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人类胚胎干细胞研究进展:临床应用和伦理问题

背景:人类胚胎干细胞(hESC)在再生医学中的开发和使用是革命性的,在治疗各种疾病方面取得了重大进展。这些源自早期人类胚胎的多能细胞是现代生物医学研究的核心。然而,它们的应用陷入了与人类胚胎的使用相关的伦理和监管复杂性。

近日,国际期刊《组织工程再生医学》发表了一篇《人类胚胎干细胞研究进展:临床应用和伦理问题》的文献综述,综述表明在眼科、神经病学、内分泌学和生殖医学等各个领域的临床前研究和临床试验已经证明了胚胎干细胞在再生医学中的多功能性。这些研究强调了胚胎干细胞在治疗多种疾病方面的潜力。

人类胚胎干细胞研究进展:临床应用和伦理问题

介绍

随着人类胚胎干细胞(hESC)的出现,干细胞研究领域发生了重大转变。自1998年首次分离以来,hESC因其独特的自我更新和多能性能力而一直处于科学探究的前沿。

在过去的二十年里,hESC彻底改变各种疾病治疗的潜力已得到越来越多的认识。它们分化成不同细胞类型的能力为修复或替换受损组织提供了广阔的前景,特别是在当前治疗有限的情况下。然而,hESC研究的历程并非一帆风顺。关于使用人类胚胎的伦理考虑引发了激烈的争论,并对公众的看法和管理hESC研究的监管框架产生了深远的影响。

hESC的治疗应用包括全身和局部方法,包括静脉或肌内注射和手术植入,有时与生物支架相结合。这些策略大致分为用于暂时治疗效果的瞬时给药和用于长期组织修复和再生的永久植入。尽管取得了这些进步,但确保不同实验环境下hESC特性一致性的挑战仍然给将实验室研究结果转化为临床治疗带来了障碍。

胚胎干细胞

虽然诱导多能干细胞 (iPSC) 已作为替代方案出现,但hESC仍然具有明显的优势,特别是在了解遗传疾病和人类发育方面。尽管与iPSC相比,伦理复杂且临床研究节奏较慢,但hESC仍然是生物医学研究的重要工具。它们在深入了解人类早期发育和遗传疾病方面的独特地位凸显了它们在医学科学中的宝贵作用。

本综述旨在深入分析涉及hESC的临床试验现状,强调其在再生医学中的作用。我们探索hESC研究不断发展的前景,强调需要持续进行科学探索、伦理审议和监管指导,以充分发挥hESC在改善患者护理和推进医学科学方面的治疗潜力。

方法:该综述利用了ClinicalTrials.gov、EU Clinical Trials Register、PubMed和Google Scholar等关键数据库来收集最近涉及hESC的临床试验和研究。重点是它们在再生医学中的临床应用,强调直接涉及hESC的临床试验和研究。

胚胎干细胞(hESC)临床研究试验概述

图1显示了本综述中包含的胚胎干细胞临床试验的主要方面。

首次临床试验注册是在2002年,注册试验最多的国家是美国(19项,占 40.4%),其次是中国(8项,占17.0%;图1A)。

按疾病类别划分,与眼科疾病相关的试验最多(20项,42.6%),其次是神经系统疾病(10项,21.3%),临床研究主要针对糖尿病(7项,14.9%;图 1B)。

图1C显示了按年份分列的试验注册数量和临床研究累计数量。自2012年以来,临床研究数量急剧增加(图1C)。

从研究设计来看,1期或1/2期设计占主导地位,占88%(图1D)。

按具体疾病划分的研究中,干性年龄相关性黄斑变性(AMD)最常见,有8项(18.2%),其次是1型糖尿病(T1DM,7项,15.9%)和Stargardt黄斑营养不良(SMD,5项,11.4%)。

图1:人胚胎干细胞试验数量
图1:人胚胎干细胞试验数量

( A ) 人胚胎干细胞临床试验全球地理分布 ( B ) 疾病类别试验分布 ( C ) 特定疾病试验频率 ( D ) 不同阶段临床试验分布

胚胎干细胞治疗眼科疾病的临床试验

视网膜变性是影响眼睛和视力的重要眼科疾病,包括干性AMD、SMD、湿性AMD、视网膜色素变性(RP)、糖尿病视网膜病变和近视性黄斑变性等。这些疾病通常会导致严重的视力损伤或失明。

