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干细胞国际/2010/文章
特殊的问题

阶段I-III期临床试验使用成体干细胞

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2010 |文章编号 193519 | 11 网页 | https://doi.org/10.4061/2010/193519

研究转化间充质干细胞的临床规模制造

学术编辑器:金一口荣格
收到了 2010 4月16日
修改后的 2010年11月26日
公认 2010年12月17日
发表 2011年1月20日

摘要

从胎儿或成人组织中获取足够数量的细胞,分离和/或扩展干细胞,然后在正确的位置将适当数量的干细胞移植到患者体内,这听起来很简单。然而,将基础研究转化为常规治疗是一个复杂的多步骤过程,需要产品调节。这一挑战涉及管理预期的治疗益处与潜在风险,以及在快速进入临床试验与费时谨慎的风险评估之间取得平衡。本文将重点介绍间充质基质细胞(MSCs)的定义,以及在使其应用于临床研究的制造过程中所面临的挑战和取得的成就。它将暗指不同的细胞来源,MSCs的特殊能力,但也涉及当前的法规,特别关注人类或动物来源的辅助材料,如媒体补充。由于细胞完整性和纯度,最终产品的配方和批次放行测试,所有程序的确认,和质量保证是非常必要的,这些主题将被讨论。

1.细胞治疗中的间充质基质细胞

再生医学中细胞疗法的前景似乎是显而易见的:用健康的细胞替换患病、死亡或缺失的细胞或组织[1]。干细胞在这方面的作用正在严格审查中,以确定器官再生的原则和发展创新的新方法来治疗器官衰竭。间充质干细胞或基质细胞(MSCs)成为细胞治疗的关键候选人,包括再生和免疫治疗。

间充质干细胞对细胞和免疫治疗以及组织工程具有巨大的吸引力,原因有很多:(1)从各种组织中获取它们相对容易[2];(2)它们在细胞培养中迅速膨胀[3];(3)它们显示在只有轻微的自发分化体外扩展[4];(4)他们是多[4];(5)形成造血支持基质,支持造血干细胞移植[6];(6)他们似乎在很大程度上是免疫学惰性的,异体移植[铺平了道路7];(7)它们具有免疫抑制作用[8];(8)它们分泌许多营养因子,调节炎症、重塑和细胞凋亡[9]。

基于Friedenstein和Caplan的初步研究,骨髓源性骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)是临床研究中描述最好、最先进的。在大多数比较研究中,BM-MSCs是黄金标准[2]。对于治疗应用来说,容易获取和丰富的来源是有利的。脂肪组织(AT)最常通过抽脂获得,由于细胞出现频率高,且获取的侵入性较BM抽脂少,已成为一种替代组织[2]。血显然是细胞最容易成人组织来源。外周血,但不包含的MSCs在nonpathological设置,至少不会在相关的临床规模制造编号[10]。同样的发现也适用于脐带血(CB) [211]。胎龄和MSC的产率之间的逆相关,描述[12]。因此,在足月CB的MSC存在于仅妨碍隔离成功[低频21113]。在对比CB,隔离成功使用脐带基质时,不能保证脐带胶质[14]。胎儿组织是有趣的,因为它们似乎包含表达多潜能标志物等SSEA-3,和图4,Oct-4的,SOX-2和Nanog [比较未成熟的MSC15]。

2.MSCs的临床规模化生产

间充质干细胞越来越多地应用于临床前和一些临床环境中,用于免疫调节或组织修复,详情见本期特刊的毗邻章节。值得注意的是,迄今为止,骨髓间充质干细胞的治疗被证明是安全的,而且在各种疾病中也是有效的[16]。其中一些疾病以炎症和组织缺损为特征。MSCs的作用是否是由于其产生的刺激内源性修复机制的营养因子、其直接分化为各种细胞类型或其免疫调节作用,通常不能被解剖。在某些模型中,msc释放的因子明显足以产生相当大一部分效应[9]。因此,骨髓间充质干细胞的疗效是否需要骨髓间充质干细胞长期存在仍有待阐明。

