近年來,國際上在開發(fā)用于治療嚴(yán)重和廣泛性疾病的人類多能干細(xì)胞 (hPSC) 衍生產(chǎn)品方面取得了重大進(jìn)展。細(xì)胞起始材料的生物庫是提供安全且符合法規(guī)要求的細(xì)胞療法的關(guān)鍵組成部分。
在中國,這些發(fā)展的關(guān)鍵參與者是最近成立的國家干細(xì)胞資源中心 (NSCRC)?及其在廣州和上海的合作組織,它們共有600多個(gè)hPSC系正式記錄在中國科技部的干細(xì)胞登記處。
本文,我們描述了中國在建立用于細(xì)胞療法制造的人類多能干細(xì)胞方面的最新進(jìn)展,以及目前已建立的重要國內(nèi)和國際協(xié)調(diào),以促進(jìn)中國基于人類多能干細(xì)胞的產(chǎn)品按照國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為臨床用途。
1、引言
最近幾年,國際上在開發(fā)用于治療嚴(yán)重和廣泛性疾病的人類多能干細(xì)胞 (hPSC) 衍生產(chǎn)品方面取得了重大進(jìn)展。細(xì)胞起始材料的生物庫是提供安全且符合法規(guī)要求的細(xì)胞療法的關(guān)鍵組成部分。這需要仔細(xì)記錄供體細(xì)胞采購、細(xì)胞系生成、生物庫、質(zhì)量控制和向最終用戶發(fā)布的所有關(guān)鍵階段。
近年來,中國有關(guān)干細(xì)胞臨床應(yīng)用的法規(guī)已得到徹底修訂,為基于hPSC的產(chǎn)品的開發(fā)提供了新的框架。中國干細(xì)胞生物學(xué)會(huì)也一直在制定干細(xì)胞使用的核心標(biāo)準(zhǔn),而北京干細(xì)胞庫 (BSCB) 是制定這些標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵參與者。BSCB由中國科學(xué)院動(dòng)物研究所 (IOZ-CAS) 于2007年成立。
2019年6月,BSCB重新指定為國家干細(xì)胞資源中心 (NSCRC)。NSCRC已與廣州和上海的合作組織合作,在中國科技部的干細(xì)胞登記處注冊(cè)了hPSC系,并且NSCRC還一直在與歐盟委員會(huì)資助的數(shù)據(jù)庫hPSCreg(www.hpscreg.eu)開展合作。
NSCRC現(xiàn)已開始使用其人類胚胎干細(xì)胞 (hESC) 系來生產(chǎn)八種適合臨床使用的細(xì)胞類型,這些細(xì)胞類型正在用于9項(xiàng)針對(duì)不同適應(yīng)癥的臨床研究。IOZ-CAS也是國際干細(xì)胞銀行計(jì)劃 (www.iscbi.org) 的創(chuàng)始合作伙伴,該計(jì)劃將主要干細(xì)胞銀行聚集在一起,商定提供用于研究和臨床用途的多能干細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn)。
- 本文介紹了中國在建立經(jīng)認(rèn)證可用于細(xì)胞治療生產(chǎn)的hPSC方面的最新進(jìn)展,以促進(jìn)中國基于hPSC的產(chǎn)品按照國家和國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。
- 我們還首次介紹了中國科學(xué)院國家干細(xì)胞資源中心、新成立的干細(xì)胞與再生研究所 (ISCR) 和IOZ-CAS之間的最新合作,這些合作正在推動(dòng)建立新的干細(xì)胞使用國家和國際標(biāo)準(zhǔn)。
- 我們還介紹了這些組織如何促進(jìn)主要國家和國際干細(xì)胞機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào),以及國家干細(xì)胞資源中心為確定其細(xì)胞系是否適用于臨床研究而采取的方法。
2、中國建立并驗(yàn)證的人類干細(xì)胞系
在中國,有一個(gè)正式的干細(xì)胞系評(píng)估程序,由中國科技部監(jiān)督,迄今為止已批準(zhǔn)了600多個(gè)hPSC。這些hPSC大部分來自北京、上海和廣州的三個(gè)中心,每個(gè)中心都有hESC和人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (hiPSC)。
此外,其中47個(gè)細(xì)胞系還已在國際數(shù)據(jù)庫hPSCreg(www.hpscreg.eu)上注冊(cè),該數(shù)據(jù)庫評(píng)估道德出處,例如知情同意和科學(xué)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證,以驗(yàn)證該細(xì)胞系是否為hPSC。這些細(xì)胞系一旦通過hPSCreg認(rèn)證,就會(huì)被歐盟委員會(huì) (EC) 視為適合用于歐盟資助的研究項(xiàng)目。
