“科學的本質是容許批判的,你有權保持沉默,但你提供的數據照片都將成為呈堂證供。”
從目前一些已經發表的專業文章的數據(包括圖片)來看,國外間充質干細胞(MSC)的生產制備工藝明顯落后于國外的科研水平(注:語句表達無誤,僅為國外科研水平與國外細胞生產制備水平的對比),主要表現在四個方面:
①MSC的細胞表型不符合MSC的定義標準;
②經過培養的MSC出現明顯的衰老特征;
③制備的MSC注射液的細胞活率低于90%;
④制備的MSC注射液的質量欠佳。
筆者根據平常碰到的一些文獻摘錄,做個整理,給大家展示出來。注:“本文題目中的干細胞專指間充質干細胞“
一、MSC的細胞表型不符合MSC的定義標準
先來看看MSC的最低定義標準(注意這是最低標準):
MSC的定義標準
雖然目前通用的MSC定義標準沒有強制性,但是暫時還沒有更好的指標來定義MSC,所以大部分研究者還是習慣采用該通用標準。
2006年的一篇文章發現低水平的IFN-γ能提高MSC的MHC-II表達,但隨著IFN-γ水平的增加,MSC的MHC-II表達逐漸減少[1]。但是通過文章的數據分析發現,這篇文章所實驗用到的骨髓MSC,正常培養下,MSC就高表達MHC-II分子(估計至少80%-90%),那么,這些細胞已經不是MSC了,MSC本身是低表達MHC-II分子的(不超過2%的HLA-DR)。很奇怪的是,這篇文章能夠得以發表,而且不少專家還認可這篇文章的數據和結論。會不會是這些專家都忘記了MSC的鑒定標準?
有圖有真相:

美國Artecel Sciences的團隊(Jeffrey M. Gimble領銜)培養的P2代人脂肪MSC,其細胞表型的指標中,CD34的表達高達28%(超過2%),而CD105的表達只有36%(不足95%)[2]。
雖然美國ArtecelSciences的團隊發現在該公司的分離培養體系下,脂肪MSC經過繼續培養擴增,在P4代的時候CD34可以下降到標準范圍,但是CD105(70.5%)依然不符合MSC的標準要求(≥95%)[3]。
印度StempeuticsResearch Pvt公司培養的骨髓MSC同樣不符合MSC的標準要求,所以這家公司降低了MSC的標準[4]。
2018年報道了英國Francesco Dazzi教授牽頭的一項22家機構單位參與的調研,重點是調查歐美17個開展MSC治療的機構,調研內容涉及這17家機構的MSC生產質量體系。調查結果發現56%的MSC產品,其MSC細胞表型CD73、CD90、CD105的表達不符合MSC的定義標準(≥95%);有50%的MSC產品,其CD45的表達不符合MSC的定義標準(≤2%)[5]。這說明歐盟17個開展MSC治療的機構,至少有50%的MSC產品的細胞純度明顯不夠,雜細胞過多。
二、經過培養的MSC出現明顯的衰老特征
首先,我們需要認識到,人體會衰老,人體內廣泛存在的MSC也會衰老(大自然的規律),體外培養的MSC同樣會衰老(復制性衰老)。
年輕態的MSC的典型特征就是增殖速度快、胞體飽滿、立體感很好、呈明顯的梭形、偽足較少;而衰老的MSC的典型特征就是增殖緩慢甚至停止、胞體寬大扁平,有時還出現胞體顆粒增多或者空泡增多。
當然,不是說胞體越小和細胞增殖速度越快,MSC就越年輕態。MSC培養增殖過程的有絲分裂,需要時間來實現胞體內的所有亞器官和細胞核的復制和分裂,如果增殖過快,很可能造成“催熟”的后果,導致MSC的正常功能下降。有研究顯示,衰老的MSC(胞體寬大),其免疫抑制功能出現明顯的下降[6,7]。