将干细胞科学的快速进展转化为创新的细胞疗法导致了早期和晚期的临床试验。然而,从概念到先进的临床测试到最终的细胞治疗药物转化过程的复杂性揭示了标准和指南的滞后,并经常遭受监管负担。监管当局加强的审查是相互依赖的增加数量的细胞治疗临床试验。针对这一威胁,各种组织提出了一套最低标准或共识准则[17-21]。

有关特性和效力争议最有可能存在由于不同的实验室使用,不仅不同组织来源,而且提取方法,培养方案,并表征工具的事实。的任何变化可导致分离和细胞的亚群的不同的膨胀或可改变细胞的特性[22]。因此Dominici等。提出的最低标准的MSC限定[17],即:(1)遵守塑料标准培养条件下,(2)CD105、CD73、CD90表达,CD45、CD34、CD14、CD11b、cd79、CD19和HLA-DR表面分子表达缺失,(3)分化成成骨细胞、脂肪细胞和成软骨细胞体外

考虑到即使是临床试验中使用的间充质干细胞也是通过各种不同的方案产生和表征的,临床结果的复制或解释可能会受到阻碍[21]。因此,必须制定标准化的方案,以确保所制造的细胞仅在临床预期用途上活动,不会产生不良影响,例如,不受控制的分化或转化。通常,间充质干细胞可以培养40-50个群体,两倍增长,直到生长速度显著下降,细胞经历复制性衰老[23]。然而,在某些条件下,我们观察到间充质干细胞会自发转化。当实验室报告间充质干细胞的转化是由肿瘤细胞系交叉污染引起时,差异得以解决[2425]。

因此,一个基本的要求是,MSC生产的所有步骤,从原料开始到预期适应症的效价测试都必须高度标准化,以确保所需的和可再生的细胞质量和效价。为临床试验生产间充质干细胞的科学家面临的挑战是确定最佳的细胞培养条件,以有效分离和体外扩大同质的MSC,同时保持预期的临床应用所需的细胞质量和减少不良反应的风险。例如,我们最近已验证AT-MSC的是否分离和人血清(HS)共享特征在胎牛血清(FBS)的培养细胞扩大[2226]。尽管在[定义的所有标准17]已经满足,差异最小关于细胞大小和基因表达谱是显而易见的。通过比较两个人的补充FBS,我们观察到FBS涂改基因表达略有下降,但在基因分类,以分化和粘附/细胞外基质[22]。目前的研究重点放在了详细解剖补充剂是否改变影响预期的治疗应用的方式细胞行为。

治疗目的是修复细胞或组织损伤,但没有引发肿瘤,严重的免疫反应,或不想要的组织开发的风险。因此,不论安全性和有效性的措施应建立在制造过程中加以考虑。MSC的稀缺往往需要体外扩张;因此,广泛的扩张可能导致无效或退化的细胞[23]。因此,重要的是要了解和仔细控制生产过程,并相应地确定措施,以可靠地预测安全性和有效性的细胞疗法。

3.监管框架

在临床研究中的成体干细胞类型的就业,一般情况下,就必须由相应的监管机构正式批准。这个批准需要制造,加工,并根据国家现行规定,包括目前的良好的组织实践(GTP),良好生产规范(GMP)和良好临床实践(GCP)蜂窝产品的测试。所有细胞为基础的产品,应当遵守本规则,以确保产品安全,纯净,和有效的。GTP和GMP是指共同的标准,规范设施,人员,设备,试剂和耗材,程序和最终控制(过程,最终产品和实验室控制)。这些标准应尽快蜂窝产品的开发开始考虑。因此,监管部门提供的调查他们的意见,以微调从很早开始的过程。