传统的治疗方法主要侧重于减缓这些疾病的发展,但通常无法显著改善视力。例如,虽然激光疗法在早期阶段有一定疗效,但对于晚期干性老年黄斑变性并没有成熟的治疗方法。对于湿性AMD,可通过玻璃体内输注抗血管内皮生长因子等疗法(如雷尼珠单抗、贝伐珠单抗、阿弗利百普和布鲁珠单抗),但这种疾病因其慢性性质而需要持续治疗和监测。

干细胞疗法,尤其是涉及视网膜色素上皮(RPE)变性的干细胞疗法,已成为治疗眼疾的一种前景广阔的方法。RPE对维持光感受器的健康至关重要,其任务是回收光色素和清除脱落的光感受器片段。hESC在临床前黄斑变性模型中拯救光感受器和提高视力方面显示出巨大潜力。

利用hESC干细胞疗法的最初尝试之一,是利用源自hESC的RPE治疗干性AMD。有几个关键因素促成了早期对视网膜疾病的关注。

  • 首先,眼睛独特的免疫特权,加上血眼屏障的加强,大大降低了移植细胞的排斥风险–这是任何干细胞疗法成功的关键因素
  • 其次,眼睛的透明度允许通过光学相干断层扫描或显微瞳孔测量等方法对引入的细胞进行非侵入性跟踪,从而对治疗效果进行持续监测和评估。眼睛独特而孤立的结构也最大限度地减少了这些细胞向身体其他部位的扩散,从而降低了意外的全身性影响的可能性。此外,视网膜细胞没有突触层,有助于它们更顺利地整合。
  • 最后,由于许多视网膜疾病的发展是不可逆的,而且现有的治疗方法并不完善,因此有必要开发创新的治疗策略,从而将视网膜疾病置于hESC研究和应用的最前沿。

干性AMD是一种影响老年患者的流行且进行性眼科疾病,其特征是 RPE 层变性和中央视力受损。RPE在干性AMD病理生理学中的关键作用使其成为治疗干预的首要目标。在这种情况下,干细胞(尤其是 hESC)的潜力在于它们分化为RPE细胞的能力,从而提供了用健康的功能细胞替代受损或退化的RPE的可能性。动物模型和体外实验的临床前研究提供了大量证据支持干细胞(包括hESC)在治疗干性AMD中的作用。

