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诱导多能干细胞衍生间充质干细胞疗法的研究进展及创新策略（二）

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药事纵横

写在前面：

在本系列文章的首篇中《诱导多能干细胞衍生间充质干细胞疗法的研究进展及创新策略（一）》中我们着重探讨了由iPSC获得iPSC-MSC的方法学研究进展，主要总结概括了目前市面上主流的iPSC衍生MSC的制备方法，主要包括MSC培养基替换诱导法、信号通路调节诱导法及拟胚体法等。本篇开始我们着重探讨iMSC的临床前应用及临床级iPSC衍生细胞制品的研究进展，即在多种疾病动物模型中的药效学研究数据。

iPSC衍生的iMSC体现了更优越的生物学性能

Shinya Yamanaka在2006年首次利用仙台病毒将四转录因子（OCT4、SOX2、KLF4和c-Myc）组合转入分化的体细胞，将其重编程到多能干细胞状态，这一突破性发现引领世界各地不同的科学家开展对iPSC的研究，从而开启了iPSC时代[1]。iPSCs来源非常广泛，可从包括上皮成纤维细胞、脂肪细胞、肾上皮细胞、神经细胞、胰岛细胞、间充质干细胞、肾上皮细胞等大多数成熟体细胞均能获得。iPSC保留了部分供体细胞的表观遗传标记，可能会影响向不同方向分化的细胞功能[2-4]。有研究者对比了来源于牙龈、牙周韧带和肺组织的三种iPSCs 诱导分化产生的iMSCs，发现所有iMSCs在多能性、表面标记物表达，三系分化的特性十分相似[5]。我们通过以下表格列举了从不同组织来源的iPSC分化获得iMSC细胞的性能特点，发现一定程度上iMSC与成体MSC相比在功能上更加优越。

表1.不同组织来源的iPSC与分化所得iMSC性能对比[6-10]

针对多种适应症模型的临床前研究数据

iMSC被应用于许多疾病动物模型中以证明其药效，iMSC对组织再生、损伤修复、免疫调节、炎症调节等均展现出与MSC类似的功能。

无论是静脉滴注还是局部注射iMSC，iMSC的低免疫原性都至关重要。有研究表明将iMSC注射至交叉韧带损伤的裸鼠和SD大鼠膝关节腔，不会引起大鼠的体内炎症反应，提示iMSC异种移植的适用性[11]。在免疫调节功能方面，对大鼠GvHD模型输注iMSC显著降低了T细胞强度，减少移植后的单核细胞浸润及血浆中促炎因子IFNγ和TNFα的表达量，促进IL-10的表达，显著延长了模型动物的后肢存活时间[12]。针对炎性肠病，无论尾静脉注射或腹腔注射，均能够显著改善小鼠症状，促进肠上皮细胞增殖及肠道血管生成，且iMSC与相同剂量AT-MSC呈现的效果类似[13]。

在组织再生方面，iMSC细胞膜片可显著促进喉软骨损伤的裸鼠软骨组织再生，促进软骨细胞标志物表达及细胞外基质的沉积。在骨再生方面，相比于磷酸钙颗粒，iMSC局部移植后的骨实质明显更好，与BM-MSC移植效果在皮质和中央缺损区域的表现无显著差异[14]。在类固醇诱导的大鼠股骨头坏死模型中，iMSC的局部注射能够预防坏死区域骨质流失并促进软骨修复[15]。将iMSCs植入大鼠牙周缺损模型中时，iMSCs可促进牙周再生和新的矿化组织形成[16]。将经iMSC诱导的成骨细胞移植到颅骨缺损小鼠后，可支持缺损部位的骨形成[17]。

