面對幹細胞治療的很(hěn)多(duō)不确定性，我們應當理(lǐ)性看待。本文盤點了近14年全球間(jiān)充質幹細胞的臨床研究現狀，包含臨床試驗數(shù)量，細胞來(lái)源，疾病種類，給藥途徑，專利擁有(yǒu)情況，細胞劑量等。
撰文：Cel G
修訂：步步先生(shēng)
1976年，Freidenstein等人(rén)首次發現在骨髓裏存在一群不均一的細胞群，這種細胞在體(tǐ)外培養時(shí)，呈貼壁生(shēng)長，形态和(hé)成纖維細胞相似，呈克隆性增殖，并提出“骨髓間(jiān)充質幹細胞”（Mesenchymalstem cells，MSCs）的概念。如今，MSCs已從人(rén)類許多(duō)其他來(lái)源組織中分離和(hé)鑒定出來(lái)，包括脂肪組織、骨骼肌、臍帶血和(hé)華爾通(tōng)膠等。
我們以“幹細胞”為(wèi)關鍵詞搜索，在“中國知網數(shù)據庫”檢索，得(de)到26萬條結果。其中，與“間(jiān)充質幹細胞”關鍵詞相關的可(kě)達32%，其研究熱度可(kě)見一斑。
圖1：在知網上(shàng)搜索“幹細胞”，間(jiān)充質幹細胞相關關鍵詞占比32%
近期，美國學者Maciej Kabat等人(rén)在國際期刊《幹細胞轉化醫(yī)學》上(shàng)刊登了一篇報道(dào)，他們使用關鍵詞“Mesenchymal”，對2019年3月19日前登記在美國國立衛生(shēng)研究院（NIH）臨床試驗登記系統（ClinicalTrials.gov）上(shàng)的914項間(jiān)充質幹細胞臨床試驗進行(xíng)了多(duō)維度分析。
亮點其一就是，針對細胞治療的給藥途徑和(hé)使用劑量進行(xíng)了彙總分析。這兩種因素以前并未專門(mén)提及，而這是影(yǐng)響細胞治療效果的重要因素。
經統計(jì)發現，在2007 - 2012年期間(jiān)，全球注冊的MSCs臨床試驗呈快速增長，随後進入一個(gè)平台期，在2018年又出現“陡降”。對此，本文做(zuò)一簡單評述。
全球每年新增臨床試驗的數(shù)量，體(tǐ)現了研究的增量。而不同階段臨床試驗的占比，也可(kě)以看出整體(tǐ)臨床研究的進展：
1期臨床試驗重點考察「安全性」
2期臨床試驗初步考察「有(yǒu)效性」
3期臨床試驗全面考察「有(yǒu)效性」
3期臨床試驗成功後，新藥就可(kě)以申請(qǐng)（上(shàng)市銷售）了。其後4期臨床試驗，可(kě)以在細胞藥物銷售階段進行(xíng)。臨床試驗的“夭折”幾率是非常高(gāo)的，特别是進入2/3期的。需要特别指出的是，出于對患者安全負責的态度，安全性評估會(huì)貫穿整個(gè)1-4期臨床試驗。
圖2：每年新增臨床試驗，按階段分類
圖2是全球MSCs臨床試驗的情況，A圖反映總量，B圖反映各個(gè)階段臨床試驗的趨勢。
1期臨床試驗在2014年前呈穩步增長趨勢，之後陡升，到2016年達峰值，此後有(yǒu)所回落。這一數(shù)據反映出每年注入整個(gè)MSCs 臨床試驗項目的增量。
縱觀整個(gè)臨床試驗，處于2期的占比最高(gāo)。從全球MSCs的整體(tǐ)臨床試驗分析，安全性評估基本都可(kě)通(tōng)過，但(dàn)很(hěn)多(duō)臨床試驗都止步于有(yǒu)效性評估。整體(tǐ)趨勢是，從2007年起開(kāi)始快速增長，到2011年以後進入一個(gè)相對穩定的平台期。
3期臨床試驗在2012 - 2014年間(jiān)達到頂峰，最高(gāo)達到了近12%的峰值，此後又回落到6%以內(nèi)的比例。
