MSCs产品的临床应用依然路漫漫

2006年，针对细胞疗法的国际组织（International Society for Cellular Therapy，ISCT)提出了一些关于鉴定MSCs的标准（如细胞表面的分子表达）。最近，MSC领域的研究者发现，这些常见的分子标记物并不是特异的，因此不足以用来判定MSC细胞产品的细胞组成和生物学功能。虽然不是FDA所要求的，如果利益相关者能够对如何定义MSC达成相关共识，也许会对这一领域的发展起到重要的推动作用。

为了更好地了解MSCs的细胞组成、表型以及生物活性，将MSCs的表面分子或分泌的蛋白与其在体内外的活性联系起来可能会发挥重要作用。然而，由于对MSC作用机制方面知识的缺乏，以及不了解这些作用机制究竟与不同临床症状预后以及细胞给药途径之间有何联系，MSCs成为治疗产品变得更加困难。重要的是，FDA综述了开发者对每个产品所提交的标准后发现，在临床开发早期， MSC的命名(nomenclature)并不是开发者研发早期的主要关注内容。然而，这对于监控标准来说其实具有重大的意义，比如说产品标签。

为了追踪这一领域出现的趋势，FDA的研究人员评估了来源于全球临床注册网站上不同厂家提交给FDA关于MSCs产品或相关产品的66个新药研发申请。他们将自己的评估限制在基于 MSC的产品。例如，研究人员排除了骨髓单核细胞，即使研发者将其描述为MSC相关产品。他们还排除了那些仅利用MSCs来生产细胞疗法所需产品，而未将 MSCs直接应用于患者的临床试验。研究人员的分析结果反映了MSC来源的高度变异性。由于大家对MSC产品还未达到共识，因此，基于MSC产品的临床应用依然面临重大挑战。

捐赠者和组织来源差异很大

在2006年到2012年间，申报FDA IND的基于MSC的产品数增加了3倍。在这期间，登记注册MSC临床试验的数目也大大增加。尽管临床试验数量的激增以及对命名进行修订的需求，原始的叫法（间充质干细胞）依然占主导地位。

2013年以前，世界范围内登记注册的基于MSC的产品临床试验中有72%使用的是“间充质干细胞”这一称谓，在IND提交申请中有76%的基于MSC的产品叫“间充质干细胞”。随着临床试验注册数目以及提交FDA IND产品的增多，供体以及组织来源的差异性也逐渐增加。供体来源的差异性指的是这个细胞是来源于自体还是异体，也包括不同供体之间的差异性，例如供体的年龄和健康状况。2008年以前，几乎所有申报IND的MSC产品来源于同种异体，而在那以后MSC供体和组织来源的差异性显著增加。例如：2011年提交于FDA IND的基于同种异体MSC的产品为42%（2013年以前唯一低于50%的一年），而又于2012年增加到73%。

组织来源是显著影响MSCs命名的一个重要参数。2007年，66个提交于FDA IND的MSC产品100%来源于骨髓，但2012年这一比例降至55%。2013年以前，第二多的组织来源是脐带或胎盘组织，第三是脂肪组织。从 2011年开始，来源于脂肪组织的MSC产品显著增多，仅仅2011年到2012年这一比例就增加了3倍。

MSC产品生产的差异性

MSC研究者和生产者生产 MSC所用的标准非常宽泛。在这些不同的生产工艺中，研究人员检测了4个可能潜在影响产品属性的参数：1、胎牛血清（FBS）；2、大气氧；3、成品的冷冻保存；4、细胞银行。80%申报的产品都使用了FBS。而培养基中的FBS浓度也从2%到20%不等，最常见是10%。不同浓度的FBS导致培养基中的生长因子也不同，因此，一些生产商也强调了FBS批次在比较 MSC产品质量中的重要性。然而，要确定哪个检测和产品特征适合用于进行对比同样充满挑战。目前FBS最常见的替代品是人血小板裂解液，其质量和相似性同样非常重要。此外，许多申报的研究中，除了血清还使用了生长因子（约25%）。

90%提交FDA的MSC产品在细胞培养中使用了大气氧。一些研究使用的是生理氧气（如低氧压，5%O2）。此外，80%的提交文件中提到用冷冻的方法来保存产品，并且在给患者输注前几个小时内解冻。目前，在输注前快速解冻后检测MSC的功能活性也存在很大挑战，解冻后活性检测的方法差异很大，对于解冻后MSC的功能是否能迅速恢复仍存在质疑。