3、NSCRC細(xì)胞庫的質(zhì)量和組成
自2007年以來,NSCRC已建立潔凈室設(shè)施和研究實(shí)驗(yàn)室,生產(chǎn)hESC系和經(jīng)批準(zhǔn)的hESC衍生產(chǎn)品類型,這些產(chǎn)品均根據(jù)中國食品藥品監(jiān)督管理局 (CFDA) 的良好生產(chǎn)規(guī)范 (GMP) 許可生產(chǎn)。
NSCRC是IOZ-CAS的一個(gè)部門,已發(fā)表了大量關(guān)于其在臨床使用的hESC系的儲(chǔ)存和分化方面的工作的高質(zhì)量科學(xué)論文,并在干細(xì)胞領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)制定中發(fā)揮著重要的國家和國際作用。
國家干細(xì)胞資源中心是中國第一家根據(jù)ISO9001:2015認(rèn)證獲得臨床使用細(xì)胞系供應(yīng)資格的多能干細(xì)胞庫,并定期接受CFDA的GMP檢查。它也是中國第一家成功通過中國國家認(rèn)可委員會(huì) (CNAS) 檢查的生物庫,符合國際標(biāo)準(zhǔn)組織 (ISO) 于2019年發(fā)布的通用生物庫ISO20387標(biāo)準(zhǔn)。
如今,國家干細(xì)胞資源中心已制備了350多個(gè)hESC主細(xì)胞庫,其中進(jìn)入臨床試驗(yàn)的細(xì)胞均經(jīng)過獨(dú)立測(cè)試,并由國家食品藥品檢定研究院 (NIFDC) 認(rèn)證可用于臨床。整個(gè)庫提供了具有多種人類白細(xì)胞抗原 (HLA) 的細(xì)胞,可能有助于針對(duì)中國人口中70%的HLA-A、HLA-B進(jìn)行細(xì)胞藥物的組織類型匹配。
國家食品藥品監(jiān)督管理局細(xì)胞系在其制備的15個(gè)不同方面接受記錄可追溯性的檢查,涵蓋細(xì)胞系開發(fā)的所有階段,從捐贈(zèng)者同意、胚胎移植到NSCRC,到在進(jìn)行臨床試驗(yàn)或研究工作之前進(jìn)行儲(chǔ)存和測(cè)試。
所有文件都整理到一份單獨(dú)的檔案中,稱為“Q-Book”,用于每個(gè)單獨(dú)的細(xì)胞系,以提供中央?yún)⒖甲鳛槠溥m合臨床使用的證據(jù)。所有用于臨床的細(xì)胞系的詳細(xì)測(cè)試方案于2017年首次發(fā)布,作為NSCRC生物庫流程的一部分進(jìn)行的測(cè)試總結(jié)在下面的要點(diǎn)列表中。
- 細(xì)胞身份(DNA短串聯(lián)重復(fù)和同工酶分析)。
- 細(xì)菌、真菌和支原體檢測(cè),包括內(nèi)毒素檢測(cè)。
- 檢測(cè)特定病毒(人類免疫缺陷病毒(I和II)、人類肝炎病毒(B和C)、Epstein-Barr病毒、人類巨細(xì)胞病毒和梅毒螺旋體。
- 一旦選定細(xì)胞系用于臨床研究,就會(huì)進(jìn)行一般病毒污染測(cè)試,包括逆轉(zhuǎn)錄酶活性、雞胚尿囊液血凝試驗(yàn)、接種動(dòng)物存活率以及牛和豬病毒的其他測(cè)試。
- 細(xì)胞特征:
- 細(xì)胞培養(yǎng)中典型的hESC系形態(tài),
- 使用免疫熒光法和RT-PCR檢測(cè)干細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物,
- 胚狀體分化產(chǎn)生的多能性潛力,
- 核型(中期擴(kuò)散的Geimsa顯帶)。
這里報(bào)告的所有細(xì)胞特性分析均由國家干細(xì)胞資源中心工作人員根據(jù)國家干細(xì)胞資源中心質(zhì)量管理體系下制定的SOP執(zhí)行。NIFDC是干細(xì)胞產(chǎn)品獨(dú)立質(zhì)量控制的國家中心,對(duì)選定用于臨床研究的細(xì)胞系主庫存樣品進(jìn)行了廣泛的安全測(cè)試。
IOZ-CAS生物醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查并批準(zhǔn)了NSCRC細(xì)胞系在研究和臨床應(yīng)用中的使用,捐贈(zèng)IVF中心也審查并批準(zhǔn)了NSCRC細(xì)胞系在臨床應(yīng)用中的使用。后者的批準(zhǔn)程序是為了確保所有參與細(xì)胞系采購和開發(fā)的人員都能接受捐贈(zèng)胚胎細(xì)胞的未來預(yù)期用途。NSCRC衍生的所有細(xì)胞系都被視為將用于開發(fā)基于細(xì)胞的藥物。