在欧洲,msc被列为高级治疗药物产品[2728]。ATMPs包括基因治疗药物产品、体细胞治疗产品(定义在指令2001/83/EC)和组织工程产品。如果细胞受到实质操作,导致其与预期治疗用途相关的生物特性、生理功能或结构特性(例如再生、修复或替换)发生变化,则属于本条例的管辖范围。ATMP是指在受体和供体中不具有相同基本功能的细胞或组织。这意味着MSCs可以被视为体细胞治疗产品或组织工程产品,这取决于适应症和制造过程中的操作。关于MSCs的临床试验,适用指令2001/20/EC第6(7)条、第9(4)条和第6(6)条的规定。在欧盟,临床试验批准的负责机构是国家一级的卫生当局。这与美国形成对比,美国国家卫生研究院接管了这部分[2829]。在欧盟,GMP和GCP比在美国更是相互关联的。欧洲法规No.二千零七分之一千三百九十四是有效的,因为2008年12月,并在其整体约束力,直接适用于所有成员国。欧洲议会和理事会(法规(EC)没有二千零七分之一千三百九十四http://ec.europa.eu/health/human-use/advanced-therapies/index_en.htm。主要内容是:(i)一个集中的上市许可程序,(二)先进的疗法(CAT)作为该委员会多学科的科学致力于审查质量,安全和ATMP的监管方面,(III)的技术要求适用于特定ATMP特性小型和中型企业的奖励。)这是符合捐赠上,采购的2004/23 / EC指令和人体细胞和组织的对人体血液及血液成分测试,并与指令2002/98 / EC。这是修订指引细胞为基础的医药产品(EMEA / CHMP /2006分之410869),其重点是基于细胞的医药产品以及它们的非临床和临床开发的制造和质量控制。

在美国,FDA(食品和药物管理局)在1997年宣布了“细胞和组织基础产品的拟议管理方法”(21 CFR 1271)。(http://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?CFRPart=1271。秒。1271.1:“……,这部分的目的是创建一个统一的注册机构和清单系统,制造人类细胞,组织,和细胞和组织的产品(HCT / P)和建立患者使用,当前良好的组织实践,和其他程序,以防止介绍、传播,和传播传染病的HCT / P”)。2005年,作为人类细胞、组织以及基于细胞和组织的产品(HCT/Ps)的规则开始生效。虽然只有一种细胞基产品(Carticel, Genzyme生产的用于软骨修复的自体细胞基产品)获得了FDA的许可,但这并不能反映细胞基产品的实际试验数量。那些基于细胞的疗法不需要fda的批准,按照Parson的规定,“仅用于类似用途的最小化操作、标签或广告,且不与药物或设备结合”。30.]。相比之下,用于结构使用的操作自体细胞符合体细胞治疗产品的定义,并需要“试验性新药”(IND)豁免或fda许可批准。2007年《行业指南:人体细胞、组织及细胞和组织基产品的监管(HCT/Ps) -小实体合规指南》,2009年《关于现行良好组织规范和对人体细胞、组织及细胞和组织基产品制造商的附加要求的行业指南》(http://www.fda.gov)已被释放。美国食品药物管理局提供建议,支持HCT / PS的制造设施,以更好地理解和遵守的监管框架。采用的MSCs临床研究背后的IND机制。因此研究者必须做的一个IND应用,这需要详细的研究协议,描述了临床计划以及制备和治疗细胞产物的测试[31]。

在欧盟和美国这两个监管框架,以确保安全,因此他们需要事先所有关键步骤和环节进行全面分析。虽然仍存在分歧[192829,当局正在进行接触,以进一步协调它们。因此,可以预期,在满足一个社区的要求的同时,也有很大的机会满足其他社区的要求。

下列参数与制造MSCs有关,举例说明。

4.生产过程

制造过程是高度分散的,如图所示1,示出了与处理和测试步骤的符合GMP的MSC的制造工艺。因此,它应被很好地建立和启动关键临床试验,因为在制造过程中的变化可能混淆的临床试验结果之前验证。

4.1。组织采购

一般来说,起始材料是一个关键问题,包括共同的捐赠者资格标准,如年龄和病毒测试。间充质干细胞已被应用于自体和异体环境中,并从各种组织来源获得。由于具有免疫特权,单个异体骨髓间充质干细胞供体可用于多个受者,这增加了对明确的资格标准的要求[32]。