已经进行了临床试验来测试hESC衍生的RPE治疗干性AMD的安全性和可行性,如表所示1。干性AMD一直是临床试验数量最多的主题,研究可追溯到2011年(表1)。

NCT编号疾病研究名称产品注册开始日期学习状况阶段学习地点
NCT01691261急性湿性年龄相关性黄斑变性急性湿性年龄相关性黄斑变性受试者视网膜色素上皮植入的研究PF-0520963881021 年 10 月 14 日招聘阶段1英国
NCT02463344干性年龄相关性黄斑变性AMD 患者视网膜下移植 hESC 衍生的 RPE 细胞的长期随访MA09-hRPE112013 年 2 月 25 日完全的观察性美国
NCT03305029干性年龄相关性黄斑变性晚期干性 AMD 患者视网膜下移植 SCNT-hES-RPE 细胞的安全性和耐受性SCNT-hES-RPE 细胞32016 年 5 月 1 日未知阶段1大韩民国
NCT01344993干性年龄相关性黄斑变性hESC 衍生 RPE (MA09-hRPE) 细胞视网膜下移植治疗晚期干龄相关性黄斑变性的安全性和耐受性MA09-hRPE132011 年 6 月 9 日完全的1/2 阶段美国
NCT01674829干性年龄相关性黄斑变性一项 I/IIa 期、开放标签、单中心、前瞻性研究,旨在确定人胚胎干细胞源性视网膜色素上皮 (MA09-hRPE) 细胞视网膜下移植治疗晚期干龄相关患者的安全性和耐受性黄斑变性(AMD)MA09-hRPE122012 年 9 月 1 日未知1/2 阶段大韩民国
NCT02286089干性年龄相关性黄斑变性OpRegen 治疗晚期干型年龄相关性黄斑变性的安全性和有效性研究奥普再生242015 年 4 月 1 日参加过比赛1/2 阶段以色列
NCT02590692干性年龄相关性黄斑变性人胚胎干细胞衍生的 RPE 细胞视网膜下植入治疗晚期干性 AMD 的研究CPCB-RPE1162016 年 2 月 16 日未知1/2 阶段美国
NCT03046407干性年龄相关性黄斑变性用源自人胚胎干细胞的视网膜色素上皮治疗干龄相关黄斑变性疾病人胚胎干细胞RPE102017 年 9 月 6 日未知1/2 阶段中国
NCT02755428干性年龄相关性黄斑变性视网膜色素上皮的视网膜下移植治疗年龄相关性黄斑变性疾病人胚胎干细胞RPE102018 年 1 月 1 日未知1/2 阶段中国
NCT02749734黄斑变性人胚胎干细胞来源的视网膜色素上皮视网膜下移植治疗黄斑变性疾病的临床研究Q-CTS-hESC-2-RPE152015 年 5 月 1 日未知1/2 阶段中国
NCT02903576黄斑变性外层视网膜变性的干细胞疗法人胚胎干细胞RPE152015 年 8 月 1 日完全的1/2 阶段巴西
NCT03167203黄斑变性人胚胎干细胞源性视网膜色素上皮细胞疗法治疗黄斑变性疾病受试者的安全性监测研究人胚胎干细胞RPE362018 年 1 月 8 日招聘1/2 阶段英国
NCT02122159近视黄斑变性干细胞来源的视网膜细胞治疗近视黄斑变性的研究MA09-hRPE02013 年 3 月 1 日取消1/2 阶段美国
NCT03944239色素性视网膜炎临床人胚胎干细胞来源的视网膜色素上皮视网膜下移植治疗色素性视网膜炎的安全性和有效性人胚胎干细胞RPE102020 年 5 月 1 日未知阶段1中国
NCT03963154色素性视网膜炎单基因突变引起的 RP 患者植入 hESC 来源的 RPE 的介入研究人胚胎干细胞RPE72019 年 8 月 19 日尚未招募1/2 阶段法国
NCT02445612斯塔加特黄斑营养不良Stargardt 黄斑营养不良患者视网膜下移植 hESC 衍生的 RPE 细胞的长期随访MA09-hRPE132012 年 7 月 11 日完全的观察性美国
NCT02941991斯塔加特黄斑营养不良确定斯塔加特黄斑营养不良 (SMD) 患者视网膜下移植人胚胎干细胞源性视网膜色素上皮 (hESC-RPE) 细胞的安全性和耐受性的后续研究人胚胎干细胞RPE122013 年 1 月 16 日完全的观察性英国
NCT01625559斯塔加特黄斑营养不良MA09-hRPE 细胞在 Stargardt 黄斑营养不良 (SMD) 患者中的安全性和耐受性MA09-hRPE32012 年 9 月 1 日未知阶段1大韩民国
NCT01345006斯塔加特黄斑营养不良Stargardt 黄斑营养不良患者视网膜下移植 hESC 衍生 RPE(MA09-hRPE) 细胞MA09-hRPE132011 年 6 月 16 日完全的1/2 阶段美国
NCT01469832斯塔加特黄斑营养不良斯塔加特黄斑营养不良 (SMD) 患者视网膜下移植人胚胎干细胞源性视网膜色素上皮 (hESC-RPE) 细胞的安全性和耐受性MA09-hRPE122011 年 12 月 13 日完全的1/2 阶段英国
表格1:人类胚胎干细胞治疗眼科疾病的注册试验

AMD:年龄相关性黄斑变性;ESC:胚胎干细胞;hESC-RPE:人胚胎干细胞来源的视网膜色素上皮;NCT编号:国家临床试验编号;RP:色素性视网膜炎;RPE:视网膜色素上皮;SMD:斯塔加特黄斑营养不良症

胚胎干细胞治疗神经系统疾病的临床试验

利用hESC衍生的干细胞疗法治疗神经系统疾病是一个新兴且有前途的研究领域。如图1B所示,神经系统疾病是该领域研究最多的应用之一

该医学分支致力于治疗多种神经系统疾病,包括帕金森病 (PD)肌萎缩侧索硬化症 (ALS)脊髓损伤 (SCI)多发性硬化症。这些疾病提出了相当大的治疗挑战,很大程度上是由于神经系统的复杂性和所涉及的神经元损伤的典型永久性性质。正在进行的研究显示在表中2。

