據(jù)最新的調(diào)查資料，截止2022年7月，全球共有近1500項間充質(zhì)干細(xì)胞臨床研究登記注冊在clinicaltrials.gov上，其中大多數(shù)研究屬于II期臨床或1期臨床（只有不到50項處于臨床3期），適應(yīng)癥涉及到創(chuàng)傷、神經(jīng)、心血管、消化、生殖和免疫等多個領(lǐng)域。

這么多的研究顯示出了無論是科學(xué)界還是患者，對間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床均有極大的熱情，并抱有前所未有的期望。

然后到目前為止，全球范圍內(nèi)只有9款間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品獲得了上市許可，這對于一個已經(jīng)發(fā)展了50年、研究熱度如此高的細(xì)胞類型而言，應(yīng)該是意料之外的，特別是考慮到局部和血管內(nèi)間充質(zhì)干細(xì)胞輸注都被認(rèn)為是相對安全的臨床手段。

因此我們分析下間充質(zhì)干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化“最后一公里”的困難在哪里？

細(xì)胞異質(zhì)性

不同來源的間充質(zhì)基質(zhì)/干細(xì)胞(MSCs )，包括目前研究和應(yīng)用較多的有骨髓來源MSCs、脂肪組織來源MSCs、臍帶來源MSCs、牙髓干細(xì)胞和子宮內(nèi)膜MSCs，雖然都叫間充質(zhì)干細(xì)胞，但其宏觀特征、表型標(biāo)記、確定的分化特性、特定的分子指紋以及釋放的外泌體都有差異。

除了組織來源的差異，還有不同供體間差異。

同樣的臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞，有研究顯示男孩的臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞活性要好于女孩的，年輕母親的要好于年齡大的母親的。

即便同一組細(xì)胞，我們通過顯微照片也可以看到間充質(zhì)干細(xì)胞本身也有差異。

下圖顯示了間充質(zhì)干細(xì)胞中細(xì)胞大小和形狀的變化，有三極形細(xì)胞(黃色)、長梭形細(xì)胞(橙色)、小圓形細(xì)胞(紅色)、短梭形細(xì)胞(藍(lán)色)和扁平增大細(xì)胞(黑色)。

制備方式

間充質(zhì)干細(xì)胞的制備方式也是差異巨大，每家使用的程序和試劑耗材都有不同。

間充質(zhì)干細(xì)胞的分離方法分為四類：酶法、機(jī)械法、外植體培養(yǎng)法和密度梯度離心法。

間充質(zhì)干細(xì)胞還需要體外培養(yǎng)，細(xì)胞培養(yǎng)變量包括培養(yǎng)基配方(基礎(chǔ)培養(yǎng)基和補(bǔ)充劑)、培養(yǎng)表面基質(zhì)、細(xì)胞接種密度、生理化學(xué)環(huán)境(溶解氧和二氧化碳濃度、溫度、pH、滲透壓和緩沖系統(tǒng))，以及傳代培養(yǎng)方案。

另外間充質(zhì)干細(xì)胞的凍存和復(fù)蘇也是存在差異的環(huán)節(jié)。

疾病類型

解釋這一現(xiàn)象首要的可能就是與間充質(zhì)干細(xì)胞治療的疾病類型有關(guān)。

大部分情況下，大家都寄希望間充質(zhì)干細(xì)胞能夠治療一些傳統(tǒng)不可治愈的疾病，而這些疾病本身能獲得治愈進(jìn)展的可能性就比較渺茫，臨床難度極大。

另外還有一些針對的疾病是罕見的先天疾病，這些疾病沒有足夠的人群數(shù)量來滿足III期研究的要求。

即便當(dāng)患者數(shù)量合適時，結(jié)果也可能不完全符合終點(diǎn)，因為納入標(biāo)準(zhǔn)可能涉及極端晚期疾病，當(dāng)間充質(zhì)干細(xì)胞的益處不能對抗晚期疾病進(jìn)展時間充質(zhì)干細(xì)胞治療效果就不完全顯現(xiàn)。

最后還有一些疾病，其病理生理事件尚不清楚，廣泛存在的神經(jīng)退行性疾病就是這種情況，包括多發(fā)性硬化、肌萎縮性側(cè)索硬化、帕金森病、亨廷頓舞蹈病、脊髓損傷和阿爾茨海默病等等。

那么干細(xì)胞是分化好呢還是原始好呢？抑或攜帶那些細(xì)胞因子更合適，都不清楚，這些無疑也增加了間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的難度。

輸注方式

不同的細(xì)胞輸注方式可能帶來不一樣的療效。

大多數(shù)間充質(zhì)干細(xì)胞臨床治療采用靜脈注射方式，這樣細(xì)胞的生物分布以及到達(dá)損傷部位的細(xì)胞數(shù)量就與治療效果密切相關(guān)。

