諾貝爾獎獲得者詹姆斯·羅斯曼曾說(shuō)：“21世紀是細胞治療的時(shí)代?！?span id="p1fenrr" class="xintheme_tag_link">干細胞治療被認為是未來(lái)醫學(xué)的新支柱。

在當今醫學(xué)領(lǐng)域，干細胞作為一種前沿技術(shù)備受矚目。然而，要確保其在治療和研究中的安全和有效性，高質(zhì)量的干細胞至關(guān)重要。

上期我們談到：為什么遵守GMP合規性對于生產(chǎn)高質(zhì)量間充質(zhì)干細胞至關(guān)重要

那么，“高質(zhì)量”的細胞標準取決于哪些因素呢?

2023年9月，我國首個(gè)人源干細胞國家標準《生物樣本庫多能干細胞管理技術(shù)規范》（GB/T42466-2023）發(fā)布，在質(zhì)量控制這一節，提到干細胞的驗收標準可參考T/CSCB-0002與T/CSCB-0005的內容，其中影響質(zhì)量的重要因素有細胞來(lái)源，細胞活率，細胞生長(cháng)活性等。[1]

高質(zhì)量的干細胞來(lái)源三個(gè)重要指標：細胞來(lái)源、細胞活性、細胞存活率

01

細胞來(lái)源

細胞的來(lái)源是影響其質(zhì)量的首要因素之一。不同的細胞來(lái)源可能會(huì )影響其遺傳特性、穩定性以及功能表達。因此，在選擇干細胞時(shí)，必須考慮其來(lái)源的質(zhì)量和適用性，以確保所選細胞具有更加的治療潛力。

隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，人體的細胞活力會(huì )逐漸衰退，無(wú)論選擇異體回輸還是“自給自足”，供者本身的年齡及身體狀況都會(huì )對細胞質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2019年，英國利茲大學(xué)的科研團隊采集了67名健康供體（19-89歲）的骨髓間充質(zhì)干細胞，通過(guò)體外培養的方式證實(shí)了：年輕人的干細胞數量和增殖能力顯著(zhù)高于老年人。[2]

此外，許多疾病也會(huì )影響自體間充質(zhì)干細胞的功能及效果，如遺傳性疾病、自身免疫性疾病和部分慢性疾病等。

以常見(jiàn)的糖尿病為例，2021年9月刊登在《干細胞轉化醫學(xué)》上的一項研究證實(shí)：長(cháng)期患有2型糖尿病會(huì )降低干細胞的增殖能力、免疫抑制潛力及存活率。[3]

盡管干細胞治療2型糖尿病具有一定的潛力，但一些糖尿病患者使用自體干細胞進(jìn)行治療卻得到矛盾的結果，這是由于疾病影響了患者自體干細胞的分子和細胞特征，特別是代謝活動(dòng)和線(xiàn)粒體DNA的改變。

因此，考慮年齡和供體本身的情況來(lái)看，年輕康健的自體干細胞乃是細胞療法的更優(yōu)選擇。

02

細胞活性

細胞的活率和生長(cháng)活性是評估干細胞質(zhì)量的重要指標?；盥矢叩募毎锌赡茉谝浦埠蟠婊畈l(fā)揮作用，而生長(cháng)活性則反映了細胞的增殖和分化能力。因此，高質(zhì)量的干細胞應當具有較高的活率和活性，以確保其在體內能夠有效地實(shí)現治療目的。

細胞存活率

當干細胞回輸到體內，只有活著(zhù)的干細胞能真正起到修復或治療的作用，失活細胞不僅有礙有效性，還可能會(huì )引發(fā)機體毒性反應。所以細胞活率不但關(guān)乎細胞質(zhì)量，更涉及人體自身的安全。也正因如此，國內監管對于干細胞產(chǎn)品的活率要求較高，通常要求新鮮細胞制劑的活率不低于90%，而凍存細胞制劑的活率則不低于70%。[4]

除了干細胞本身的活性外，存儲、運輸條件也會(huì )影響細胞活率。如果存儲或運輸條件不合格，則可能導致細胞死亡、細胞膜破裂及內容物釋放等，不但起不到治療效果，反而會(huì )導致不良事件的發(fā)生。另外，細胞的移植方式也對細胞活率有一定影響，如輸注移植速度過(guò)慢，耗時(shí)過(guò)長(cháng)，則有可能出現細胞死亡，增加不良事件發(fā)生的風(fēng)險。

細胞生長(cháng)活性

細胞生長(cháng)活性其實(shí)有著(zhù)許多評定標準，如細胞倍增時(shí)間、細胞周期、克隆形成率、端粒酶活性等等，而這些指標都被“細胞代次”所影響著(zhù)。

細胞代次指的是干細胞在體外培養中的傳代次數，一般剛從臍帶、胎盤(pán)、羊膜等提取的干細胞是原始P0代，傳一代是P1代干細胞，并以此類(lèi)推。在此過(guò)程中，還有一個(gè)關(guān)鍵特性：即干細胞的生物學(xué)效力和增殖特性，會(huì )隨著(zhù)傳代次數的增加逐漸下降。

研究指出，細胞代次并不宜低于3代。從各代干細胞生長(cháng)曲線(xiàn)檢測結果來(lái)看，P4-P7代的數據其實(shí)也都在高活性范圍之內，并未與前3代細胞形成斷層差距。就間充質(zhì)干細胞（MSCs）而言，臨床應用的最佳代數應在4-8代，這是有文獻理論支持的。[5]

