目中临床项目仍然以CD19为主，在实体瘤方面大多扔处于I期，并且已公布的临床结果并不理想。例如宾夕法尼亚大学用mRNA暂时表达SS1抗mesothelin的临床1期实验中，虽然观察到了腹水中癌细胞减少，但是效果短暂，很快病程就进一步恶化了。这与初期研发采用了鼠源性抗体并产生了自身免疫有关。贝勒医学院采用2代CAR-T以HER2靶点治疗神经胶质瘤的1期临床中，16个病人只有1个达到部分缓解（Partialresponse，PR），7个病情稳定（Stabledisease，SD）。贝勒医学院以GD2为靶点治疗神经胶质瘤的早期研究中曾经有3/11的病人达到短暂的完全缓解（Completeresponse,CR），但是具有共刺激因子的研究结果还需要观察。中国的CAR-T临床疗法数量仅次于美国，但是由于我国存在很多技术初创公司，信息不对外公开，加上我国细胞治疗临床实验审批权下放在医院一级、缺乏中心化查询机构，还有技术来源不完全是医院自主建立等原因，使得我国很多的临床研究进展无法获得。就目前已知的CAR-T疗法临床研究情况来看，西比曼、科济生物、博生吉、雅科生物、北大未名等后发企业将目光同时瞄准了实体瘤和血液瘤：西比曼生物科技收购了301医院4个CAR-T产品并拥有后续产品的优先权；科济生物独有的GPC3靶点治疗肝癌和EGFR治疗神经胶质瘤；雅科生物在同济医院和陆道培血液肿瘤中心进行CD19产品临床试验；博生吉在精囊腺癌中MUC1靶点的CAR-T产品取得初步疗效；北大未名生物研究所在安医大二附院做CD19临床。由于国内相关技术企业数量的增多和国外技术的嫁接等原因，CAR-T疗法在国内的发展将会取得前所未有的进展。而且有可能会在某些地方赶超欧美国家。但是由于国内政策的缺失，当前实验规范程度不够，所以预期在海外获批之后，国内才会跟进。（二）基因编辑辅助细胞治疗基因编辑技术指特异性剪切基因组DNA位点的技术。基因编辑特指在基因组上进行特定位点的剪切。基因编辑是指在基因组上剪切将基因编辑与传统的暂时性表达的质粒区分开来，对特定位点剪切将基因编辑与随机整合进入基因组的逆转录病毒区分开来。基因编辑的优势在于特异性直接编辑基因组，具有可持续性和安全性。当前的基因编辑技术主要分为三种：ZFN、TALEN和CRISPR，它们的技术各具优势，这三种技术的比较图如下图：基因编辑在临床应用上仍然处于早期，主要应用仍然在科研领域。传统上基因编辑技术主要用于缺失某种正常蛋白的的罕见病领域，例如BluebirdBio在镰刀血病中就是利用MegaTAL实现基因编辑。在过继免疫细胞治疗领域，CAR-T与TCR-T公司（例如Cellectis、Adaptimmune）等都采用基因编辑敲除内在TCR和MHC的方法制作通用细胞，另外敲除CD52也可以获得对化疗药物的耐药性。总的来说，虽然前景广大，但是技术本身还处于临床研究期，离大面积进入应用还有段距离。另一方面在科研领域，CRISPR对于研制基因敲除动物模型有重大帮助。由于采用廉价的核酸识别，而不是费时费力的设计结合蛋白，极大的降低了模式动物创制的成本。（三）TCRT细胞受体（TCR）修饰的T细胞是当前过继性细胞治疗ACT技术中两大最新的技术之一（另一项是CAR-T），实现了从基础免疫学机制研究到临床免疫治疗应用的转变。目前有三种使用效应T细胞的过继细胞疗法正朝着注册审批的方向行进。肿瘤浸润性淋巴细胞（TILs）虽发展缓慢，但数十年来一直进步，近期一项针对转移性黑色素瘤的国际III期随机试验已经开始。新近组建的LionBiotechnologies公司正商业化应用TILs治疗黑色素瘤和其他有T细胞浸润的肿瘤。与TILs相比，开发转基因的方法克服对肿瘤特异性T细胞免疫耐受。这种方法通过转导嵌合抗原受体（融合抗原结合域及T细胞信号结构域）或者TCRα/β异二聚体，使T细胞能够重新高效的识别靶细胞。通过输注能够识别特异靶标的基因修饰T细胞，赋予免疫系统以新的非自然免疫活性。这种方法除了能像细胞毒性化疗和靶向治疗快速杀灭肿瘤外，还避免了疫苗和T细胞检查点疗法的延迟效应。除了极个别情况外，细胞疗法的个性化指的是自体的、源于患者的T细胞。正因如此，过继细胞治疗的开发主要依赖于学术界与制药行业的紧密合作。在这个模式中，学术界与工业界共存，前者开发和检验细胞工程技术的新思路，后者扩大和实现新方法在医疗健康领域中的影响力。这种学界和工业界的合作伙伴关系已经在全球的许多机构中出现，包括宾夕法尼亚大学与诺华，贝勒医学院与BluebirdBio、Celgene公司，纪念斯隆-凯特林癌症中心、哈钦森弗莱德癌症研究中心与JunoTherapeutics公司，国立癌症研究所与KitePharma，西比曼与中国解放军总医院。总体来说，现在有数十家细胞治疗领域的企业总投资达数十亿美元。这种合作关系的影响力仍不明确，学术界的学术自由与大型企业专注于价值相遇必将产生冲突，寻求校外的项目资金支持和知识产权的归属问题，将成为创造这个领域的学者与谋求获得技术授权的制药公司之间激烈争论的话题。