iPSC：挑战与机遇交织的新纪元

近期CDE批准了安徽中盛溯源生物科技有限公司的NCR300注射液，开展临床实验的申请，这也是我国First获批临床的诱导性多能干细胞（Induced pluripotent stem cell，iPSC）来源的自然杀伤细胞疗法。iPSC与胚胎干细胞拥有相似的再生能力，理论上可以分化为成体的所有器官、组织，同时可以规避伦理道德争议和排异反应。iPSC技术飞速发展的起点是2006年，日本科学家山中伸弥创造性的使用逆转录病毒载体将4个转录因子导入小鼠成纤维细胞中，将其重编程为具有人胚干细胞特性的多能性细胞。在这十几年间iPSC已经覆盖了疾病研究、药物筛选、细胞治疗等领域，在我国也迎来了其发展的快速扩张期，今天我们就来了解一下iPSC在技术和市场方面的表现。

首先一个新兴产业的发展需要本国政策友好环境的支持，鼓励发展的同时明确责任和法规。iPSC疗法目前在我国的发展仍处于临床探索阶段，但是已经发生了因非法使用iPSC疗法而导致肿瘤发展的不良事件，这无疑强调了市场对标准化和规范化的细胞疗法的迫切需求。我国相关机构也在2015年颁布了《干细胞临床研究管理规定（试行）》，以此为起点开始细胞治疗产品的研究和生产进行了严格规范。近年来，我国政府出台了一系列针对细胞治疗的监管法律和政策，包括《干细胞临床试验研究基地管理办法（试行）》、《干细胞临床研究管理办法（试行）》、《人源性干细胞及其衍生细胞治疗产品临床试验技术指导原则（征求意见稿）》，明确了申请流程和临床试验要求，引导行业良性发展，加快了iPSC产品的临床应用和商业化进程。

一个成熟的iPSC疗法，首先在前期需要关键的四个过程，包括体细胞分离与培养、介导载体的构建、诱导因子的导入及细胞培养以及iPSC的筛选及鉴定。

Fig1：iPSC疗法示意图

iPSC的制备受多种因素影响，包括体细胞的选择、介导因子和介导载体的选择及优化、后续的培养、筛选鉴定以及重编程效率都需要纳入考虑范围。

不同来源或不同发育程度的细胞诱导产生的iPSC在效率和安全性上具有较大的差别。因此，应选择适合的iPSC原料细胞以满足后续研究或治疗的需求。目前，iPSC领域多选择便于获取的细胞，常用的有血细胞、尿液细胞以及皮肤成纤维细胞等。选择介导因子时，应权衡其诱导效率、细胞增殖能力和细胞安全性。山中伸弥教授团队用Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4成功诱导小鼠成纤维细胞恢复多能性状态，但c-Myc是一种原癌基因，具有潜在成瘤风险。Nakagawa等人尝试去掉c-Myc  因子，只用Oct4，Sox2和Klf4这3个转录因子进行iPSC诱导并获得成功，证实了c-Myc不是iPSC逆转化必需的因子。临床的iPSC需要无饲养层（Ff）和无异源（Xf）培养条件。常见的Ff-Xf体系iPSC培养方法包括TeSR1、E8、StemFit、rLN511E8联合StemFit等。在培养过程中，可根据需要加入RG108、Sodium butyrate和trichostatin A等小分子化合物以提高重编程效率。

Fig2：iPSC定向改造

目前Latest的研究方向是将CRISPR基因编辑技术的定向敲除或加入基因，纠正干细胞基因组内的基因误差的能力应用到iPSC的定向编辑中，已经在一些疾病领域的细胞试验中取得阶段性的实验成果。德国学者在Curr Protoc Stem Cell Biol上发表文章表明，采用Cytena单细胞打印机分选基因编辑后的iPSC单细胞，可以大幅提高细胞存活率和单克隆效率。

根据Clinical Trials临床试验数据库的检索结果，截至2023年3月底，有关iPSC的临床试验有137项，今年也有6个相关试验完成临床注册，涉及关节炎、移植物抗宿主病、心力衰竭、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、呼吸衰竭、帕金森病、卒中等疾病。全球及中国在研iPSC治疗产品衍生种类主要包括CAR-iNK、多巴胺能神经前体细胞、CAR-iMac、i-MSC、心肌细胞、其他神经细胞、CAR-iT、胰岛细胞等。其中，CAR-iNK是衍生最多的细胞类型，占27%。进入临床阶段的iPSC衍生细胞种类包括 i-MSC、心肌细胞、CAR-iNK、CAR-iT、多巴胺能神经前体细胞。庞大的临床试验支撑着市场发展的基础，链接着从实验室和市场的iPSC疗法。我国作为人口大国，对于iPSC疗法的需求必然是旺盛的，预计到2026年，市场规模将达到8240万美元，预测期内的复合年增长率（CAGR）为8.5%。资本方也对我国市场持乐观态度，融资事件频繁发生，几乎覆盖第一梯队的研究企业。

另一方面，企业之间的联合开发也成为一个发展趋势，跨国之间的合作也屡见不鲜，头部企业的BMS向Century Therapeutics就iPSC衍生的iNK和或iT产品，Century Therapeutics将获得1亿美元预付款和5,000 万美元的股权投资；百济神州也与Shoreline达成全球Exclusive战略合作。老牌大型药企则会选择收购或者并购的方式，快速携带成熟的产品进入战局，资本市场的火热是国家政策和科研技术共同催生的结果。

iPSC不仅能够为疾病的研究提供重要的实验模型，还可以为临床治疗提供新的途径。iPSC可以用于生成各种类型的细胞，如神经元、心肌细胞、肝细胞等，用于治疗各种疾病，如神经系统疾病、心血管疾病和代谢性疾病等。此外，iPSC还可以用于药物筛选和安全性评价等方面。不过目前iPSC的制备和应用还面临着一些挑战和限制，制备过程中的低效率、不确定性和安全性问题仍然需要解决。另外，iPSC的应用还需要解决一些伦理和法律问题，如个人隐私保护、知情同意和知识产权等问题。但是遵循着新生事物螺旋上升的前进发展步调，iPSC行业在我国的细胞治疗领域必将画下浓墨重彩的一笔。

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