目前，完成3期臨床試驗有(yǒu)3種MSCs産品：Mesoblast（已經提交上(shàng)市申請(qǐng)，尚未獲批）、Alofisel（已在歐盟獲批上(shàng)市銷售）、Stemirac。
圖3：每年新增臨床試驗，按自體(tǐ)/異體(tǐ)來(lái)源分類
從每年新增的臨床試驗變化看，使用同種異體(tǐ)來(lái)源MSCs進行(xíng)的臨床試驗在2015年，首次超過了自體(tǐ)。研究者認為(wèi)可(kě)能與幹細胞庫增多(duō)有(yǒu)關。
然而小(xiǎo)編不這麽認為(wèi)，小(xiǎo)編發現可(kě)能與MSCs組織來(lái)源有(yǒu)關，因為(wèi)骨髓和(hé)脂肪組織來(lái)源的MSCs臨床試驗數(shù)量在減少(shǎo)（圖4），而這兩種組織來(lái)源的MSCs是自體(tǐ)應用的主力。從這個(gè)角度看，也解釋了為(wèi)什麽2018年MSCs臨床試驗會(huì)“陡降”。
圖4：不同來(lái)源MSCs臨床試驗趨勢
圖5：不同來(lái)源的MSCs臨床試驗情況
在臨床試驗中，最多(duō)使用的MSCs來(lái)源于骨髓，其次分别是臍帶、脂肪和(hé)胎盤。相對而言，骨髓MSCs研究中，3期臨床試驗的占比最高(gāo)。（注：在這裏，研究者将臍帶血來(lái)源MSCs統計(jì)入了臍帶來(lái)源，下文中出現的臍帶也一樣。）
圖6：不同來(lái)源MSC臨床試驗的專利化程度
圖6.反映了MSCs臨床試驗中企業的參與情況，有(yǒu)24%的臨床試驗擁有(yǒu)專利專利細胞産品。按其比例排序，胎盤>脂肪>骨髓>臍帶>其他。
這可(kě)能反映了胎盤和(hé)脂肪中的MSCs來(lái)源更複雜，制(zhì)備技(jì)術(shù)更多(duō)樣化，相對容易形成專利技(jì)術(shù)。
圖7：各公司開(kāi)展MSC臨床試驗情況
在注冊的MSCs臨床試驗，總共82家(jiā)公司參與。有(yǒu)3家(jiā)開(kāi)展的臨床試驗就占比30%，他們分别使用不同組織來(lái)源的MSCs産品：Mesoblast（骨髓）、Anterogen（脂肪）和(hé)Medipost（臍帶）。
圖8：各國注冊MSCs臨床試驗情況
從國家(jiā)來(lái)區(qū)分，中國(22%)的MSCs臨床研究最多(duō)，美國其次(19%)、韓國、西班牙和(hé)伊朗緊随其後，歐盟加起來(lái)大(dà)概占17%。
你(nǐ)沒看錯，在這張圖上(shàng)并沒有(yǒu)幹細胞研發強國日本（大(dà)概是因為(wèi)日本以iPSC開(kāi)發為(wèi)主）。
在2005 - 2017年間(jiān)，日本隻開(kāi)展了6項MSCs臨床試驗，其中4項使用了脂肪MSCs，4項治療肝髒疾病，迄今沒有(yǒu)一項進入3期臨床試驗的項目。
圖9：MSCs臨床試驗适應症的開(kāi)展情況
Maciej Kabat等人(rén)将臨床試驗适應症分為(wèi)14類，無法分類或數(shù)量太少(shǎo)歸為(wèi)其他。其中，在注冊的适應症中，神經系統疾病(17%)和(hé)關節疾病(15%)最多(duō)，其次是心髒疾病(8.8%)和(hé)GvHD(8.3%)，後兩者的3期臨床試驗占比更高(gāo)。
剩下的适應症大(dà)緻分為(wèi)：
占比5%左右：糖尿病、炎性腸病、骨科、肝髒、肺部疾病；
占比3%左右：肌肉、生(shēng)殖、皮膚疾病；
占比更低(dī)：敗血症、癌症、血液、腎髒疾病。
圖10：MSCs臨床試驗的适應症與患病率的關系
研究者還(hái)統計(jì)了某些(xiē)疾病的患病率及其給美國社會(huì)帶來(lái)的經濟負擔，并和(hé)相應的研究數(shù)量進行(xíng)了對比。年負擔能體(tǐ)現相應細胞産品的市場(chǎng)前景，糖尿病、關節炎、阿爾茨海默症和(hé)心髒病排在前列。
