中日美 | 干细胞江湖的“三国演义”


古有魏蜀吴三国角逐中原,今有中日美三国争夺干细胞这颗生物医药的璀璨明珠。
很多人非常关心中国和美国、日本的干细胞临床技术的差异,孰优孰劣?在哪些方面我们需要追赶美国和日本,在哪些方面我们完全应该有自信?
那么在本文中,我们会抛开三个国家在干细胞监管政策方面的差异,从另外几个角度对中日美的干细胞临床技术进行比较分析,相信大家自然会得出答案。
临床试验细胞来源差异
我们调研了截止2022年3月,在美国clinicaltrials.gov上备案的干细胞临床研究。

通过对数据的合理调整,以及既往我们阅读文献的总结,可以得出以下结论:
1、美国更偏好于做骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞和IPS的临床试验;
2、中国更偏好做脐带间充质干细胞的临床试验;
3、日本更偏好做IPS的临床试验。
这个结论和三国在干细胞管理政策和科研技术发展本身有密切关系。
譬如美国允许体外最低限度操作的干细胞作为临床应用,那么自体来源的骨髓、脂肪就成为临床应用和研究干细胞的主要来源,而非异体来源的脐带间充质干细胞。
中国在2005年最早开始较大规模地在临床应用干细胞(当时按照医疗第三类新技术管理),就是从脐血单个核细胞和脐带间充质干细胞开始,而且在实践中也发现异基因脐带具备比自体骨髓和脂肪来源的干细胞更多的优势(来源无伤害、容易标准化、细胞活力更强、携带细胞因子更多等等),所以在今天的临床研究和药品申报中中国均以脐带间充质干细胞为主。
而日本作为IPS细胞的发源地,无论从国家层面,还是科研院校层面,为了巩固和发展日本在IPS领域的固有优势,自然在IPS临床研究领域也更加热衷。
附录:
胚胎干细胞临床试验全球分布图

间充质干细胞临床试验全球分布图

骨髓间充质干细胞临床试验全球分布图

脐带间充质干细胞临床试验全球分布图

脂肪间充质干细胞临床试验全球分布图

IPS的全球临床试验分布图

培养技术差异
在比较技术差异这块,对于临床应用不多的几种细胞,包括胚胎干细胞、IPS细胞,我们必须承认肯定是以美国和日本的基础科研居首的。虽然中国在这些领域都有涉足,譬如人猴胚胎嵌合、化学小分子IPS等等,但这也只是个别的课题领先而已,而非整体优势。
同时,在干细胞设备和耗材领域,依然是来自美国的BD、Thermo、Gibco、Sigma等等处于绝对的领先位置。
所以,我们在整个干细胞基础领域是全面落后的,这毋庸置疑。
在靠近干细胞临床端的应用上,我们比较了几种干细胞,最终选择应用面最广的间充质干细胞作为研究比较切入点。
1995年,美国Arnold Caplan教授首次应用骨髓间充质干细胞进行细胞治疗;自那时以来,这种方法已成为世界上最伟大的临床方法之一。
直到2006年,由于缺乏一致的分离和培养间充质干细胞的标准,很难在临床前和临床领域建立一个可靠的、可重复的结果比较,这一问题促使国际细胞治疗学会(ISCT)推荐了几个基本和客观的标准,即:
1、在标准条件下生长时,间充质干细胞必须是贴壁生长。
2、流式细胞检测CD 105、CD 73和CD90的阳性率为95%(≥95%),MHCⅡ、CD11b、CD 34、CD 14、CD 45和CD 31均为阴性。
3、在合适的生长条件下,MSCs在体外进行三系分化(成骨、成软骨、成脂)。
但实际工作中,因为间充质干细胞的来源、代次、培养工艺、鉴定方式、应用数量、活性等等的不同,最终临床的效果天差地别,依然很难进行一个简单的国与国之间技术差异的横向比较,这也是ISCT不断发展和完善间充质干细胞定义和标准的原因之一。
不过还是有一些文献透露了一些可供比较的信息。
2018年报道英国Francesco Dazzi教授牵头的一项22家机构单位参与的调研,重点是调查欧美地区17个开展MSC治疗的机构,调研内容涉及这17家机构的MSC生产质量体系。调查结果发现56%的MSC产品,其MSC细胞表型CD73、CD90、CD105的表达不符合MSC的定义标准(≥95%);有50%的MSC产品,其CD45的表达不符合MSC的定义标准(≤2%)。这说明欧美地区17个开展MSC治疗的机构,至少有50%的MSC产品的细胞纯度明显不够,杂细胞过多。

临床MSC表型产品规格分布图:(A)使用不同CD 45表达接受标准的中心百分比分布图。(B)使用不同接受标准表达标记CD 73、CD 90和CD 105的中心百分比分布图。
另外从来自美国妙佑(梅奥)诊所的脂肪MSC、以及来自日本名古屋大学的两份脂肪干细胞图看,也是出现了胞体宽大扁平的衰老细胞形态。


而在我国临床研究发文较多的单位中,中源协和、北科生物、昂赛生物等企业的脐带间充质干细胞大部分从表型角度均达到了ISCT的标准,并且都能保证活性在85%以上。除此之外,因为国家卫健委和药监局关于双备案和IND的要求,所有的细胞均需获得中检院的检测报告。从这点看,至少在脐带间充质干细胞的选择、工艺标准和稳定性上,中国要胜于美日。简单来说,就是基础我干不过你,但不代表临床上不能超越!
治疗病种差异
接下来,我们谈谈中日美应用干细胞治疗的疾病类型。
就中国的干细胞临床IND而言,治疗范围涉及膝关节炎、肝硬化、脑卒中、特发性肺纤维化、溃疡性结肠炎(克罗恩病)、GVHD、银屑病、ARDS、地中海贫血、牙周炎、糖尿病足等,没有一个是罕见病。我想这点和中国企业的投资人想法有一致性,中国企业的投资人都希望上市的品种是一个重磅炸弹,能够上一个产品就能一年产值超过10亿人民币甚至更多,其次也和中国是一个人口大国有关,毕竟以上疾病的基数太多,急需治疗办法,第三和中国人的传统以来对罕见病不太关注有关。

日本和中国的情况比较接近,从审批上市的产品来看GVHD、烧伤、软骨修复、心衰,也都算常见的临床疾病。

而在美国,他们更关注一些罕见病的治疗,我们认为造成这个的原因是和美国的政策有一定关系,在美国罕见病的治疗虽然受众不一定很广,但是在审批中可以走RMAT路径,迅速获得绿色通道,这样就可以更低成本更快时间地获得批准,从而得到资本市场的回报。通过了罕见病的治疗之后,再寻求开拓病种。
总结
今年,传奇生物自主研发的细胞治疗产品西达基奥仑赛,获得美国FDA批准用于治疗复发或难治性多发性骨髓瘤患者,成为中国首个自主研发并在美国上市的细胞治疗产品。
这给了国人对中国细胞产品很大的信心,我们在细胞领域是完全可以同美日“扳一扳手腕”的,这将有望改变过去几十年我们在化学药和生物药上全面落后的地位。
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