NCT编号疾病研究名称产品注册开始日期学习状况阶段学习地点
NCT03482050肌萎缩侧索硬化症一项评估肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 患者胚胎干细胞衍生星形胶质细胞移植的研究AstroRx®162018 年 4 月 12 日完全的1/2 阶段以色列
NCT05135091癫痫NRTX-1001神经细胞治疗耐药性单侧内侧颞叶癫痫的 FIH 研究NRTX-10014022 年 6 月 16 日招聘1/2 阶段美国
NCT04956744多发性硬化症评估 IMS001 在多发性硬化症受试者中的安全性、耐受性和探索性疗效的研究IMS0013021 年 8 月 31 日招聘阶段1美国
NCT04802733帕金森病MSK-DA01 细胞疗法治疗晚期帕金森病的 1 期安全性和耐受性研究MSK-DA011221 年 5 月 3 日尚未招募阶段1美国
NCT05635409帕金森病确定移植干细胞衍生的多巴胺神经元对帕金森病患者大脑的安全性和耐受性的试验干细胞PD822 年 11 月 30 日招聘阶段1英国
NCT03119636帕金森病人ESC来源的神经前体细胞治疗帕金森病的安全性和有效性研究人胚胎干细胞NPC502017 年 5 月 1 日未知1/2 阶段中国
NCT01217008脊髓损伤GRNOPC1 在脊髓损伤中的安全性研究LCTOPC152010 年 10 月 1 日参加过比赛阶段1美国
NCT02302157脊髓损伤AST-OPC1 在脊髓损伤中的剂量递增研究LCTOPC1252018 年 12 月 1 日参加过比赛1/2 阶段美国
NCT04812431脊髓损伤使用 PSA-NCAM(+) NPC 治疗 AIS-A 级亚急性 SCI 的移植治疗的安全性和探索性疗效PSA-NCAM(+) NPC521 年 9 月 23 日招聘1/2 阶段大韩民国
NCT04631406中风神经干细胞 (NR1) 在慢性缺血性皮层下中风 (ISS) 受试者中的安全性和耐受性研究NR13021 年 1 月 4 日招聘1/2 阶段美国
表2:人类胚胎干细胞治疗神经系统疾病的注册试验

ALS:肌萎缩侧索硬化症;ESC:胚胎干细胞;hESC-NPC:人胚胎干细胞衍生的神经前体细胞;NCT编号:国家临床试验编号;PSA-NCAM(+):多唾液酸化神经细胞粘附分子阳性神经前体细胞;SCI:脊髓损伤

第一个关于神经系统疾病的住院临床试验是在SCI患者身上进行的。少突胶质细胞祖细胞(LCTOPC1),也被命名为AST-OPC1或GRNOPC1,是世界上第一个hESC衍生疗法,于2009年获得美国FDA批准进行1期试验,并于2011年入组首例患者(NCT01217008 ) 。

最近对五名接受脑实质内注射LCTOPC1的参与者进行的10年随访研究结果显示,随访期间没有出现严重的不良反应,80%的患者在损伤部位显示出组织基质形成的MRI证据

这项关键研究导致了随后的宫颈剂量递增试验 ( NCT02302157 ),证明了使用LCTOPC1的hESC衍生疗法的安全性。在试验中,25名患有C4-7脊髓损伤的参与者接受了单剂2、10或2000万个LCTOPC1细胞和低剂量他克莫司,持续60天。尽管出现了一些不良事件,包括29起严重事件,但治疗的耐受性良好,MRI扫描显示没有明显并发症,在1年随访中,96%的参与者神经功能至少改善了一级,32%提高了两个或多个级别

此外,研究表明,源自hESC的聚唾液酸神经细胞粘附分子 (PSA-NCAM) 标记的神经前体细胞可以增强大鼠中风模型中神经组织的完整性。基于这些发现,目前正在进行一项1/2a期临床试验 ( NCT04812431 ),以评估PSA-NCAM(+)-NPC对于亚急性C4-C7 级脊髓损伤患者的安全性和有效性。在这项试验中,细胞将通过五个部位鞘内输送,作为后续研究的一部分,参与者将接受为期一年零五个月的监测。