因此,所有細(xì)胞系(包括最近分配給研究用途的細(xì)胞系)都以與用于基于細(xì)胞的藥物開發(fā)的細(xì)胞系完全相同的方式和在相同的設(shè)施中記錄和開發(fā)。希望在自己的研究中使用NSCRC細(xì)胞系的研究人員可以聯(lián)系NSCRC的作者。
4、多能干細(xì)胞的臨床應(yīng)用
國家干細(xì)胞資源中心開展了一系列本文未討論的轉(zhuǎn)化研究,并已建立了九種不同的分化hESC產(chǎn)品方案用于細(xì)胞治療(圖1),每種方案均由NIFDC獨(dú)立驗(yàn)證。
2019年12月,國家衛(wèi)生健康委員會(huì) (NHC) 和CFDA批準(zhǔn)了69項(xiàng)注冊(cè)的干細(xì)胞臨床研究/試驗(yàn)。其中,大多數(shù)基于hPSC的臨床試驗(yàn)(9項(xiàng)中的7項(xiàng))由NSCRC進(jìn)行。其中包括三項(xiàng)使用中胚層衍生細(xì)胞類型(“M細(xì)胞”)針對(duì)三種適應(yīng)癥(卵巢早衰、子宮粘連和關(guān)節(jié)半月板軟骨衰竭)的臨床研究,三項(xiàng)使用視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞樣產(chǎn)品針對(duì)“干性”年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)或視網(wǎng)膜色素變性(NCT03944239)的臨床研究,以及一項(xiàng)針對(duì)帕金森病的研究(NCT03119636)。
所有這些研究均已獲得CFDA批準(zhǔn),然后才在clinicaltrials.gov和WHO臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中注冊(cè)。M細(xì)胞產(chǎn)品還被用于治療子宮粘連(NCT04232592),最近還在一些臨床試驗(yàn)中用于恢復(fù)COVID-19引起的嚴(yán)重肺部疾病病例的肺功能(NCT04331613)。轉(zhuǎn)化工作也在不斷取得進(jìn)展,以開發(fā)hESC衍生的肝細(xì)胞樣細(xì)胞,用于肝脂肪變性的臨床治療。
5、參與多能干細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)化政策制定
國家干細(xì)胞資源中心在再生醫(yī)學(xué)和生物庫界的生物庫和其他生物加工標(biāo)準(zhǔn)的制定中發(fā)揮著非常積極的領(lǐng)導(dǎo)作用。在中國,國家干細(xì)胞資源中心積極參與干細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)工作組,該工作組在過去五年中在中國干細(xì)胞生物學(xué)會(huì)的主持下制定了三項(xiàng)中國國家標(biāo)準(zhǔn)。
其中第一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)干細(xì)胞的采購和一般使用,第二項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)hESC的技術(shù)要求、測(cè)試方法、測(cè)試規(guī)定、使用說明、標(biāo)簽、包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
第三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)針是對(duì)多能干細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)制定。2023年9月23日,第四屆中國干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)大會(huì)暨首屆金鳳干細(xì)胞論壇在重慶舉行,大會(huì)正式發(fā)布了我國首個(gè)人源干細(xì)胞國家標(biāo)準(zhǔn)《生物樣本庫多能干細(xì)胞管理技術(shù)規(guī)范》(GB/T42466-2023)。
第四屆中國干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)大會(huì)暨首屆金鳳干細(xì)胞論壇23日在重慶舉行,大會(huì)正式發(fā)布了我國首個(gè)人源干細(xì)胞國家標(biāo)準(zhǔn)《生物樣本庫多能干細(xì)胞管理技術(shù)規(guī)范》(GB/T42466-2023)。