該研究顯示，雖然高代次培養的間充質(zhì)干細胞染色體組型依然保持穩定，但到第8代時(shí)其端粒酶活性會(huì )有所下降。通過(guò)檢測人端粒酶逆轉錄酶活性亞單位基因的表達顯示，第5、10和20代間充質(zhì)干細胞的端粒酶活性之間并沒(méi)有顯著(zhù)性差異，且不同代次細胞呈現相似的生長(cháng)增殖曲線(xiàn)，表明它們的細胞增殖活力也無(wú)差異性。

鑒于過(guò)度的傳代培養會(huì )導致間充質(zhì)干細胞出現老化征象，建議用于臨床應用的間充質(zhì)干細胞體外培養最好不超過(guò)第10代。

03細胞劑量

在評估高質(zhì)量細胞時(shí)，值得注意的還有，干細胞在使用時(shí)并非是數量越多越好，而是存在有效劑量范圍。

2019年，《SCTM CELLS》發(fā)表的一篇研究“2004-2018年間充質(zhì)干細胞臨床試驗趨勢”的文章曾驗證過(guò)，干細胞回輸存在有效劑量范圍，并不是越多越好。[6]

來(lái)自美國羅格斯大學(xué)干細胞研究中心的科學(xué)家們篩選了過(guò)去14年間，28個(gè)涉及不同劑量的干細胞臨床實(shí)驗，試圖在沒(méi)有其他變量的情況下確定干細胞治療是否存在有效劑量范圍。

結果顯示，在統計的16項靜脈注射實(shí)驗中，有14項實(shí)驗的有效劑量處于7000萬(wàn)-1.9億細胞之間。而在區間之外，低于7000萬(wàn)劑量的試驗通常顯示無(wú)效；而當注射量高于1.9億時(shí)，試驗療效不升反降，且伴隨著(zhù)更高的不良反應風(fēng)險。同樣的結果還發(fā)生在3個(gè)關(guān)節腔注射實(shí)驗中。此時(shí)干細胞的有效劑量降至5000萬(wàn)-1億細胞，當研究團隊將單個(gè)患者注射量降至1000萬(wàn)或提升到2億細胞量時(shí)，也出現了治療效果“失蹤”的情況。

所有統計數據都在指向：干細胞治療確實(shí)存在有效劑量范圍。

同時(shí)，作為影響回輸效果的重要指標之一，研究者還發(fā)現：干細胞劑量與療效的關(guān)系會(huì )呈現出一個(gè)倒U型的狀態(tài)。即在某個(gè)范圍內，劑量越多效果越好，但當效果達到一個(gè)最高頂點(diǎn)（最佳劑量），繼續提高劑量不僅不會(huì )帶來(lái)更好的療效，還可能會(huì )造成不良反應。

雖然干細胞的確存在最佳劑量，但最終數值還是要綜合每個(gè)患者的疾病程度及自身狀況、注射方式才能給出答案。

總而言之，優(yōu)質(zhì)干細胞的背后是細胞來(lái)源、細胞活性、細胞存活率這三大“黃金”指標缺一不可，具體使用過(guò)程中還要考慮最佳細胞劑量、使用方式、患者的身體狀況等等因素。

干細胞技術(shù)作為一門(mén)前沿新興技術(shù)，需要我們用更全面、更理智的視角去對待，嚴格遵守干細胞臨床應用的相關(guān)指導原則和標準，才能從中獲得想要的結果。

近來(lái)國家也在不斷完善相關(guān)的政策和法規，為干細胞療法的發(fā)展提供更好的環(huán)境和保障。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和規范化標準的逐一面世，相信我國干細胞臨床研究和應用也將走向更加規范化、標準化的快速發(fā)展通道。

【參考文獻】

[1]《生物樣本庫多能干細胞管理技術(shù)規范》（GB/T42466-2023）中國首個(gè)人源干細胞國家標準在重慶發(fā)布-中新網(wǎng)．中新網(wǎng) [引用日期2023-09-24]

[2] Ganguly P, El-Jawhari JJ, Burska AN, Ponchel F, Giannoudis PV, Jones EA. The Analysis of In Vivo Aging in Human Bone Marrow Mesenchymal Stromal Cells Using Colony-Forming Unit-Fibroblast Assay and the CD45lowCD271+ Phenotype. Stem Cells Int. 2019 Aug 1;2019:5197983. doi: 10.1155/2019/5197983. PMID: 31467563; PMCID: PMC6701348.

[3] Nguyen LT, Hoang DM, Nguyen KT, Bui DM, Nguyen HT, Le HTA, Hoang VT, Bui HTH, Dam PTM, Hoang XTA, Ngo ATL, Le HM, Phung NY, Vu DM, Duong TT, Nguyen TD, Ha LT, Bui HTP, Nguyen HK, Heke M, Bui AV. Type 2 diabetes mellitus duration and obesity alter the efficacy of autologously transplanted bone marrow-derived mesenchymal stem/stromal cells. Stem Cells Transl Med. 2021 Sep;10(9):1266-1278. doi: 10.1002/sctm.20-0506. Epub 2021 Jun 3. PMID: 34080789; PMCID: PMC8380443.

[4]《國家干細胞轉化資源庫標準規范》國家干細胞轉化資源庫

[5] 劉雨思,王鳳昌,夏海雄,等.不同代次人臍帶間充質(zhì)干細胞的生物學(xué)特性及分化[J].中國組織工程研究,2017,21(13):2015-2022.

[6] Kabat M, Bobkov I, Kumar S, Grumet M. Trends in mesenchymal stem cell clinical trials 2004-2018: Is efficacy optimal in a narrow dose range? Stem Cells Transl Med. 2020 Jan;9(1):17-27. doi: 10.1002/sctm.19-0202. Epub 2019 Dec 5. PMID: 31804767; PMCID: PMC6954709.

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