帕金森病(PD)是一种神经退行性疾病,其主要特征是黑质中多巴胺能神经元的丧失,黑质是控制身体运动的大脑区域。这种损失导致了帕金森病的典型症状,包括震颤、僵硬、运动迟缓和姿势不稳。

基于hESC的PD疗法的潜力在于它们能够分化为多巴胺能神经元,即疾病中丢失的细胞类型。在PD治疗中移植胚胎干细胞衍生细胞的目标是替代耗尽的神经元并使大脑中的多巴胺水平正常化,这可能有助于缓解PD症状

MSK-DA01是一种源自hESC的中脑多巴胺神经元细胞,目前正在美国进行一期试验(NCT04802733)。MSK-DA01的临床前研究表明,在6-羟基多巴胺诱导的病变(PD模型)大鼠中,移植物成功存活并改善了行为。重要的是,这些研究表明没有与移植细胞相关的副作用,也没有出现脑外意外的细胞增殖,这表明这种创新疗法的安全性有希望。

STEM-PD是另一种由hESC衍生的多巴胺能神经元祖细胞组成的产品,也在临床前研究中进行了评估。这项研究展示了将STEM-PD精确立体定向注射到猪模型中,并证明了目标大脑区域的有效神经支配。此外,这种干预导致帕金森病猪模型的运动缺陷得到逆转,证明了STEM-PD在解决与这种神经退行性疾病相关的症状方面的潜在功效。

  • 目前,STEM-PD是英国一项1期临床试验的主题,该试验正在招募8名患者,该试验标志着评估STEM-PD在人类受试者中的安全性和潜在功效方面迈出了重要一步,专门针对PD的治疗(NCT05635409)。

中国的一个研究小组成功地从hESC中衍生出多巴胺能神经元,并在PD猴模型中证明了两年多的持续行为改善。干细胞研究的这一重大进展导致了1期临床试验 ( NCT03119636 ) 的注册。然而,目前该试验的进展情况仍不得而知。

ALS是一种严重的神经退行性疾病,其特征是上运动神经元和下运动神经元 (MN) 退化,导致这些神经元控制的肌肉进行性瘫痪。虽然FDA批准的治疗方法(如利鲁唑)已证明在延长生存期方面具有一定功效,但对更有效的ALS疗法的需求仍然未得到满足。最近的证据表明星形胶质细胞参与ALS的发病机制。

  • AstroRx®是一种源自hESC的新型细胞疗法,最近1/2a期临床试验的结果证明了它有望解决这一差距。AstroRx®以单次鞘内注射的形式在两组ALS患者中进行了测试——低剂量组和高剂量组,每组由5名患者组成 ( NCT03482050 )。AstroRx®的给药显示出治疗后持续三个月的临床显着影响,在一组快速进展者中观察到特别显着的效果。

NR1是一种来源于hESC的神经干细胞,目前正在对缺血性皮层下大脑中动脉中风后6-60个月的慢性缺血性中风患者进行研究(NCT04631406)。六名患者接受了NR1移植,他们的Mugl-Meyer运动评分明显改善。此外,所有六名患者都出现了短暂的耀斑信号,并在两个月内消失,这与神经功能的恢复有关。

胚胎干细胞治疗糖尿病的临床试验

1型糖尿病 (T1DM) 通常出现在儿童期和青少年期,其特点是慢性自身免疫性疾病,导致胰腺中产生胰岛素的β细胞丧失。与通常与生活方式和胰岛素抵抗有关的2型糖尿病不同,1型糖尿病主要由自身免疫反应驱动。

在T1DM的干细胞治疗中,出现了两种主要策略:一种涉及替换缺失的产生胰岛素的β细胞,而另一种则侧重于免疫调节,以保护现有的β细胞免受进一步的自身免疫破坏。表3中总结了7项使用胚胎干细胞治疗1型糖尿病的注册临床试验。