美國杜蘭大學健康科學中心Prockop教授2001年認為成纖維細胞狀的梭形MSC為快速自我更新型MSC(I型),胞體寬大扁平呈上皮細胞狀的MSC為成熟型MSC(II型)[8]。后來發現所謂的成熟型MSC(II型MSC)其實就是養老了的衰老MSC。
美國大名鼎鼎的梅奧診所,其神內學科團隊養的脂肪MSC,同樣出現MSC衰老的胞體寬大扁平的細胞形態,完全失去了典型的成纖維細胞樣的梭形[9]。
越南某實驗室分離培養的人脂肪MSC,雖然細胞表型指標符合MSC的定義要求,但是脂肪MSC培養至P10代時,MSC出現典型的衰老表型,胞體直徑增大和胞體寬大扁平[10]。
意大利都靈大學MaurizioParola教授團隊所培養的人骨髓MSC,同樣是出現典型的衰老表型,即胞體寬大扁平,胞漿的顆粒增多[11]。
德國海德堡大學Anthony D.Ho教授在2008年的一篇綜述中使用了幾張MSC染色的照片,從這些照片的MSC形態來看,MSC衰老非常明顯,完全失去了典型的成纖維細胞樣的梭形[12]。
細胞衰老的檢測指標是衰老相關的β-半乳糖苷酶(SA-βgal),意大利M.Mattioli-Belmonte教授的團隊培養人骨膜來源的MSC,在培養的P3代之時,已經有25%的MSC出現SA-βgal染色陽性(綠色),說明了有25%的MSC是衰老的MSC[13]。
當然了,國內也有實驗室在培養MSC方面也做的不錯,細胞形態呈典型的成纖維樣梭形,比如下圖所示的血液疾病患者的骨髓MSC。
三、制備的MSC注射液的細胞活率偏低 在文獻中明確提及MSC的細胞活率的情況不多見。根據干細胞制劑的細胞活率,做一個歸納和分組。不少國外的文章提到的細胞活率低于90%,所以別慣性思維地認為國外的干細胞質量就是好。
①細胞活率>70%的公司或者研究團隊有:美國邁阿密大學Miller醫學院大名鼎鼎的Joshua M Hare教授2009年領銜開展Prochymal(骨髓MSC)治療急性心梗的隨機對照臨床研究,Prochymal(骨髓MSC)的細胞活率大于70%[14]。同樣不低于70%的細胞活率出現在美國MD安德森癌癥中心的Partow Kebriaei團隊開展的Prochymal(骨髓MSC)治療急性GVHD的臨床研究[15]。澳大利亞RoyalPerth Hospital生產制備的骨髓MSC治療克隆恩病,MSC注射液的細胞活率同樣只要求大于70%[16]。?
②細胞活率>80%的公司或者研究團隊有:荷蘭萊登大學醫學中心生產制備的骨髓MSC,意大利Pavia大學的Bernardo教授團隊開展的骨髓MSC治療急性GVHD的臨床研究,骨髓MSC的細胞活率的放行要求是≥80%[17]。同樣的>80%的細胞活率放行要求的還有韓國medipost公司生產制備的臍血MSC[18],印度的Stempeutics Research Pvt公司生產制備的骨髓MSC[4],2013年和2015年發表臍帶MSC臨床研究文章的深圳北科公司[19, 20],智利Cellsfor Cells公司的Cellistem產品(臍帶MSC)[21],韓國Phamicell公司生產制備的骨髓MSC[22]。?
③細胞活率>90%的公司或者研究團隊有:當然了,全球范圍內,還是有一些臨床研究所采用的MSC注射液的細胞活率大于90%。比如有瑞典卡羅林斯卡大學醫院Katarina Le Blanc教授團隊生產制備的骨髓MSC[23],比利時列日大學和瑞典烏普薩拉大學生產制備的骨髓MSC(技術和Katarina Le Blanc教授團隊同源)[24, 25],我國江蘇省干細胞中心(北科生物提供技術)[26],日本札幌醫科大學Osamu Honmou教授團隊生產制備的骨髓MSC[27]。?