從研究數(shù)量與患病率的對應相關性來(lái)看，GvHD研究最多(duō)，肌萎縮側索硬化症次之。對應相關性偏少(shǎo)的适應症有(yǒu)：敗血症、阿爾茨海默症、糖尿病、心髒病和(hé)關節炎。
關于關節炎、心髒病和(hé)糖尿病的注冊MSCs臨床試驗的絕對數(shù)量排在第1、第2.和(hé)第5位，但(dàn)患病率卻大(dà)大(dà)高(gāo)于其他疾病，這是其對應相關性偏少(shǎo)的原因。而敗血症則可(kě)能是現有(yǒu)治療手段能解決問題，由于市場(chǎng)份額小(xiǎo)，因此研究少(shǎo)。
圖11：區(qū)分給藥途徑的MSC臨床試驗開(kāi)展情況
在914項臨床試驗中，隻有(yǒu)84%能明(míng)确給藥途徑。
在目前已知的8種給藥途徑中，主要通(tōng)過循環系統給藥（其中靜脈占43%，動脈占5%）。靜脈輸注由于操作(zuò)簡便、侵襲性小(xiǎo)、可(kě)重複性強，所以治療中最常使用。
此外，有(yǒu)36項試驗(4.6%)進行(xíng)了兩種以上(shàng)的給藥途徑。
有(yǒu)多(duō)項臨床試驗使用了生(shēng)物材料或基質來(lái)遞送MSCs，在圖中以“植入”代表其給藥方式。3期臨床試驗占比最高(gāo)的給藥途徑分别是靜脈給藥、骨內(nèi)給藥（骨髓腔內(nèi)）、心內(nèi)注射給藥。
圖12：區(qū)分适應症來(lái)看給藥途徑的差異
靜脈輸注的給藥方式使用頻率最高(gāo)，但(dàn)某些(xiē)疾病有(yǒu)自己獨特的給藥方式。比如關節的關節腔內(nèi)注射，心髒的心肌注射，肌肉的肌內(nèi)注射。值得(de)注意的是，在神經疾病的給藥方式中，靜脈輸注的使用頻率依然超過了鞘內(nèi)輸注，可(kě)能是出于安全考慮。
細胞劑量是影(yǐng)響臨床試驗療效的關鍵因素，而在檢索的臨床試驗方案中，僅有(yǒu)53%的數(shù)據包含細胞劑量。為(wèi)了統一标準，研究者将以每kg體(tǐ)重表示的細胞劑量，按人(rén)均70kg體(tǐ)重進行(xíng)了換算(suàn)。
結果發現，靜脈輸注的細胞量最高(gāo)，心髒內(nèi)和(hé)肌肉輸注的細胞量範圍跨度較大(dà)，關節腔、骨內(nèi)和(hé)動脈輸注的細胞量範圍跨度較小(xiǎo)。 為(wèi)了探索最佳劑量，分析了同時(shí)出現有(yǒu)效劑量和(hé)無效劑量的研究。結果，有(yǒu)16項靜脈輸注、3項關節腔內(nèi)輸注的研究符合要求。
同時(shí)發現，劑量與效果之間(jiān)的關系呈倒U型：過高(gāo)和(hé)過低(dī)的劑量都效果不佳。研究者推測免疫調節過度是過高(gāo)劑量反而無效的原因。
在16項采用靜脈輸注給藥的MSCs臨床試驗中，14項的最低(dī)有(yǒu)效劑量在70 - 190 X 10*6/人(rén)次之間(jiān)，超出這個(gè)區(qū)間(jiān)的劑量無效。 其餘4項劑量遞增試驗結果表明(míng)，MSCs的最低(dī)有(yǒu)效劑量在一個(gè)更狹窄的區(qū)間(jiān)內(nèi)：100 - 150 X 10*6/人(rén)次之間(jiān)，劑量過低(dī)或過高(gāo)都會(huì)降低(dī)其有(yǒu)效性。
此外，3項關節腔給藥的臨床試驗結果顯示，最低(dī)有(yǒu)效劑量範圍在50 - 100X10*6/人(rén)次之間(jiān)，10X10*6/人(rén)次和(hé)150X10*6/人(rén)次的劑量無效。