NCT编号疾病研究名称产品注册开始日期学习状况阶段学习地点
NCT02939118T1DM对先前植入 VC-01 的受试者进行一年的后续安全性研究VC-01™组合产品5124 年 3 月 1 日尚未招募观察性美国
NCT05210530T1DM一项开放标签 FIH 研究评估 VCTX210A 组合产品在 T1D 受试者中的安全性和耐受性VCTX210A722 年 1 月 24 日完全的阶段1加拿大
NCT02239354T1DMVC-01 组合产品在 I 型糖尿病受试者中的安全性、耐受性和有效性研究VC-01™组合产品192014 年 9 月 1 日完全的1/2 阶段美国
NCT03163511T1DMVC-02™ 组合产品在1型糖尿病和低血糖无意识受试者中的安全性、耐受性和有效性研究VC-02™组合产品492017 年 7 月 6 日完全的1/2 阶段美国
NCT04678557T1DM评估 VC-01 在 T1 糖尿病受试者中的安全性、植入和功效的研究VC-01™组合产品312019 年 6 月 25 日完全的1/2 阶段美国
NCT04786262T1DMVX-880 在 1 型糖尿病参与者中的安全性、耐受性和有效性研究VX-88017 号21年3月29日招聘1/2 阶段美国
NCT04678557T1DM评估 VC-01 在 T1 糖尿病受试者中的安全性、植入和功效的研究 (VC01-103)VC-01™组合产品3112/11/2021终止1/2 阶段美国
表3:人类胚胎干细胞治疗糖尿病的注册试验

ESC:胚胎干细胞;FIH:首次人类;NCT编号:国家临床试验编号;T1DM:1型糖尿病

Schulz及其同事描述了利用从CyT49hESC获得的胰腺内胚层细胞 (PEC-01) 和可回收半渗透封装装置药物输送系统创建VC-01复合产品。VC-02于2017年开发,是一种先进的模型,具有跨膜多个大孔,以促进血管化,同时保持免疫隔离。 

VC-01在1/2期试验(NCT02239354;NCT04678557;NCT02939118)中进行研究,VC-02在1/2期试验( NCT03163511 )中进行研究。 

VC-01产品的1/2期研究中,未给予免疫抑制剂,导致宿主对植入物产生反应,最终导致其破坏,研究终止。对VC-02装置进行修改后,开展了一项涉及17名T1DM患者的1/2期研究。这项研究表明,63%的病例成功植入并释放胰岛素,早在植入后六个月,35.3%的参与者就显示出阳性C肽水平。这些结果表明VC-02作为T1DM治疗的可行替代方案的潜力。然而,值得注意的是,一些报道的不良事件主要与植入或外植装置的手术过程以及免疫抑制治疗的副作用有关。

VCTX210A代表了一种使用源自hESC的胰腺内胚层细胞 (PEC210A) 的创新方法。这些细胞已使用 CRISPR/Cas9(成簇规则间隔短回文重复序列/CRISPR 相关蛋白9)技术进行了基因改造。这种修饰增强了细胞针对患者免疫系统的存活率,从而解决了移植物抗宿主疾病的挑战。此外,VX880是一种源自hESC的完全分化的胰岛细胞产品,旨在治疗T1DM,正在进行临床研究(NCT04786262)。这项研究的中期数据分析产生了积极的结果,表明该治疗成功地恢复了参与试验的前两名患者的胰岛素分泌

胚胎干细胞治疗女性生殖器官和泌尿生殖系统疾病的临床试验

女性生殖器官疾病领域越来越多地寻求干细胞疗法和尖端生物医学技术的潜在治疗方法,如表4所示。静脉注射hESC衍生间充质细胞 (hESC-MC) 显示在小鼠模型中化疗药物诱导卵巢功能恢复。

NCT编号疾病研究名称产品注册开始日期学习状况阶段学习地点
NCT02713854不孕/生育能力低下BAP-EB 作为子宫内膜容受性和 IVF 治疗妊娠结果的预测工具BAP-EB2402017 年 2 月 1 日完全的不适用中国、香港
NCT04232592宫腔粘连人胚胎干细胞源性间充质细胞治疗中重度宫腔粘连的临床安全性研究人胚胎干细胞322020 年 1 月 1 日未知阶段1中国
NCT03877471卵巢功能不全间充质干细胞(MSC)——原发性卵巢功能不全女性的类细胞移植hESC-MSC样细胞282019 年 4 月 3 日未知阶段1中国
表4:人类胚胎干细胞用于女性生殖器官的注册试验