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四、制備的MSC注射液的質量欠佳
2017年一個大規模的MSC驗證實驗,涉及美國的7個GMP制備中心和1個研發中心,每個中心的制備工藝略有不同;對其中六個中心的人骨髓MSC進行骨形成測試,發現不同制備中心的MSC的骨形成的數量出現很明顯的差異,并且只有三個中心的人骨髓MSC支持造血;這些結果表明,美國的7個GMP制備中心和1個研發中心在生產工藝制備的水平出現明顯的差異,這個差異導致了不同的MSC功能強弱有差異,包括它們形成骨骼和支持造血的能力[28]。當然了,這篇文章的作者們忽視了骨髓MSC供體的個體差異對實驗結果的影響。
瑞典卡羅林斯卡大學醫院分析了691名在該醫院進行造血干細胞移植的患者的肺炎相關死亡情況,多因素分析發現,急性移植物抗宿主病(GVHD)II-IV級、巨細胞病毒(CMV)感染和接受MSC治療是肺炎相關死亡的相關因素,而霉菌感染是造血干細胞移植患者肺炎相關死亡的最常見原因[29]。
大量的研究證明MSC可以治療肺炎,減輕炎癥和降低死亡率。但是這個赫赫有名的醫院進行MSC治療,竟然是誘導肺炎死亡的高風險因素,所以別太癡迷瑞典卡羅林斯卡大學醫院(諾貝爾生理學或醫學獎的評審機構)的干細胞生產制備工藝水平了。MSC治療骨髓移植后出現的排異反應(GVHD),45%的患者在輸注MSC后病毒重新激活,而且還觀察到兩例患者可檢查對病毒刺激的免疫應答,并顯示病毒特異性細胞毒性T淋巴細胞活性[30]。
但是意大利Università degli Studi di Milano Bicocca的這個臨床研究,患者在回輸MSC后的第一天就出現病毒檢測陽性,這就提示MSC注射液很可能被病毒所污染。?荷蘭萊頓大學醫學中心開展自體骨髓MSC治療腎移植后出現排斥反應的臨床研究,6名腎移植患者(移植后4周到6個月)接受2次靜脈MSC注射后,出現了BK病毒和CMV病毒的感染[31]。這就再一次提示在該中心制備的MSC注射液很可能被病毒所污染,制備工藝和質量檢測不過關。?
2020年12月份最新的研究報道是基于15名參與者的小部分樣本,西班牙Instituto de Biomedicina de Sevilla團隊的1-2期臨床研究結果表明,異體脂肪來源的MSC輸注(1×106/kg,4次)對改善這些免疫不應答的HIV患者的免疫恢復或減少免疫激活或炎癥并不有效;而且有3名受試者發生靜脈血栓事件,與輸液部位的脂肪MSC輸注直接相關[32]。所以,這里順便勸告想去西班牙回輸MSC的同胞們,別去西班牙打干細胞了,細胞質量很可能不靠譜(4次治療沒效),而且制備工藝也不過關,會引發靜脈血栓。?所以國外干細胞公司的臨床研究結果,不盡人意,那也是正常的事,畢竟都沒養好MSC,就不能期待MSC發揮多好的效果。至今,絕大部分國外的干細胞專家們都沒認識到:MSC臨床治療效果欠佳的主要原因之一是MSC沒養好。
主編叨叨
綜上所述,通過筆者詳細闡述了國外干細胞公司的細胞產品質量后,您是否還在迷信國外的干細胞質量?迷信大咖背書?迷信品牌宣傳?還是關注技術實力?說到這里,也就仁者見仁、智者見智了。
我們國內干細胞公司需要學習和吸取國外的經驗教訓,審視自己培養的MSC細胞形態和注射液質量,對照國外相對落后的MSC培養和制備工藝,有則改之、無則加勉。?
估計大部分干細胞公司或者研究機構都不敢隨意地把MSC細胞產品的重要信息放在文章里面了。?
我國的干細胞事業,加油!
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來源:間充質干細胞
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