最常用的细胞来源获得的MSC是BM,接着在再其他组织源,其中,我们将在此着眼于围产期组织。BM源性MSC是在供体的髂嵴的穿刺后经由BM抽吸收获。Aspiration strategy and volume impact the yield of MSCs, so that multiple aspirations from the same site and low aspiration volume (<8 mL) should be avoided [33]。进一步暗示表明,捐赠者的年龄影响细胞产量和MSC分化潜能[3435]。吸入BM体积可能是一个关键问题,因为高体积会导致血液稀释,而过低体积则表明间充质干细胞的产量低至高度异质性[33]。一些数据表明,可以从用于采集造血干细胞的骨髓滤水器中分离出间充质干细胞[36]。为了分离,大多数协议使用密度梯度离心,虽然必要性此步骤下优化辩论和仍然[37]。然后在MSC培养液中培养单核细胞,直到成纤维细胞样细胞生长。

AT表示MSC的一个可访问的源,通常被称为脂肪干细胞(ASCs)38]。可通过不同的技术,包括切除或抽吸,从其主要存在的部位(腹部、转子区、腹股沟、膝盖)获取。骨髓间充质干细胞可以通过胶原酶消化和基质血管部分的离心和培养从组织中分离出来,形成骨髓间充质干细胞[2]。各种研究分析的收获条件细胞产量的影响。ASC的产率似乎不是通过比较注射器基或泵辅助吸脂[抽吸技术来影响39],但在产脂特性方面,收割地点之间似乎仍有显著差异[40〕及其易感性的细胞凋亡[41]。关于收获ASC的产率,有争议的结果:一些报告的有核细胞和集落形成单位的髋与腹部吸脂更丰富的产率[39],一些其他的菌落形成单位优异的屈服后腹部吸脂相比髋吸脂[42]。

在比较吸脂和组织切除的研究中,吸脂方法的优势在于,相对于切除的细胞产量下降,吸脂材料的细胞产量在保存24小时后仍保持稳定。与这些结果相反,另一项研究显示切除后细胞产量和存活率更高[43]。

Concerning the influence of the negative pressure during liposuction negative pressure of −350 mmHg leads to a greater cell yield than lower pressure of −700 mmHg [44]。

产后妊娠组织继承了从中年成人组织充质干细胞具有许多优点。早期专注围产期组织窝藏干细胞从HSC和CB [识别的MSC产生1145]。接着胎肝,肺,脑,而且还绒毛状胎盘,胎膜以及羊水被鉴定为宿主的MSC [1315]。不讨论流产组织,在大多数情况下,围产期组织在出生时被丢弃,因此细胞可在没有任何风险的婴儿或母亲。因此,围产期组织的供应是无限的,容易获得,与围产期组织相关的伦理/法律问题是最小的。由于胎儿细胞已被证明具有免疫特权,组织可以保存以供自体或异体使用。因此,CB存储是许多国家广泛采用的一种策略,不仅用于同种异体,也用于潜在的自体应用[46]。

4.2。制造在床边:减容和直接应用

一些治疗应用,例如,在心脏细胞治疗中,仅使用最小处理的组织,如体积缩小的单核细胞,可以在患者床边进行[47]。这意味着一个有吸引力的和可能减少成本和时间选择自体治疗设置和属于不同的规定(ATMP所谓“医院豁免”)(“中定义的任何先进的治疗药品,监管(EC) 1394/2007号,这是准备nonroutine基础上根据具体的质量标准,并使用在相同的成员国在医院独家专业医生的责任,以符合为个别病人定制产品的个别医疗处方。(欧盟第1394/2007号规例))。由于前驱体频率高,特别是AT,可在患者床边处理[48]。仍然有一些人为了减少细胞治疗的风险[要考虑不同方面4950]。但最低限度处理的组织中含有大量不均匀的干细胞、祖细胞和成熟细胞的混合物,因此其成分不理想[51]。有几项研究比较了减少到扩大的at衍生细胞制剂的体积,结果不同[5253]。因此,到目前为止,所有指定使用MSCs的临床应用都是使用培养扩增的细胞。

4.3。制造在GMP-设施
4.3.1。分离和扩增

为了满足监管标准电池产品的制造需要使用安全和纯正部件和材料。如果可能的话,许可或GMP级试剂使用,应在研究级试剂额外的内部可能需要测试,以确保安全和质量的情况下。试剂,包括增刊,细胞因子,生长因子,用于MSC的膨胀或分化应控制和记录。几个参数体外骨髓间充质干细胞的扩增对于保证良好的扩增速率以及维持骨髓间充质干细胞的多能性至关重要。这些包括,例如,起始材料、用于富集或分离的方法、电镀密度、用于间充质干细胞培养的设备、培养基、补充剂和生长因子,以及传代数量或翻倍数量[54]。