最初認(rèn)為，大多數(shù)靜脈注射的間充質(zhì)干細(xì)胞滯留在肺中，隨后才能到其他組織中，從而導(dǎo)致治療效果降低。

最近的研究顯示肺捕獲干細(xì)胞后，單核細(xì)胞吞噬間充質(zhì)干細(xì)胞，隨后單核細(xì)胞從肺遷移到其他身體部位從而提供治療效果。

在移植物抗宿主病的動物模型中，已證實輸注的凋亡間充質(zhì)干細(xì)胞可與單核細(xì)胞一起發(fā)揮作用，促進(jìn)免疫抑制。

總的來說，基于間充質(zhì)干細(xì)胞的藥理學(xué)研究仍然缺乏針對不同臨床情況的可靠藥效學(xué)和藥代動力學(xué)模型，這些都需要專門的研究來認(rèn)知細(xì)胞輸注后的復(fù)雜情況，與宿主細(xì)胞的相互作用以及應(yīng)用的疾病。

干細(xì)胞結(jié)合組織工程后，實現(xiàn)局部定點(diǎn)移植更可行，在組織工程中，細(xì)胞可以與生物材料一起局部植入，避免通過血液循環(huán)的首過效應(yīng)。

與遠(yuǎn)距離靜脈注射相比，這顯著增強(qiáng)了間充質(zhì)干細(xì)胞向損傷部位的歸巢，這在神經(jīng)疾病和骨科疾病上更值得考慮。

政治和經(jīng)濟(jì)因素

間充質(zhì)干細(xì)胞的挑戰(zhàn)不僅僅存在于技術(shù)本身，還包括政策和經(jīng)濟(jì)因素。

政策方面，需要各國之間更加協(xié)調(diào)及相對一致的監(jiān)管框架，以促進(jìn)從早期開發(fā)到大型跨國試驗。

但是因為不同國家采取的臨床路徑不同，一些國家并沒有采用間充質(zhì)干細(xì)胞藥品的方式進(jìn)行監(jiān)管。

因此即便在臨床上用的如火如荼，在細(xì)胞藥的數(shù)據(jù)統(tǒng)計上依然是0。

另外經(jīng)濟(jì)因素也一直在影響該領(lǐng)域的發(fā)展，當(dāng)基于間充質(zhì)干細(xì)胞的產(chǎn)品表現(xiàn)出有效的安全性和治療性時，投資會增加，這樣產(chǎn)品可供更多人使用。

但在很多國家，投資界因為擔(dān)心間充質(zhì)干細(xì)胞作為技術(shù)管理，醫(yī)院可以直接制備應(yīng)用，這阻礙了企業(yè)對基于間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品的大規(guī)模投資。

從這點(diǎn)上講，公立醫(yī)院/學(xué)術(shù)界和企業(yè)之間的關(guān)系需要在監(jiān)管機(jī)構(gòu)的統(tǒng)籌下進(jìn)行更明確的互動及溝通。

制備成本

間充質(zhì)干細(xì)胞轉(zhuǎn)化的一個不可忽視因素還在于成本。

目前臨床級別的間充質(zhì)干細(xì)胞生產(chǎn)成本在15，000到數(shù)萬不等，此外，當(dāng)生產(chǎn)中必須包括基因載體時，成本會大大增加。

根據(jù)一項調(diào)查報告，如果是拯救生命的細(xì)胞治療，超過100，000美元的成本都是可以接受的。

但如果是對于改善生命生活質(zhì)量的疾病的治療，這個金額就可能會受到保險機(jī)構(gòu)和患者的不理解，從而影響到間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床轉(zhuǎn)化。

因此，在保持產(chǎn)品質(zhì)量的同時，企業(yè)界必須努力降低間充質(zhì)干細(xì)胞的相關(guān)成本。

現(xiàn)在許多努力都集中在開發(fā)新的擴(kuò)增技術(shù)上，以滿足大量細(xì)胞數(shù)量的需求，并建立強(qiáng)大的細(xì)胞庫，為大量受體提供細(xì)胞。

也有人提出引入生物反應(yīng)器，為數(shù)十億個細(xì)胞提供一致的產(chǎn)品質(zhì)量和再現(xiàn)性，這些都取得了令人鼓舞的結(jié)果。

另外生產(chǎn)成本的顯著降低還將來自于質(zhì)量控制測試費(fèi)用的降低，通過設(shè)計新的分析方法，可以在降低價格的同時保持產(chǎn)品質(zhì)量。

總結(jié)

以上，我們從方方面面探討了干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化的困難之處，相信讀者們能從中有所收獲。

我們知道藥品的三要素，安全、有效、可控，其中針對細(xì)胞藥而言，可控性是和傳統(tǒng)藥品區(qū)別最大的地方。

雖然我們在自動化、標(biāo)準(zhǔn)化等方面開始做大量工作，但是未來還有很多的挑戰(zhàn)在等著我們。

參考文獻(xiàn)：

Mastrolia I, Foppiani EM, Murgia A, et al. Challenges in Clinical Development of Mesenchymal Stromal/Stem Cells: Concise Review. Stem Cells Transl Med. 2019;8(11):1135-1148. doi:10.1002/sctm.19-0044

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