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1、间充质干细胞间充质干细胞 功能及临床应用功能及临床应用 1 MSC简介 MSC安全性评 价 MSC功能与应 用 中国的政策 2 间充质干细胞 简介 1 3 间充质干细胞 间充质干细胞 mesenchymal stem cells 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 4 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 Tissue Eng 2002 8 6 911 920 5 间 充 质 干 细 胞 没满 4X 长满 4X 6 间 充 质 干 细
2、 胞 贴壁生长 特定表面标志 阳性 95 阴性 2 CD105 CD45 CD73 CD34 CD90 CD14 or CD11b CD79 or CD19 HLA DR 多向分化潜能 体外分化能力 软骨 成骨 脂肪 The International Society For Cell Therapy Cytotherapy 8 315 317 2006 鉴定标准 最低标准 7 Annu Rev Pathol 2011 6457 478 8 无处不在无处不在 MSC 脂肪 骨髓 脐带 脐带血 牙髓 外周血 胸腺 羊膜 9 富含MSC的人体组织 图片来自网络 10 年龄与骨髓MSC含量的变化 1
3、1 研究的里程碑 安全安全 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 12 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 分化分化 13 研究的里程碑 3 2002年Exp Hematol和blood 发表文章 首次 证明MSC具有免疫抑制能力 免疫调节免疫调节 14 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 统一的标准统一的标准 15 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
4、性高度 MSCMSC药物药物 16 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 mononuclear cell 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 17 MSC的新理解 Cell Immunol 2012 27
5、2 2 112 116 MSC是机体免疫系统安全信号的来源 18 血液病 1994年Matzinger提出 danger model 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 not dangerous 诱导免疫耐受 signals 遗憾 当时没有明确涉及dangerous signals和safe signals的定义和内涵 Danger Model 19 应用受限 2001年Matzinger提出具体的 dangerous signals Signals Dangerous siganls Safe
6、 signals endogenous Hsp DNA RNA TNF CD40L exogenous unmethylated CpG sequences in microbial 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 Danger Model 20 应用受限 MSCs是免疫系统 安全信号 的来源 acute phase chronic phase safe signals self MSCs Cell Immunol 2012 272 2 112 6 MSC在免疫中的作用 21 思 考 人体含丰富的 MSC MSC具有很 强的免疫调 节功能
7、为何还会出 现自身免疫 性疾病 22 间充质干细胞 安全性评价 2 23 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 What about mesenchymal stem cell 间充质干细胞 Think about hemopoietic stem cell 造血干细胞 不是所有的干细胞都具有成瘤性 癌变 24 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 Ann Med 2005 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
8、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 25 安全性评价 临床使用安全性报道 J Gastroenterol Hepatol 2012 27 Suppl 2112 120 Stem Cells Transl Med 2012 1 10 725 731 26 安全性评价 临床使用安全性报道 Stem Cells Dev 2013 22 24 3192 3202 J Tissue En
9、g Regen Med 2011 5 2 146 150 27 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 J Invasive Cardiol 18 552 556 Chin Med J Engl 117 1443 1448 J Am Coll Cardiol 54 2277 2286 Stem Cells 28 1099 1106 Clin Pharmacol Ther 83 723 730 Leukemia 22 593 599 Zhon
10、ghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi 34 107 110 Chinese Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research 11 1277 1279 Chinese 28 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 PLoS One 2012 7 10 e47559 29 MSC治疗软骨损伤 41个病人的45个关节软骨 最长观察11
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 J Tissue Eng Regen Med 2011 5 2 146 150 安全性评价 30 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 31 Array CGH and cytogenetic analyses showed that BM MSCs expanded in vitro did not show chromosomal abnormalities Telomerase activity and hTERT tran
12、scripts were not expressed in any of the examined cultures and telomeres shortened during the culture period Cancer Res 2007 67 19 9142 9149 P14 P18 稳定性评价 32 稳定性评价 P30 Although hUC MSCs with genomic alterations do not undergo malignant transformation periodic genomic monitoring and donor management
13、focusing on genomic stability are recommended before these cells are used for clinical applications Cell Death Dis 2013 4e950 33 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 34 欧盟GMP关键点 Cytotherapy 2015 17 2 128 139 35 间充质干细胞 功能及应用 3 36 多
14、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 37 MSC研究的差异性 Cell Cycle 9 15 2923 2924 38 MSC分泌的趋化受体 绿色 和趋化因子 蓝色 Stem Cells 2008 26 9 2287 2299 MSC具有很强的趋化性 39 Cell Stem Cell 2009 5 1 54 63 MSC在肺部滞留 激活TSG 6的高表达 MSC在肺部的清除
15、和激活 40 Control Nude NOD SCID Nude Balb c Balb c MSCMSCFibroblast Fibroblast MSC 体内代谢 Zangi L et al Stem Cells 2009 27 2865 2874 天数 41 Circulation 2005 112 10 1451 1461 Cytotherapy 2015 肺部没有损伤 肺部有损伤 42 Circulation 2005 112 10 1451 1461 43 脐带MSC和骨髓MSC 细胞因子表达 Biology of Blood and Marrow Transplantation
16、 13 1477 1486 2007 我们的结果 Haematologica 2006 91 1017 26 CytokineUC MSCBM MSC IL 6 LIF IL 3 GM CSF G CSF SDF 1 M CSF VEGF FLt 3 SCF 2MG 44 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 45 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 1 PGE2 IDO RANTES SDF 1 MIP 1 MCP 1 HGF NGF FGF 2 PDGF AA PDGF BB EGF VEGF165 FGF 2 EGF PDGF AA PDGF BB HGF FGF 2 VEGF165 FGF 2 HGF Stem Cells 2015 33 6 1878 1891 46 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 47 概念的差异 临床研究 clinical
