干细胞质量三个重要指标,不达标即使再便宜也是智商税
2024-09-11 点击量:963
詹姆斯·罗斯曼,这位诺贝尔奖得主,曾预见性地宣称:“21世纪是细胞治疗的时代。”干细胞治疗无疑已成为未来医学领域的璀璨新星。
在当前的医学研究中,干细胞技术因其巨大的潜力和创新性而备受瞩目。但要确保其在临床应用中能真正造福患者,关键在于干细胞的质量。
那么,究竟何为“高质量”的干细胞?这一标准又是如何界定的呢?它依赖于哪些关键因素呢?
在2023年9月,我国正式发布了首个人源干细胞的国家标准——《生物样本库多能干细胞管理技术规范》(GB/T 42466-2023)。在该标准的质量控制部分,明确提到了干细胞的验收标准可参照T/CSCB-0002与T/CSCB-0005的相关内容。这些标准中强调了影响干细胞质量的关键因素,包括细胞的来源、活率以及生长活性等关键指标。
细胞的来源是评估其质量的首要考量因素。不同的来源可能带来遗传特性、稳定性以及功能表达的差异。因此,在干细胞的选择上,必须审慎评估其来源的质量和适用性,以确保所选细胞具备较高的治疗潜力。
值得注意的是,人体细胞的活力随着年龄的增长而逐渐衰退。无论是选择异体回输还是自体细胞,供者的年龄和整体健康状况都会直接影响细胞的质量。
以2019年英国利兹大学的研究为例,科研团队从19至89岁的67名健康供体中采集了骨髓间充质干细胞,并通过体外培养实验证实:年轻人的干细胞不仅数量更多,而且其增殖能力也显著高于老年人。[2]这一发现进一步强调了年龄因素在细胞质量评估中的重要性。
△培养基中培养14天后,年轻组(19-40),中年龄组(41-60)和老年组(61-89岁)的干细胞计数对比
△年轻态的干细胞胞体饱满、呈明显的梭形;衰老的干细胞胞体宽大扁平
此外,多种疾病同样会对自体间充质干细胞的功能和效果产生不利影响,包括遗传性疾病、自身免疫性疾病以及一些慢性疾病。
以糖尿病为例,2021年9月《干细胞转化医学》期刊上的一项研究明确指出:长期患有2型糖尿病的患者,其干细胞的增殖能力、免疫抑制潜力以及存活率均会受到显著抑制。[3]这一发现进一步强调了疾病状态对干细胞质量的影响。
健康组(第1组)和2型糖尿病患者的自体骨髓来源间充质干细胞(BM-MSCs)的表征对比(糖尿病持续时间:第2组:<5年,组3:5-10年,第4组:>10年)
尽管干细胞治疗在2型糖尿病领域展现出潜在的治疗价值,但一些糖尿病患者在使用自体干细胞治疗时却得到了不尽如人意的结果。这主要是因为疾病状态改变了患者自体干细胞的分子和细胞特征,特别是影响了其代谢活动和线粒体DNA的结构。
鉴于年龄和供体状况的重要性,年轻且健康的自体干细胞无疑为细胞疗法提供了更为理想的选择。这样的干细胞不仅具有更高的活力和增殖能力,而且其遗传稳定性和功能表达也更为优越。
在评估干细胞质量时,细胞的活率和生长活性是两个至关重要的指标。高活率的细胞在移植后更有可能成功存活并发挥其预期功能,而生长活性则直接关联着细胞的增殖和分化能力。因此,为了确保干细胞在体内能够高效实现治疗目标,选择具有高活率和活性的干细胞至关重要。
干细胞回输至体内时,其活性直接关系到修复或治疗的效果。只有活细胞才能有效发挥作用,而死细胞不仅无效,还可能带来机体的毒性反应。因此,细胞活率不仅关乎治疗效果,更涉及患者的安全。为此,国内对干细胞产品的活率有严格的要求,新鲜细胞制剂的活率需达90%以上,而冻存细胞制剂则需保持70%以上的活率。
除了干细胞本身的活性,其存储和运输条件也至关重要。不合格的存储或运输条件可能导致细胞死亡、细胞膜破裂及内容物释放,这不仅会削弱治疗效果,还可能增加不良事件的发生风险。此外,细胞的移植方式同样影响细胞活率,如输注移植速度过慢、耗时过长,都可能增加细胞死亡的风险,从而提高不良事件发生的可能性。