iMSC在损伤修复方面效用也十分显著。在大鼠脑缺血再灌注损伤中，iMSC可抑制损伤部位的小胶质细胞活化，在短期和长期内均能显著改善大鼠的神经和运动功能[18]。在小鼠肾缺血再灌注损伤模型中，不同剂量的iMSC通过活化ERK1/2信号通路，减轻小鼠的血清肌酐水平和肾小管坏死程度，显著降低炎性细胞因子及氧化应激水平，改善肾功能[19]。局部注射iMSC于心肌梗死灶旁，可促进实质细胞与间质细胞的相互作用，缓解心室重塑[20]。被动吸烟造成心脏功能障碍大小鼠模型中，尾静脉注射iMSC显著减轻了促炎细胞因子的升高，恢复抗炎因子和抗氧化标志物的表达，且显著改善心脏的异常形态[21]，提示iMSC作为治疗心血管药物的可能性。

iMSC还广泛应用于功能障碍。在肝功能障碍大鼠中经脾脏注射iMSC，能够观察到iMSC分化为表达多种人特异性干细胞标志物的功能性肝细胞，促进肝脏再生[22]。iMSC输注还可以改善肾功能不全兔的血清生化指标，减少肾组织纤维化程度，恢复肾血流量[23]。在勃起功能障碍的大鼠模型中，海绵体局部注射iMSC可以修复ED大鼠阴茎内皮和平滑肌组织损伤，降低BAX和Caspase-3水平，提高Bcl-2表达，从而逆转细胞凋亡，恢复勃起功能[24]。

临床级iPSC衍生细胞制品的研究进展

截至2023年11月，在Clinical Trials网站上检索到国际市场基于iPSC正在开展的临床试验共155项，适应症包含多发性骨髓瘤、淋巴瘤、关节炎、移植物抗宿主病、心衰、呼吸衰竭、帕金森病、卒中等疾病。其中iPSC衍生细胞制品开展的临床试验共23项，iMSC相关临床仅3项。世界范围内进展遥遥领先的是Cynata Therapeutics公司研发的CYP-001，适应症为移植物抗宿主病、严重肢体缺血和骨关节炎。其临床I期试验（NCT02923375）招募了16名II-IV级SR-aGvHD受试者。试验结果表明了iMSC的安全性与耐受性良好，无严重不良事件，且输注iMSC治疗的第100天，OR、CR与OS率分别为86.7%、53.3%和86.7%，展现了iMSC产品对治疗GvHD适应症的巨大潜力[25]。北京泽辉生物研发的CAStem（人胚干细胞来源的MSC样细胞），在美国的I期临床试验（NCT04331613）正在招募中，针对的适应症为成人呼吸窘迫综合征和病毒感染造成的急性肺损伤。中盛溯源的iMSC产品（NCR100）针对膝关节炎的I期临床试验（NCT06049342）已启动暂未招募。

在中国，国家药品监督管理局药品审评中心网站（http://www.cde.org.cn）显示，已有5项iPSC衍生细胞产品在中国开展了临床试验，其中有一项是使用的iPSC衍生的MSC。主要包括呈诺医学（Allife Medicine）研发的治疗急性缺血性脑卒中的iPSC来源细胞药物产品ALF201注射液；艾尔普（Help Therapeutics）研发的针对心力衰竭的“人iPSC来源心肌细胞注射液”；霍德生物（Hopstem Biotech）研发的用于脑卒中、颅脑损伤的iPSC行生人前脑神经前体细胞产品“hNPC01”；中盛溯源（Nuwacell）研发的针对膝骨关节炎的“NCR100注射液”以及针对骨髓增生异常综合征（MDS）的“NCR300注射液”，分别NMPA的临床试验默示许可。

表2.正在开展临床研究的iMSC产品

结合目前的临床前数据与临床试验申请情况可知，资本市场对于iPSC衍生细胞产品的热情正在逐渐攀升，大多数iMSC产品的临床开发仍处于早期阶段，而产品的安全性与有效性与目前市场上丰富的成体MSC治疗管线产品相当。

由于篇幅所限，在下一篇讨论中，我们将对新一代iPSC衍生产品的开发策略等方面的内容展开讨论。

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