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间充质干细胞功能及临床应用MSC简介MSC安全性评价MSC功能与应用中国的政策间充质干细胞简介1#间充质干细胞间充质干细胞（mesenchymalstemcells，MSC），来源于发育早期的中胚层，1968年MSC在骨髓中发现，后发现其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。BM-MSC接种在珊瑚状羟基磷灰石微载体（3小时后的扫描电镜500X）——TissueEng2002;8(6):911-920间充质干细胞没满4X长满4X间充质干细胞•贴壁生长•特定表面标志阳性(≧95%)阴性(≦2%)CD105CD45CD73CD34CD90CD14orCD11bCD79orCD19HLA-DR•多向分化潜能体外分化能力:软骨，成骨，脂肪TheInternationalSocietyForCellTherapyCytotherapy,8:315-317,2006鉴定标准（最低标准）：AnnuRevPathol2011;6457-478无处不在MSC脂肪骨髓脐带脐带血牙髓外周血胸腺羊膜富含MSC的人体组织图片来自网络年龄与骨髓MSC含量的变化研究的里程碑安全1，1995年间充质干细胞首次应用于临床治疗，评价血液肿瘤患者使用后的安全性和有效性。研究的里程碑2，1999年science发表文章，首次证明MSC的多向分化能力！分化研究的里程碑3，2002年ExpHematol和blood发表文章，首次证明MSC具有免疫抑制能力！免疫调节研究的里程碑4，2006年国际细胞治疗协会（ISCT）颁布了间充质干细胞的定义（最低鉴定标准）。统一的标准研究的里程碑5，2012年Osiris公司申报MSC作为药品上市得到加拿大FDA的批准，MSC的临床应用达到一个历史性高度！MSC药物1，活性差、功能低的间充质干细胞（自体骨髓间充质干细胞）2，脐血单个核细胞（mononuclearcell，不是monocytes）冒充间充质干细胞（部分医院和企业）3，干细胞制剂里添加各种药物（激素）4，治疗方案没有经过优化5，各种忽悠的干细胞类型，比如：外周血干细胞（外周血含有少量的间充质干细胞，但目前无法扩增到临床所需的细胞数）、母乳干细胞（退一步说，即使母乳里含有干细胞，但经过胃酸和肠道消化，早就死翘翘了）、植物干细胞、心脏干细胞（专业上有心肌干细胞）等负面消息（包括无效）的特点MSC的新理解CellImmunol2012;272(2):112-116MSC是机体免疫系统安全信号的来源！血液病1994年Matzinger提出“dangermodel”核心：免疫系统只关心其是否受到损坏来启动免疫反应或诱导免疫耐受受到损坏（dangerous）活化APC活化T-cell未受到损坏（notdangerous）诱导免疫耐受signals遗憾：当时没有明确涉及dangeroussignals和safesignals的定义和内涵。DangerModel应用受限2001年Matzinger提出具体的“dangeroussignals”SignalsDangeroussiganlsSafesignalsendogenous:Hsp,DNA,RNA,TNF,CD40Lexogenous:unmethylatedCpGsequencesinmicrobial（2001年）??意义：能够解释更多免疫学现象，成功地解释了坏死细胞为何能诱导免疫应答反应。DangerModel应用受限MSCs是免疫系统“安全信号”的来源acutephasechronicphasesafesignalsself-MSCsCellImmunol.2012;272(2):112-6MSC在免疫中的作用思考人体含丰富的MSCMSC具有很强的免疫调节功能为何还会出现自身免疫性疾病？间充质干细胞安全性评价2#“成瘤性/致癌”的担忧和恐惧是干细胞临床应用的最大障碍！担忧和恐惧的最早来源是胚胎干细胞的强致癌性，包括后来的iPS。Whataboutmesenchymalstemcell(间充质干细胞)？Thinkabouthemopoieticstemcell(造血干细胞)！不是所有的干细胞都具有成瘤性/癌变！1，间充质干细胞广泛存在于人体中，包括外周血、骨髓、脂肪、所有组织器官的基质（AnnMed2005;37(7):469-479）。如果间充质干细胞具有成瘤性，那么肿瘤一定伴随着每个人的完整人生！2，每次患者输血或造血干细胞移植（骨髓移植），都伴随着输入少量的间充质干细胞。但从来没有证据证明输血和造血干细胞移植能导致肿瘤的出现！3，间充质干细胞作为药品，已经在国外上市，那是否意味着安全性已经得到国外的认可？能否得到中国专家、医生、民众的认可？值得反思的三点安全性评价临床使用安全性报道：------JGastroenterolHepatol2012;27Suppl2112-120------StemCellsTranslMed2012;1(10):725-731安全性评价临床使用安全性报道：------StemCellsDev2013;22(24):3192-3202------JTissueEngRegenMed2011;5(2):146-150安全性评价临床使用安全性报道：8个随机对照临床试验（RCTs）发现MSC治疗组和对照组的感染率没有差异，明确提出MSC治疗不会增加感染的风险，MSC治疗组和对照组在恶液质和成瘤方面没有差异。