一小部分产品（35%）申报文件中提到了使用细胞银行。当使用细胞银行时，研究人员发现，MSC通常需要经过更多的传代数才会产生最终的产品，有些传代数甚至达到10代。考虑到细胞银行后续产品的需求，所有保存的产品都经历了一次或多次冷冻。

MSC细胞表面标记物

研究人员发现，基于MSC产品的细胞表面标记物的表达存在很大的差异性。此外，在MSCs产品研发生产的不同阶段，用以确定MSC性质的标记物数目也存在很大差异。虽然在基于MSC产品的申报文件中，对于标记物的描述存在很大的差异，但有7个最为常见的标记物，分别为CD105、CD73、CD90、CD45、CD45、CD34、CD14和HLA II。

MSC体内外生物活性检测

FDA 人员发现，在那些定义了“潜在标记物”的研究中，对于MSC生物活性的描述也存在较大差异性。“潜在标记物”指的是与生物活性相关的分子标记物，包括分泌因子或者MSC或靶细胞表面蛋白的表达。这些潜在的标记物往往被研究者认为是临床应用的一个潜在方向。FDA对此也发布了一份关于细胞治疗潜力的指导原则。研究者发现，仅有不到50%的IND基于MSCs的产品申报对标记物的活性检测进行了描述。那些包含这些描述的申报者往往是同种异体来源产品的商业公司。这些标记物包括MSCs分泌的因子，如促血管新生因子或抗炎因子Th2，也包括一些在MSC-白细胞共培养增殖试验中检测的标记物。另外一点需要考虑的是，有证据表明MSC组织来源可能会影响其活性，比如脂肪来源的MSC对T细胞和单核细胞的免疫抑制作用更强。

MSC生物活性也依赖于产品特异性因子、临床适应症以及给药途径，其细胞功能也受到微环境的影响。作者查阅相关资料后发现，研究人员正在很多临床适应症中开展MSCs相关研究，心血管和神经疾病最为常见。除此之外，接近四分之一的MSCs产品申报在免疫相关疾病中进行研究，如移植物抗宿主病。同时，MSCs产品也可以进行多种途径给药。一半的申报产品是通过静脉途径给药，剩下的一半包含的给药途径则较广，包括但不限于直接在心脏中给药、肌肉内给药和局部涂抹。这种临床适应症以及给药途径的差异性在MSC临床研究登记注册网站上也可以看到。MSCs是如何发挥效果、其对不同临床适应症的影响有何不同、给药途径不同如何影响MSC的疗效，这些未知问题还需要研究人员同心协力进一步研究。

研究者对提交给FDA的基于MSC体内效果的动物研究也进行了分析。绝大多数动物体内研究都遵循概念验证（proof of concept）。很多研究设计融入了多重评价指标：表型、增殖活性、分布和给药后细胞的存活。但是没有一个基于MSC的产品研究同时评估了这4个指标。 23%的产品评估了其中的3个指标，37%的产品评估了其中的2个指标，14%的产品评估了其中的1个指标。有四分之一的研究并未评价其中的任何一项指标。特别需要指出的是，在MSC的动物试验中，仅有不足20%的研究描述了给增殖和表型，三分之二的研究描述了细胞分布，而研究对于给药后的情况基本都会进行描述。

总结

很多利益相关者将MSCs描述为一种容易了解，且具有可评估性质的一类同源细胞。然而，在研究者提交的FDA申报文件中对MSCs的定义、生产以及描述却存在很大的差异。这些差异性主要体现在有关细胞组织来源、产品生产、细胞表面分子表达和其他体内外研究方面。在基于MSC产品的申报文件中，有7个常规被描述的MSC表面标记物，分别为CD105、CD73、CD90、CD45、CD34、CD14和HLA II类分子。然而，到底哪些标记物足以描述这类复杂异质的产品，目前还不清楚。

对基于MSC产品进行更好的定性，以便更好地了解MSC的表型以及MSC亚群的影响，这对于推进基于MSC的疗法具有重要意义。而这对于非骨髓来源的 MSCs来说尤为重要，因为开发者对于这类产品的描述相对更少。此外，对MSC特异性标记物检测方法以及筛选的早期开发，为我们了解基于MSC产品的组成和体内外活性提供了机会。那些能够预测潜在疗效的生物标记物或许能够将更多的MSC相关信息与临床数据联系起来。本文所阐述的内容并不是想告诉大家这里有一系列的MSC标记物是FDA审批所需要的，而是要告诉大家，MSC产品的临床转化还需要面临很多挑战。

（作者：贺利军、沈颖）

参考文献：Cell Stem Cell 2014;14:141-145