本次研究隻歸納出，靜脈輸注給藥和(hé)關節腔內(nèi)給藥這兩種給藥途徑可(kě)能适用的最低(dī)有(yǒu)效劑量區(qū)間(jiān)。
全球已開(kāi)展了大(dà)量的MSCs臨床試驗，安全性得(de)到廣泛驗證，但(dàn)上(shàng)市的幹細胞産品寥寥無幾。
很(hěn)多(duō)學者分析了這一現象，MSC治療機制(zhì)尚不明(míng)确是一個(gè)原因，更主要的是MSCs臨床試驗的個(gè)體(tǐ)化差異比較大(dà)，缺乏可(kě)比性、可(kě)重複性差。影(yǐng)響其治療效的因素太多(duō)：
▪不同組織來(lái)源MSCs的異質性
▪不同的細胞制(zhì)備工藝流程
▪不同的傳代次數(shù)（這個(gè)用倍增時(shí)間(jiān)更合适）
▪不同的給藥途徑
▪不同的劑量範圍
▪不同的疾病差異
其中有(yǒu)些(xiē)因素可(kě)以通(tōng)過制(zhì)定标準化來(lái)改善。标準化産品，這涉及到細胞行(xíng)業的痛點。為(wèi)了保護知識産權，很(hěn)多(duō)公司都不會(huì)披露過多(duō)信息，使得(de)比較不同研究變得(de)很(hěn)複雜。
咨詢公司ZS Associates的CEO瑪麗(lì)亞·惠特曼（Maria Whitman）表示，“在短(duǎn)期內(nèi)，整個(gè)行(xíng)業內(nèi)的标準化，不太可(kě)能成為(wèi)标準化的重點…”
劑量信息在臨床試驗數(shù)據中相對難獲取，為(wèi)什麽難以獲取，或許我們可(kě)以做(zuò)一個(gè)猜測。劑量和(hé)給藥途徑，在美國是受知識産權保護的，但(dàn)在歐洲和(hé)中國是不被保護的，這或許是原因。
為(wèi)此，小(xiǎo)編咨詢了兩位科研人(rén)員，但(dàn)得(de)到了矛盾的兩個(gè)結論（保護 vs 不保護）。于又咨詢了廣東華商律師(shī)事務所柏永權律師(shī)。柏律師(shī)表示，根據《中華人(rén)民共和(hé)國專利法》第25條，對于疾病的診斷和(hé)治療方法不授予專利權。《藥品管理(lǐ)法實施條例》第35條也有(yǒu)相關規定，但(dàn)保護範圍太窄，無法保護新用途藥物，新劑量或新的給藥途徑。
目前，MSCs臨床試驗的主要治療目标達成率低(dī)。研究者建議，在早期研究中就同時(shí)開(kāi)展有(yǒu)效性的劑量研究，探索最低(dī)有(yǒu)效劑量。
靜脈輸注後，MSCs會(huì)在很(hěn)短(duǎn)時(shí)間(jiān)被免疫系統清除。研究者建議：以最低(dī)有(yǒu)效劑量間(jiān)隔一段時(shí)間(jiān)重複注射，強化短(duǎn)期效應，改善人(rén)體(tǐ)免疫微環境。
此外，研究者認為(wèi)一些(xiē)新技(jì)術(shù)會(huì)帶來(lái)積極的改變。譬如封裝MSCs，可(kě)以避免細胞間(jiān)接觸，明(míng)确為(wèi)旁分泌機制(zhì)發揮作(zuò)用，且有(yǒu)利于慢性疾病治療。
最後，研究者還(hái)給出了靜脈輸注的分組建議：
低(dī)劑量組 ~75X10*6/人(rén)次
中劑量組 ~150X10*6/人(rén)次
高(gāo)劑量組 ~300X10*6/人(rén)次
參考內(nèi)容： Trends in mesenchymal stem cell clinical trials 2004‐2018: Is efficacy optimal in a narrow dose range? STEM CELLS Transl Med. 2019; 1– 11.