JInvasiveCardiol18:552–556；ChinMedJ(Engl)117:1443–1448；JAmCollCardiol54:2277–2286；StemCells28:1099–1106；ClinPharmacolTher83:723–730；Leukemia22:593–599；ZhonghuaXinXueGuanBingZaZhi34:107–110(Chinese)；JournalofClinicalRehabilitativeTissueEngineeringResearch11:1277–1279(Chinese)安全性评价临床使用安全性报道：对目前大量的临床试验的文献进行分析（Meta-Analysis），发现MSC输入治疗与发烧存在一定的关联性，而与其他文献所报道的不良反应没有必要的联系，认为MSC治疗是安全的。PLoSOne2012;7(10):e47559MSC治疗软骨损伤，41个病人的45个关节软骨，最长观察11年5个月，没发现患者得肿瘤等副作用，证明了MSC的长期安全性！JTissueEngRegenMed2011;5(2):146-150.安全性评价风险控制基因组稳定性•体外扩增导致的基因突变微生物•病毒•细菌•支原体辅料素•内毒素•胎牛血清残留稳定性评价生产工艺Array-CGHandcytogeneticanalysesshowedthatBM-MSCsexpandedinvitrodidnotshowchromosomalabnormalities.TelomeraseactivityandhTERTtranscriptswerenotexpressedinanyoftheexaminedculturesandtelomeresshortenedduringthecultureperiod.(CancerRes2007;67(19):9142-9149)P14P18稳定性评价稳定性评价P30AlthoughhUC-MSCswithgenomicalterationsdonotundergomalignanttransformation,periodicgenomicmonitoringanddonormanagementfocusingongenomicstabilityarerecommendedbeforethesecellsareusedforclinicalapplications.(CellDeathDis2013;4e950)生产工艺管理要求《干细胞制剂质量控制及临床前研究指导原则（试行）——干细胞制剂的质量控制》明确提出要求：“应制定干细胞采集、分离和干细胞（系）建立的标准操作及管理程序，并在符合GMP要求基础上严格执行。”GMP级车间欧盟GMP关键点（Cytotherapy2015;17(2):128-139）间充质干细胞功能及应用3#多向分化免疫调节能力消炎能力促进器官特异性干细胞增殖修复组织器官软骨损伤/缺损、血管新生GVHD、自免肝、RA、SLE、移植排斥各种炎症、脑水肿、溃疡性结肠炎肝病、神经系统疾病、再障心梗、中风间充质干细胞功能应用多重治疗机制，但有偏重！MSC研究的差异性CellCycle;9(15):2923-2924MSC分泌的趋化受体（绿色）和趋化因子（蓝色）——StemCells2008;26(9):2287-2299MSC具有很强的趋化性CellStemCell2009;5(1):54-63MSC在肺部滞留，激活TSG-6的高表达。MSC在肺部的清除和激活ControlNudeNOD/SCIDNudeBalb/cBalb/cMSCMSCFibroblastFibroblastMSC体内代谢ZangiL,etal.StemCells2009;27:2865-2874天数Circulation2005;112(10):1451-1461Cytotherapy2015;肺部没有损伤肺部有损伤Circulation2005;112(10):1451-1461脐带MSC和骨髓MSC（细胞因子表达）BiologyofBloodandMarrowTransplantation13:1477-1486,2007我们的结果:Haematologica.2006;91:1017-26CytokineUC-MSCBM-MSCIL-6+++LIF++IL-3--GM-CSF++-G-CSF+-SDF-1+++M-CSF++VEGF++++FLt-3++SCF++++β2MG++++评价MSC的质量克隆形成能力细胞大小免疫调节能力分泌细胞因子的量MSC免疫调节因子趋化因子营养因子血管再生因子抑制疤痕因子抗凋亡因子HGF、TGF-β1、PGE2、IDORANTES、SDF-1α、MIP-1α、MCP-1HGF、NGF、FGF-2、PDGF-AA、PDGF-BB、EGFVEGF165、FGF-2、EGF、PDGF-AA、PDGF-BB、HGF、FGF-2VEGF165、FGF-2、HGFStemCells2015;33(6):1878-1891空气洁净度脐带脂肪骨髓影响MSC的质量的因素MSC功效来源病理生理细胞活率体外培养健康患者培养营养年青年老活率越高越好概念的差异临床研究：clinicalstudy是以人体疾病的诊断、治疗、预后、病因和预防为主要研究内容。临床试验：clinicaltrial指任何在人体（病人或健康志愿者）进行药物的系统性研究，以证实或揭示试验药物的作用、不良反应及/或试验药物的吸收、分布、代谢和排泄，目的是确定试验药物的疗效与安全性。临床试验一般分为I、II、III、IV期临床试验和EAP（expandedaccessprogram）临床试验。间充质干细胞临床试验：全球（554+115项）2015-11-1搜索词结果间充质干细胞临床试验：中国（109+9项）2015-11-1搜索词结果全球分布（区域）Upto2015-11-01MSC的全球clinicaltrials项目完成临床试验发表文章的病种MSC免疫系统心血管造血系统神经系统运动医学呼吸系统GVHD、肾移植Crohn’s病、RA急性心梗、心肌缺血、心衰难治性心绞痛、扩张型心肌病下肢缺血再障、GVHD帕-罗二氏综合征脊髓损伤、MS膝骨关节炎软骨缺损骨发育不全支气管肺发育不全COPDMSC质量最佳治疗方案最佳治疗效果间充质干细胞美国FDA对间充质干细胞治疗的支持！间充质干细胞国家年份公司