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中检院:iPS细胞为再生医学和个性化医疗提供了广阔的应用前景

在医学发展的长河中,干细胞治疗犹如一颗璀璨的新星,为众多难治性疾病的治疗带来了全新的希望。尤其是诱导多能干细胞(iPSCs),凭借其独特的优势,在再生医学领域占据了重要地位。

中检院:iPS细胞为再生医学和个性化医疗提供了广阔的应用前景

文献截图

近期,中国食品药品检定研究院国家药物安全评价监测中心和中国药科大学多靶标天然药物全国重点实验室的研究团队在行业期刊《中国医药生物技术》上发表了一篇题为《人诱导多能干细胞来源细胞治疗产品的临床前安全性评价研究进展》的综述报告,深入探讨了这一领域的关键问题,为 iPSCs 从实验室走向临床应用铺平了道路。

该综述报告指出,人类多能干细胞(pluripotent stem cells,PSCs)具有自我更新和多向分化的能力,可以分化成具有治疗功能的特殊细胞,为再生医学和个性化医疗提供了广阔的应用前景[。目前,由PSCs衍生的细胞已拓展到多种类型,并应用于多种适应证,包括治疗退行性眼病的视网膜细胞和用于CAR-T疗法的自然杀伤细胞(NK细胞。

一、iPSCs 技术的革命性优势

iPSCs 通过人体终端体细胞重编程获得,突破了传统干细胞疗法的资源限制。与胚胎干细胞相比,其来源广泛且规避了伦理障碍,可从任意个体获取并建立标准化细胞库。

在未分化状态下,iPSCs 能大规模扩增并通过稳定分化方案生成功能细胞,为临床级细胞产品的规模化生产提供了可能。更重要的是,iPSCs 可实现自体移植,从理论上消除了异体移植的免疫排斥风险,为个性化治疗开辟了新路径。

二、临床前安全评价体系的创新构建

(一)成瘤性风险的精准防控

研究已建立多层次成瘤性评估体系:体内实验采用高灵敏度的 NOG 小鼠模型,其异种移植敏感性较裸鼠高 30 倍,可精准检测细胞致瘤潜能;体外检测通过 q-PCR 技术定量残留未分化细胞,结合细胞标记分选与分化标志物检测,实现了分化纯度的精准把控。基因组稳定性评估采用 G 显带、全基因组测序等技术,全面筛查染色体异常与基因突变,为细胞产品的遗传安全性提供了技术保障。

(二)生物分布与长期安全性验证

生物分布研究通过 q-PCR 与免疫组化技术,系统追踪细胞在体内的迁移与定植。例如,iPSCs 来源的多巴胺能前体细胞(DAPs)移植实验显示,细胞仅在注射部位脑区特异性存活,未出现全身异位分布。长期毒性研究表明,移植细胞在 6-12 个月观察期内,未引起实验动物体重、器官功能等指标异常,证实了其长期安全性。

(三)免疫原性调控的突破性进展

iPSCs 衍生细胞展现出独特的免疫特性:神经嵴干细胞等类型具有低免疫原性,且 MHC 匹配的同种异体移植可显著降低免疫反应。通过 HLA 表达分析与混合淋巴反应实验,可精准预测细胞免疫表型;人源化小鼠模型进一步验证了自体移植的免疫优势,为异体移植的免疫调控提供了研究范式。

三、多领域临床转化的突破性进展

(一)帕金森病治疗的里程碑突破

在帕金森病(PD)治疗研究中,iPSCs 衍生的 DAPs 已展现出卓越的治疗潜力。非人灵长类模型实验证实,移植的多巴胺能神经元可在纹状体存活、增殖并与宿主神经网络整合。全基因组测序显示,分化细胞未出现基因突变与拷贝数变异,成瘤性实验中混合 10% 未分化 iPSCs 的细胞制剂仍无致瘤性表现。PET 成像与免疫组化检测表明,MHC 匹配移植可有效避免神经炎症反应,为临床同种异体移植提供了安全依据。

(二)癌症治疗领域的创新探索

在癌症治疗中,iPSCs 衍生细胞已展现出独特价值。研究表明,iPSCs 可定向分化为自然杀伤细胞(NK 细胞),用于 CAR-T 疗法的优化。这类 NK 细胞在体外扩增后可精准识别肿瘤细胞,且免疫原性低,有望克服传统 CAR-T 细胞的异体排斥风险。目前,基于 iPSCs 的 NK 细胞制剂已在非临床研究中证实对多种实体瘤和血液系统肿瘤具有杀伤活性,为癌症免疫治疗提供了新的技术路径。

(三)糖尿病治疗的里程碑突破

近年来,iPSCs衍生的胰岛β细胞在糖尿病治疗领域取得重大突破。北京大学邓宏魁团队通过小分子化合物组合成功实现人iPSCs向功能成熟的胰岛β细胞样细胞(SC-β细胞)的高效分化,其葡萄糖刺激胰岛素分泌能力接近原代胰岛细胞的80%。

2024年9月25日,研究团队在Cell上发表论文,报告了将化学诱导多能干细胞(CiPSC)分化而来的胰岛移植到1型糖尿病患者腹直肌前鞘下的成功案例。该患者在1年随访中摆脱了胰岛素依赖,实现了持续的血糖控制。这是我国自主研发的新一代人多能干细胞制备技术的重大突破,为干细胞和再生医学领域的发展奠定了基础,也展示了CiPSC-胰岛移植在1型糖尿病治疗中的巨大潜力。

目前该技术已进入临床转化阶段,2024年我国药监局受理了首个iPSCs来源胰岛细胞的临床试验申请,标志着该疗法向临床应用迈出关键一步。

四、未来展望:从实验室到临床的加速迈进

iPSCs 技术正通过标准化的安全评价体系加速临床转化。当前,从细胞库建立、分化诱导到安全性检测的全链条技术体系已初步成型,其在 PD、癌症等领域的成功验证,为其他适应证的研究提供了可复制的评价模式。随着灵长类动物模型研究的深入与评价技术的迭代,iPSCs 衍生细胞疗法有望在不久的将来实现多领域临床应用突破,为重大难治性疾病的治疗带来革命性变革。

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