這一國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,標(biāo)志著我國在干細(xì)胞樣本庫管理上有了標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)支撐,對(duì)于推動(dòng)我國干細(xì)胞研究和應(yīng)用的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展具有重要意義,也為干細(xì)胞領(lǐng)域后續(xù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了先行示范。
國家干細(xì)胞研究中心前主任周琪教授大力推動(dòng)干細(xì)胞領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)化,并推動(dòng)制定了兩項(xiàng)ISO標(biāo)準(zhǔn),即多能干細(xì)胞生物庫標(biāo)準(zhǔn)(ISO/WD 24603: 2020 (E))、小鼠和人類多能干細(xì)胞的建立、維護(hù)、特性描述和分配要求以及細(xì)胞培養(yǎng)中的微生物檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)(ISO TC76 WG3標(biāo)準(zhǔn)正在制定中,即選擇檢測(cè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中微生物污染的方法的通用指南)。
他也是國際干細(xì)胞論壇 (ISCF) 的創(chuàng)始成員之一和現(xiàn)任主席,該論壇于2003年在英國醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)的George Radda教授領(lǐng)導(dǎo)下成立,旨在資助只能通過國際協(xié)調(diào)才能進(jìn)行的合作。周教授還是ISCF支持的項(xiàng)目之一國際干細(xì)胞銀行計(jì)劃 (www.iscbi.org) 的指導(dǎo)小組成員。這項(xiàng)活動(dòng)協(xié)調(diào)了多能干細(xì)胞庫專家就提供高質(zhì)量細(xì)胞用于研究和臨床應(yīng)用的關(guān)鍵問題達(dá)成的共識(shí)。
6、科學(xué)合作與培訓(xùn)
NSCRC與眾多中國和國際研究團(tuán)體合作,NSCRC工作人員還參與了許多國際項(xiàng)目,包括與國際帕金森病項(xiàng)目G-Force合作(http://www.gforce-pd.com/)、為開發(fā)用于疾病建模的歐洲iPSC生物庫 (EBiSC) 提供咨詢(www.ebisc.org)并作為hPSCreg數(shù)據(jù)庫的合作伙伴參與hPSC的開發(fā)(www.hpscreg.eu)。
7、未來
2019年9月,NSCRC主任周琪教授組織成立了國家干細(xì)胞資源中心創(chuàng)新聯(lián)盟,該聯(lián)盟匯集了中國九個(gè)最重要的細(xì)胞和干細(xì)胞生物庫中心,旨在建立一個(gè)共享標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)卓越網(wǎng)絡(luò),并為中國建立中央銀行資源。自動(dòng)化干細(xì)胞培養(yǎng)方面的國家合作也在開展中。
未來,除了與hPSCreg(www.hpscreg.eu)合作外,NSCRC還計(jì)劃為中國建立一個(gè)多能干細(xì)胞注冊(cè)中心,以便與hPScreg等其他注冊(cè)中心協(xié)調(diào),促進(jìn)統(tǒng)一程序并促進(jìn)干細(xì)胞數(shù)據(jù)的國際交流。
中國一直積極主動(dòng)地投資干細(xì)胞研究和轉(zhuǎn)化研究,以促進(jìn)公共衛(wèi)生的重大利益,作為該計(jì)劃的一部分,NSCRC和IOZ-CAS期待繼續(xù)并進(jìn)一步為干細(xì)胞研究做出重大貢獻(xiàn)。
主要參考資料:Stacey GN, Hao J. Biobanking of human pluripotent stem cells in China. Cell Prolif. 2022; 55:e13180. doi:10.1111/cpr.13180
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