4.3.2。细胞播种

电镀密度已经逐渐成为MSC分离和扩增的一个关键问题。在原代培养物低接种密度似乎与更不成熟的祖子集的出现相关[3]。此外,在低密度下播种可以提高膨胀率。为此,提出了两种不同的扩展协议。在一种方案中,细胞几乎以克隆水平播种。这样可以在一个传代内将细胞扩大到两倍的高累积数量,但需要大的培养面积[55]。另一种方案是在高浓度下培养细胞。由于可能的种群数量翻倍减少,这一过程需要第二次通过,然而,这有助于有效地耗尽污染细胞。56]。

4.3.3。媒体和补充

培养条件应保留甚至加速间充质干细胞的再生和营养特性。协议种类繁多,而且还没有一个标准被定义。传统培养基成分包括基础培养基(DMEM或alpha-MEM)和10%-20%的补充物,大多数是胎牛血清,可用于临床使用的GMP级别。关于异种的争论,特别是反刍动物蛋白在药物中的应用也适用于间充质干细胞。胎牛血清有转移异种、潜在传染性或免疫原性蛋白的风险。针对胎牛血清蛋白的免疫原性已被证明会损害治疗效果[5758]。因此,尽管符合gmp要求的胎牛血清批是可用的,并用于临床级生产,但监管机构要求如果可能的话,制造商使用非异种替代胎牛血清。

到目前为止,还没有一种完全无血清的临床级培养基配方,能够同时实现间充质干细胞的分离(关键问题:附着因子)和扩展[59]。血清蛋白不仅提供营养物质,但也是必不可少的附着因子。一些实验室已经提出了利用人体成分来补充MSC生长培养基。这里任一自体或异体HS或血小板衍生的因子已经被评估[26545960]。HS和血小板裂解液都是非常粗糙的蛋白质鸡尾酒。最佳MSC培养的必要生长因子尚未被定义。PDGF, EGF, TGF -β,而IGF也受到了调查。基本FGF在扩增间充质干细胞、维持干细胞特性和减少复制性衰老方面显示出了最有前景的效果[61]。最近,Pytlik等人描述了一种由HS和生长因子补充的临床级培养基,该培养基可通过失去接触抑制介导细胞高膨胀[62]。

在生产过程中的任何显著的变化可能会影响细胞功能。因此,有必要分析可比性研究MSCs的素质,以确保细胞的质量不会受到损害。内的多种出版物,合并的人血小板裂解物出现的用于BM-MSC分离和扩增[合适的替代26]。我们自己的数据表明,对于ASC相比之下汇集HS有扩张效果更好[60]。但如上指定,则必须确定治疗特性是否被修改,改善或受损。可以想象的是,这取决于临床设置不同的协议(细胞来源,制造协议,质量控制/效力测定)来到位以导出的最佳产品。

4.3.4。用于扩展设备

骨髓间充质干细胞作为贴壁细胞生长,直到融合,然后通过连续传代进一步扩大。因此,可以收获的细胞数量体外扩增培养是由表面面积来决定。通常的MSCs被培养在常规的单层培养物。为了实现大的表面积多层细胞工厂被用于[5556]。这种方法是劳动密集和资金消耗。此外,通过使用生物反应器成为可能扩大的MSCs [6364]。由于在gmp环境中应该首选封闭系统,Rojewski等人报告了一种完全自动化的生物反应器,允许大规模符合gmp的制造[65]。

一个关键问题是MSCs的增殖年龄:间充质干有寿命限制,达到在细胞功能变少衰老状态和突变积累上升[风险3266]。最常见的增殖能力是通过数字来表示。相反,人口倍增通道数量没有描述的事实增殖史上达到一定的,没有明确的时间点(最多30个群体倍增)时,这是关键66]。