干细胞（StemCell），在生物学界又被称为“万能细胞”，它是一种具有自我更新能力以及多向分化潜能的细胞，干细胞的英文“Stem”即为“起源”的意思。干细胞在一定条件下，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能；各种克隆技术，如克隆羊、克隆牛，利用的就是基于干细胞的克隆技术。干细胞是一种未充分分化、尚不成熟的细胞，其再生各种组织器官和人体的潜在功能，吸引着越来越多人的眼球。目前国内外近年来有关的干细胞治疗主要有几种疾病的临床研究报道情况如下：1).MSCs治疗脊髓损伤通过搜索国内外相关的临床文献可知，接受脊髓损伤的患者的实验指标（ASIA触觉评分、Frankel评分总体改善率、日常生活能力训练评分）具有更高的低热反应，与对照组相比差异有显著性意义（P0.05），说明间充质干细胞移植治疗骨髓损伤有一定的疗效并未发生严重并发症，但是还需要高质量的随机对照研究来证实间充质干细胞的安全性及有效性。2).治疗重症系统性红斑狼疮（SLE）南京大学附属鼓楼医院在2009年通过治疗结果首次证明了异体MSCs治疗SLE安全有效。且病人在移植MSCs后9个月及12个月时有一定的复发率，提示可在移植后6个月给予重复输注以维持疾病的长期缓解。3).干细胞治疗急性植物抗宿主疾病检索有关MSCs预防HSCT后GVHD方面的临床文献，通过研究文献试验结果可知：MSCs未能降低急、慢性GVHD发生率；MSCs未参加原发病复发率及巨细胞病毒感染率；MSCs未改善病人总体生存率。MSCs可能对GVHD有一定的预防作用，但由于尚缺乏大样本的RCT证据支持，MSCs对GVHD的预防作用尚不能作出最后结论。4).干细胞治疗心肌梗死和缺血性心力衰竭海军总医院与国内11所医院及北科生物合作研究，进行了国内首个随机、双盲、安慰剂对照的WJ-MSCs经冠状动脉移植治疗急性心肌梗死的临床试验，结果表明，WJ-MSCs治疗急性心肌梗死是安全的，无免疫反应，可明显缩小心肌梗死范围，显著提高心脏收缩功能，有效预防心肌梗死后心脏重构及心力衰竭发生，且另有证据表明，原始的WJ-MSCs确实远较自体的成体干细胞更具旁/自分泌效应，更具增殖活力及分化潜能。另有试验表明，干细胞治疗缺血性心力衰竭与急性心肌梗死对于减小患者梗死面积、提高左心室射血功能具备着确切的安全性以及治疗效果。5).干细胞治疗中枢神经系统疾病霍普金斯大学的研究人员Karussis等人的对于干细胞的临床研究结果表明干细胞具有定向迁移的能录且较为安全，还发现骨髓间充质干细胞具有显著的免疫调控功能。剑桥大学间充质干细胞在该领域的研究实验结果表明间充质干细胞治疗前后没有观察到严重的不良事件，而且经间充质干细胞治疗后患者的视力以及视觉诱发反应均有所改善，而且视神经区域增加。日本札幌医科大学的研究人员进行的间充质干细胞相关研究证明了间充质干细胞可以有效减少脑卒病灶；韩国亚洲大学的间充质干细胞临床研究结果表明间充质干细胞在缺血性中风治疗中安全有效。6).干细胞治疗肝功能衰竭通过查找相关临床实验资料可知，自体外周血干细胞治疗可以成为肝移植前的过渡治疗手段。7).干细胞治疗糖尿病足日本Kansai医科大学的医生和我国的科研人员对糖尿病足病患者的临床治疗，结果发现该治疗手段使大多数患者达到了避免截肢或降低截肢平面的目的。目前我国采用自体骨髓干细胞移植治疗下肢缺血的例数大约在8000例左右，从目前临床上反馈的结果证明了这是一种非常安全的有效、值得推广的技术。8).干细胞治疗黄斑变性在美国加利福利亚大学Stein眼科学院、Wills眼科医院、BascornPalmer眼科学院展开的hESC-RPE细胞悬液移植多中心I／II期临床试验中，采用ACT公司提供的hESC-RPE对干性AMD和Stargardt病患者进行视网膜下腔注射。实验结果发现患者的症状得到了有效缓解。目前，干细胞的研究正在向临床应用转化，干细胞的安全性数据多来自一些干细胞的早期探索研究和I、II期临床试验。总体来看，胚胎干细胞已经在动物试验中发现，未经分化的胚胎干细胞移植后可以形成畸胎瘤；诱导多能干细胞已经被证明大约20%诱导多能干细胞后代会发生肿瘤，且其诱导过程中需使用反转录病毒，对临床使用的安全性也需要验证。应用于临床治疗的细胞资源需要同时符合几个重要条件，即培养方便、可以在体外大量增殖，获得的终末分化细胞需要具有功能，同时又具备较低的致瘤风险。然而到目前为止，无论是具备亚全能性的胚胎干细胞还是体细胞来源的诱导型多能性干细胞，直接进行体外分化，都无法同时满足这些要求；异体造血干细胞最严重的不良反应是急慢性的移植物抗宿主病，会影响移植成功的患者的存活。间充质干细胞目前的临床研究上没有发现严重的不良反应；脂肪干细胞研究也未发现与移植有关的严重不良反应。从目前的研究结果和文献来看，自体造血干细胞、间充质干细胞、神经干细胞、脂肪干细胞等成体干细胞移植，相对来说比较安全。干细胞研究进展：随着国际上多个发达国家和地区干细胞应用相关法规的颁布，干细胞产品的研发和在于疾病的应用研发也有了较好的成果和较大的突破。韩国在干细胞药物领域的研发为世界瞩目。如果说2