细胞生长活性的评定涉及多个标准,如细胞倍增时间、细胞周期、克隆形成率和端粒酶活性等。这些指标均受到“细胞代次”的显著影响。
细胞代次指的是干细胞在体外培养过程中的传代次数。通常,从脐带、胎盘、羊膜等组织中提取的干细胞被称为原始P0代,经过一次传代后即为P1代干细胞,以此类推。然而,随着传代次数的增加,干细胞的生物学效力和增殖特性会逐渐降低,这是一个关键且不可忽视的特性。
△图a代表P3代,图b代表P8代
根据研究,细胞代次并非越低越好,而是存在一个合适的范围。从干细胞生长曲线的检测数据来看,P4至P7代的细胞生长活性依然保持在较高水平,与P0至P3代之间并未形成显著差距。特别是在间充质干细胞(MSCs)的临床应用中,4至8代的细胞被认为是最佳的选择,这一结论得到了文献理论的支持。
该研究表明,尽管高代次培养的间充质干细胞(MSCs)在染色体组型上依然保持稳定,但到第8代时其端粒酶活性出现一定程度的下降。进一步检测人端粒酶逆转录酶活性亚单位基因的表达后发现,第5、10和20代MSCs的端粒酶活性并未呈现显著性差异。这些不同代次的细胞展现出相似的生长增殖曲线,说明它们的细胞增殖活力在代次间并未显示出明显的差异性。
鉴于过度的传代培养会导致间充质干细胞出现老化征象,建议用于临床应用的间充质干细胞体外培养最好不超过第10代。
在评估高质量细胞时,值得特别关注的是,干细胞的使用剂量并非简单追求数量,而是存在一个有效的剂量范围,即在某一范围内,疗效才能达到最佳。
2019年,《SCTM CELLS》期刊上发表的一项研究“2004-2018年间充质干细胞临床试验趋势”便验证了这一点,研究指出干细胞回输存在明确的有效剂量范围,过量使用并不一定能带来更好的疗效。
美国罗格斯大学干细胞研究中心的科学家们深入分析了过去14年间的28项干细胞临床实验,这些实验涉及不同的干细胞剂量,旨在探究是否存在一个独立于其他变量的有效剂量范围。
经过仔细统计和分析,结果显示在16项静脉注射的实验中,有14项实验的有效剂量集中在7000万至1.9亿细胞之间。当剂量低于7000万细胞时,实验通常显示治疗效果不佳;而当剂量超过1.9亿细胞时,治疗效果不仅不会提升,反而可能出现下降,并伴随更高的不良反应风险。这一发现也在3个关节腔注射实验中得到了验证,此时干细胞的有效剂量范围降至5000万至1亿细胞。同样地,当注射剂量过低(如1000万细胞)或过高(如2亿细胞)时,治疗效果也会显著降低。
所有这些数据都强烈指向一个结论:干细胞治疗确实存在有效剂量范围。研究者还发现,干细胞剂量与疗效之间的关系呈现出一个倒U型曲线,即在一定范围内增加剂量会提高治疗效果,但超过某个最佳剂量点后,继续增加剂量反而可能导致疗效下降和不良反应增加。
总括而言,确保干细胞治疗的质量,必须严格把控三大核心“黄金”指标:细胞来源的可靠性、细胞活性的强度以及细胞存活率的高低。而在实际应用中,还需精准评估最佳细胞剂量、选择适宜的使用方式,并充分考虑患者的个体健康状况等诸多因素,以确保治疗的有效性和安全性。
干细胞技术,作为现代医学的前沿领域,需要5001拉斯维加斯以更全面、更理性的视角去审慎对待。5001拉斯维加斯必须严格遵守干细胞临床应用的相关指导原则和标准,以确保能够从中获得预期的治疗效果。
近年来,我国也在不断加强干细胞疗法相关政策和法规的完善,旨在为干细胞疗法的发展创造一个更加有利的环境和保障。随着技术的不断进步和规范化标准的逐步确立,5001拉斯维加斯有理由相信,我国干细胞临床研究和应用将步入更加规范化、标准化的快速发展轨道。