4.3.5。存储或低温贮藏

分离后,体积减小的细胞或体外-培养的膨胀细胞可直接移植或在低温条件下长期保存。各种研究调查了贮藏条件、低温贮藏方法和培养基的影响[67-69]证明间充质干细胞可以在不丧失功能的情况下低温保存和解冻[70]。冷冻给人以执行临床应用的细胞,几乎是不可能的,当电池产品用于立即释放实现之前耗时释放试验的唯一机会。

4.4。产品规格

一如既往,必须仔细权衡干细胞治疗的风险和潜在好处。采用能够确保产品的安全性、有效性和一致性的适当的放行测试可以减少潜在的风险。基于细胞的产品在制造过程中需要特别的考虑,特别是当它们必须立即应用的时候。在这种情况下,在细胞应用前不可能获得实验室测试结果,因此必须采取一套有限的控制措施,以确保产品符合所有预定义的质量标准。一般来说,细胞产品需要足够数量的活细胞,高质量的细胞。这些可以通过简单、快速的细胞活力测试很容易地记录下来。

基于细胞的产品不能进行灭菌,以避免转印传染病。通过使用人类和/或异种材料,存在一种用于不定剂污染的电位,从而测试对于细菌,真菌,支原体和病毒应执行。无论在自体或异体环境中使用的越来越多的关注,以确保无菌处理是强制性的。

如上所述,由于长期安全性可能会受到影响体外文化可以积累畸变。但仅有零星研究表明,骨髓间充质干细胞在移植后可能发生自发转化,与染色体畸变、癌基因诱导和致瘤性有关[2371]。临床经验表明,细胞,当衰老发作前收获,表明肿瘤形成概率极低[66]。目前用于检查肿瘤标志物表达的核型分析、FISH、比较基因组杂交或PCR等检测系统可能不够敏感,无法检测到预期的低比例受影响细胞[72,但即使发生改变,如非整倍性,也不能预测转化,最近Tarte等人证明了这一点。然而,这些数据有助于改进易于执行的对照试验,通过例如p14、p16的PCR来控制细胞周期/衰老和转化途径Ink4a、p21、p53、hTERT和c-myc等癌基因。

进一步的临床安全问题涉及受体可能发生的异位组织形成或其他不良事件。尽管在一般情况下没有不良反应的记录,这种可能性仍然不能被忽视。局部用间充质干细胞治疗心肌梗死的小鼠出现钙化[73]。此外,观察到相对较大的细胞有时会导致血管内移植后的肺隔离和栓塞[74]。此外,对于电池应用该协议可以比较不同的细胞悬浮液的介质时[影响移植作为最近证明75]。最后,尽管在某些临床设置中用于治疗,例如,预防或治疗GvHD,免疫调节能力也可能有利于肿瘤生长或转移的形成,这在动物模型中观察到[76-79]。

对于欧盟和美国,测试程序的标准是不同的。例如,无菌检查的检测程序必须得到FDA或欧洲国家监管机构的批准。但是由于这些要求并不相同,国际协调会议(ICH)打算对它们进行协调(更多信息,参见各自的主页)。

4.5。和杂质

必要时可通过基因型或表型分析来确定细胞产物的身份。在间充质干细胞培养中,显示身份标记(间充质标记)的部分细胞和污染细胞(造血标记)的识别可以通过流式细胞术分析轻松快速量化[1780]。以上这种纤维细胞表型和增殖的形态学评估在扩张培养中很容易被记录。

产品相关的杂质已被确定和指定,包括内毒素测试[81]。在适当的情况下,应规定与结构或基质组分的降解产物有关的杂质,以及与添加的生物活性组分有关的杂质。

4.6。效力

产品特性必须考虑与预期的临床使用功能的能力。所述ISCT的最小标准要求,以控制粘附到正常塑料培养表面,以产生具有成纤维细胞表型的细胞,其表达或不表达的一组典型的表面标志物,并表现出多向分化潜能,在MSC的容量至少成骨关节炎,adipo-,和软骨细胞系[17]。虽然每个实验室都使用这些化验方法,但这些化验方法耗时且远未标准化,因此实验室之间的比较和临床数据的读出受到阻碍[80]。如前所述,由于骨髓间充质干细胞根据预期用途采用不同的功能模式,在已研究适应症中开展临床前疗效试验是非常可取的。根据临床目的,可以进行以下试验来评估效力,但必须记住,这些试验均未与治疗效率直接相关[32]。