BAP-EB:胚泡附着在准备好的子宫内膜上——胚胎体;ESC:胚胎干细胞;hESC-MC:人胚胎干细胞衍生的间充质细胞;hESC-MSC:人胚胎干细胞衍生的间充质干细胞;IVF:体外受精;MSC:间充质干细胞;NCT编号:国家临床试验编号

中国研究小组开发了一种治疗中重度宫腔粘连的产品hESC-MC(NCT04232592)。此外,目前正在研究一种涉及hESC-MC产品的疗法,作为原发性卵巢功能不全的潜在疗法 (NCT03877471)。此外,表5展示了hESC衍生的间充质干细胞疗法的应用,特别是MR-MVC-01,根据NCT04610359注册的临床试验,目前正在研究其治疗间质性膀胱炎。

胚胎干细胞治疗心血管疾病的临床试验

在心力衰竭治疗领域,人胚胎干细胞(hESC)的创新应用为传统疗法提供了一种有前景的替代方案。表5还强调了基于hESC的心脏祖细胞产品在治疗心力衰竭和缺血性心脏病方面的作用,如在NCT02057900和NCT05068674下注册的临床试验所示。

NCT编号疾病研究名称产品注册开始日期学习状况阶段学习地点
NCT02057900心脏衰竭人胚胎干细胞来源的祖细胞移植治疗严重心力衰竭hESC 衍生的 CD15 + Isl-1 + 祖细胞102013 年 5 月 27 日完全的阶段1法国
NCT05068674缺血性心脏病人胚胎干细胞衍生的心肌细胞治疗慢性缺血性左心室功能障碍hESC-心肌细胞1822 年 3 月 22 日招聘阶段1美国
NCT04610359间质性膀胱炎人胚胎干细胞(hESC)来源的间充质干细胞在间质性膀胱炎中的安全性MR-MC-01320 年 10 月 20 日未知阶段1大韩民国
NCT03839238半月板损伤hESC源性MSC样细胞治疗半月板损伤的安全性观察hESC-MSC样细胞182019 年 1 月 4 日未知阶段1中国
NCT00353197不适用用于临床的新人类胚胎干细胞系的衍生人胚胎干细胞系802002 年 7 月 7 日招聘观察性以色列
NCT00353210不适用从 PGD 胚胎衍生人类胚胎干细胞系来自经 PGD 测试诊断为异常的胚胎的 hESC 系702004 年 4 月 6 日招聘观察性以色列
NCT01165918不适用新人类胚胎干细胞系的衍生:生殖细胞发育指导因素的鉴定人胚胎干细胞系502010 年 10 月 1 日未知观察性以色列
表5:人类胚胎干细胞治疗心脏、泌尿系统疾病和其他主题的注册试验

ESC:胚胎干细胞;hESC:人类胚胎干细胞;hESC-心肌细胞:人胚胎干细胞衍生的心肌细胞;hESC-衍生-CD15 + Isl-1 + 祖细胞:人胚胎干细胞衍生的 CD15 + Isl-1 + 祖细胞;hESC-MSC:人胚胎干细胞衍生的间充质干细胞;MSC:间充质干细胞;NCT编号:国家临床试验编号;PGD:植入前遗传学诊断

在法国进行的ESCORT 试验 ( NCT02057900 ) 标志着利用hESC衍生的心肌细胞治疗心力衰竭的开创性尝试,开创了先例,随后于2022年在美国启动的HECTOR试验 ( NCT05068674 )。ESCORT试验重点关注严重缺血性左心室功能障碍患者,证明了将hESC衍生的心血管祖细胞嵌入纤维蛋白贴片中,应用于冠状动脉搭桥手术期间受损的心脏区域的可行性和安全性。结果包括一批高度纯化的祖细胞的产生以及患者症状的显着改善(尽管存在沉默同种免疫的情况),为该领域的未来探索奠定了基础。

美国的HECTOR试验在此基础上采用了一种新方法,利用hESC衍生的心肌细胞 (hESC-CM) 来提高继发于心肌梗塞的慢性左心室功能障碍患者的生存率和心脏功能。这项 I 期剂量递增试点研究旨在作为初步安全评估,以确定在进行II期随机、双盲、安慰剂对照研究之前的最大耐受剂量 (MTD)。大约18名计划接受心导管插入术并符合所有纳入/排除标准的患者将参与这一初始阶段。HECTOR试验代表了hESC-CM在心脏治疗中的应用向前迈出了重要一步,人们对其彻底改变心力衰竭及相关疾病治疗的潜力寄予厚望。

挑战和道德考虑

在我们探索蓬勃发展的hESC研究及其临床应用领域时,彻底研究随之而来的伦理和实际挑战变得至关重要。虽然这一研究领域为治疗各种疾病提供了突破性的可能性,但它与复杂的伦理、法律和社会问题交织在一起,特别是由于涉及人类胚胎。

胚胎干细胞的提取

在胚胎干细胞研究领域,从胚胎提取这些细胞所涉及的伦理问题至关重要。胚胎发育的这一阶段至关重要,因为它不可避免地会导致胚胎的破坏,这也是这一研究领域的主要伦理问题。

由于具有多能性,hESCs的巨大潜力使其成为了解疾病机制、药物测试和潜在再生疗法的宝贵资产。此外,hESCs可在诱导多能发育的早期获得,因此对研究人类发育过程和各种疾病至关重要。特别是当胚胎植入前基因检测(PGT)结果呈阳性后被丢弃时,hESCs发挥着至关重要的作用,有助于我们了解基因异常和疾病生态学。

关于胚胎的道德地位,存在不同的观点:天主教通常认为生命始于受精,而犹太教和伊斯兰教则认为胚泡具有生命潜能,但并非完全有生命。印度教和佛教没有对生命的开始给出明确的教义定义,而是采用了一种更具哲学和精神性的观点。

总之,hESC研究呈现出复杂的伦理前景。hESC在科学和医学上的益处必须与使用人类胚胎的道德考虑相平衡,因此必须对这一快速发展的领域采取细致入微的方法。

监管问题

在涉及hESCs的研究领域,监管问题起着至关重要的作用,不同国家的监管问题差异很大。获得机构审查委员会(IRB)的批准并遵守权威机构制定的法规,是发展和推进与 hESC 相关研究与开发的关键步骤。

涉及干细胞转移的程序须遵守特定法规。这包括转移干细胞材料的过程,需要认真遵守法律和道德准则。必须确保转让协议内容全面,详细说明与使用材料和相关数据有关的限制和义务。此类转让必须尊重捐赠者的权利,并遵守捐赠实体和接收实体的监管框架。

制造可安全用于临床的干细胞产品的过程涉及几个关键步骤。这包括对遗传稳定性和无污染物进行广泛测试,确保细胞的身份和功能,并验证它们符合临床应用所需的严格安全标准。这些程序旨在保障患者安全,确保干细胞产品的功效。

总之,涉及hESCs的开发和研究必须符合复杂的监管要求。制定这些法规是为了确保人类干细胞的道德使用,保护捐赠者的权利,以及干细胞疗法的安全性和有效性。遵守这些法规不仅是法律要求,也是维护干细胞研究完整性和可信度的基石。

结论

过去二十年对hESC的探索开辟了医学科学的新领域,特别是在再生医学和细胞疗法领域。这一具有里程碑意义的发现和随后的发展为理解和治疗从遗传性疾病到退行性疾病等多种疾病带来了巨大的潜力。

展望未来,hESC研究领域前景广阔。随着技术的不断进步和对干细胞能力的更深入了解,我们正处于革命性医学突破的边缘。然而,前进的道路必须恪守道德原则、合规性和公众参与。通过坚持这些标准,科学界可以确保以尊重人类价值观并为人类健康和福祉做出积极贡献的方式实现hESC研究的益处。

总之,hESC研究代表了科学创新、伦理反思和监管审慎。随着我们在这一领域的不断进步,必须保持平衡的方法,促进科学发现,同时遵守道德义务和监管要求。hESC研究的未来虽然充满希望,但取决于我们应对这些复杂和多方面挑战的集体能力。

参考资料:Park SJ, Kim YY, Han JY, Kim SW, Kim H, Ku SY. Advancements in Human Embryonic Stem Cell Research: Clinical Applications and Ethical Issues. Tissue Eng Regen Med. 2024 Apr;21(3):379-394. doi: 10.1007/s13770-024-00627-3. Epub 2024 Mar 19. PMID: 38502279; PMCID: PMC10987435.

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