克隆形成
CFU-F分析是一种合适的但没有标准化的工具来量化前体的频率。由于CFU-F频率不遵循与输入细胞数相关的线性回归,因此分析需要对克隆水平进行适当的稀释[5455]。

分化潜能
的多向分化潜能的MSC是一个标志,但在别处详细讨论[482]。体外测定可以使用自制的或可商购的诱导培养基来进行。然而,人们越来越是否和在何种程度上讨论体外数据关联到在活的有机体内分化潜能(8283]。

免疫调节能力
调节免疫反应对抗异位基因和可能的自身抗原的观点使间充质干细胞成为免疫治疗的诱人的细胞群。体外,测定已经建立了量化表面分子,如HLA I类和II和共刺激分子的表达。与外周血单核细胞共培养物中,间充质干不引起的同种异体反应性响应。此外,当如在混合淋巴细胞反应或有丝分裂原驱动的培养第三方加入的MSC剂量依赖性地抑制免疫细胞应答。非常低浓度的MSCs但能刺激免疫应答[84]。但这还没有被观察到在活的有机体内,在移植物抗宿主病或自身免疫性疾病中,移植的间充质干细胞过少可能会加速而不是减轻免疫反应。

造血/基质支持
cotransplanting MSC的血液中设置的有益效果已经得到证实[85]。这种效应是可以测定的体外在造血干细胞和间充质干细胞的共培养实验中,这可能是一种适合该治疗适应症的质量控制系统[86]。

营养支持
在各种情况下,骨髓间充质干细胞显示出良好的治疗效果,即使输注的细胞——如果有的话——在受伤的器官中几乎检测不到。最近的数据进一步表明,特别是分泌因子积极调节衰弱的局部炎症反应。细胞凋亡的减少、纤维化组织重构以及本地再生细胞的招募都有助于产生有益的效果[987]。因此,一些研究已经证明了用间充质干细胞调节培养基代替细胞注入的治疗效果[8889]。根据不同的治疗设置,通过定量的化疗水平或细胞因子分析分泌物随后可能出现的额外效力测定[2660]。

4.7。验证

细胞产品的安全性和有效性及其在人类给药前待证明。在临床上施用MSC已与128次点击进入“间充质干细胞”为检索词下进展迅速http://www.clinicaltrials.org。然而,目前的趋势是从床边的板凳回去更好地表征和改进MSC和重要的规范协议隔离,扩张,最后鉴定。变化体外必要把它们转化为临床方案。因此,它是一个临界点,以协调与制造业的实验室,谁概述由监管当局诬陷利润率密切互动,研究人员选择了临床医生的需求。在制造协议的任何显著的变化需要验证体外并在适当的在活的有机体内动物模型,以保证安全性和有效性[28]以及没有毒性的(与去分化的或不需要的分化,迁移到不想要的位点)。所有的动物模型有固有的局限性,比如,例如,人体细胞在异种环境的应用[82]。这需要使用严重免疫小动物预防免疫反应反之分析。此外,对于多种疾病模型,例如,在骨科,小动物不能够疾病建模。因此,一个有定义的所有需求之间的折衷:临床,监管和实验室对适当的验证策略达成一致。

五,结论

近年来许多进步导致了各种治疗适应症提高的期望和希望就业的MSCs。虽然许多临床试验已经启动全球(http://clinicaltrials.gov),隔离、扩展和特征化的标准化规程,特别是gmp等级的规程,似乎落后了。所有的临床研究都证实了安全性和有效性,因为没有出现与成功相关的主要副作用。然而,制造协议之间的不一致被认为是该领域进一步发展的潜在威胁。隔离、扩展和特征化协议的异构性仍然是障碍。因此,为了确保基于mc的疗法的成功,我们将标准化和协调转化协议视为一个重要的关键问题,以便在开发疗法的同时开发制造工艺,而不是在此之后。

致谢

这项工作得到了德国联邦教育和研究部的研究基金(01GN0531和01GN0939)以及欧洲共同体委托的一个项目(" CASCADE " HEALTH-F5-2009-223236)的支持。

参考

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