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一文读懂iPSC多样化应用

01

什么是iPSC细胞?

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)是将一系列诱导因子导入到成熟体细胞中,并重编程为具有类似胚胎干细胞特征的一种多能干细胞,其可以分化成人体多种功能细胞,且可以在体外培养,如心肌细胞、神经元细胞、胰岛细胞等,在临床治疗、药物研发、医疗美容等多个领域具有广阔的应用前景。

 

02

iPSC在研情况

近年来,iPSC领域的关注度持续上涨,且随着细胞治疗药物的上市,市场发展潜力巨大。全球已有多家公司拥有iPSC产品管线,但多数产品均处于临床前研究阶段。据不完全统计,截至2023年3月底,全球iPSC在研管线开展临床试验或获得临床试验默示许可的有11项,其中临床Ⅲ期1项,临床Ⅱ期1项,临床Ⅰ/Ⅱ期3项,临床Ⅰ期4项,获临床试验默示许可2项。适应症涉及关节炎、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。

图1. iPSC治疗示意图

 

03

iPSC的优势是什么?

iPSC与胚胎干细胞类似,可在体外无限复制,适用于大规模培养;iPSC可来源于患者自身,故可减小免疫排斥问题;由于iPSC的细胞来源是成体细胞,避免了伦理问题。iPSC可根据需求诱导分化成需要的细胞,批次间相对稳定,可避免临床疗效不一致情况。

 

04

iPSC如何降低CAR-T疗法成本?

成本是CAR-T疗法能走多远的关键,但个性化治疗、定制生产,不能批量生产,极大限制了CAR-T成本下降的可能性。iPCS可以分化成具有功能的人T细胞。而且,由于iPSC具有无限复制能力,所以iPSC衍生的T细胞,能够成为CAR-T疗法中T细胞的来源。与普通的CAR-T相比,iPSC衍生的T细胞的优点在于可通用性,不需要对每个患者都重新提取T细胞改造。生产同种异体iPSC生成的细胞产品大约需要1万到2万美元。与自体方法7.88万美元的成本比较,同种异体iPSC细胞疗法可以显著降低CART细胞疗法成本。通过提前从健康供体中获得细胞,有望一次制造出可供治疗数百人的CAR-T疗法,由于不需要提取患者T细胞,异体CAR-T可以做到储备现货,随需随用,患者可以得到及时的治疗。因此iPSC有望能够降低CAR-T的生产成本和时间成本。

 

05

iPSC的医疗应用有哪些?

疾病建模:从疾病患者中取体细胞诱导生成iPSC,定向诱导分化为疾病特异性模型,从而帮助特定疾病匹配合适的治疗方案。

 

新药开发及测试:iPSC具有提供生物学同类细胞类型的潜力,这些细胞可用于针对各类组织细胞的化合物鉴定,化合物筛选,靶标验证,和作为测试药物疗效和安全性的工具。

 

细胞疗法:目前正在探索iPSC来源的NK细胞疗法、iPSC来源的CAR-T细胞疗法等,以望降低成本提高药物的可及性。

 

个性化治疗:iPSC技术可以结合CRISPR等基因编辑技术,定向敲除或加入基因,纠正干细胞基因组内的基因差误,为个性化医疗增添了新途径。

 

毒理学测试:iPSC可用于毒理学测试和筛查,使用iPSC或其衍生的特定组织的细胞,通过活细胞来评估该组织的细胞对化合物或药物的安全性。

 

此外,iPSC还可以运用于3D生物打印、组织工程、生物反应器等领域。

 

06

iPSC可用于治疗哪些疾病?

iPSC技术为血液瘤的细胞治疗提供了更稳定细胞来源,iPSC衍生的CAR-iNK细胞产品, 用于治疗多发性骨髓瘤,目前Fate Therapeutics的 FT-576已进入临床试验。iPSC衍生的CAR-iT细胞产品,FT-819目前处于临床研究Ⅰ期,用于治疗包括B细胞淋巴瘤、慢性淋巴细胞白血病、B细胞急性淋巴细胞 、白血病。BlueRock Therapeutics使用cell+gene平台,将iPSC诱导为多巴胺能神经元,诱导生成的多巴胺能神经元拥有重建神经网络的潜力,以实现恢复运动功能、提高生活质量的目的,从而达到治疗帕金森的目的,该产品目前已进入临床I期。iPSC再生医学的出现也为心衰治疗提供了新方向,艾尔普再生医学研发的一种ipsc细胞治疗产品,可用于严重慢性缺血性心力衰竭,目前正在开展Ⅰ/Ⅱa期临床试验。iPSC治疗还可用于治疗移植物抗宿主病,Cynata Therapeutics旗下在研的iPSC衍生的MSC产品已获批用于急性移植物抗宿主病患者的Ⅱ期临床治疗。而除了上述的疾病领域外,iPSC的应用领域还涉及类器官、血友病、末期肝硬化、晚期糖尿病等。iPSC可衍生为各种成体细胞的潜能, 使其可以应用于多个临床领域,与庞大的市场需求相契合,将促使iPSC快速发展。

 

07

iPSC相关细胞因子?

翌圣生物提供一系列高活性细胞因子,用于支持人iPSC 细胞的研究。这些产品均经过严格的质量控制,活性已经得到验证。

细胞因子产品特点

  • 高生物活性:更低的ED50,更高的蛋白比活性。

  • 低内毒素< 0.01EU/μg蛋白。

  • 无标签:具有与天然蛋白一致的序列信息。

  • 高纯度>95%,经SDS-PAGE和HPLC双重检测。

  • 产品形态:冻干粉。

  • Carrier FreePBS保存,不含BSA。

 

细胞因子产品数据

1.高纯度:纯度 >98%

 

图2. Recombinant Human IL-5,经SDS-PAGE和HPLC检测,纯度 >98%.

 

2.高活性:生物活性高于进口品牌

Recombinant Human BMP-2 Protein 生物活性比进口品牌高1.5倍

图3. Measured production of murine ATDC5 cells by inducing alkaline phosphatase

 

Human IL-3 Protein 高生物活性

图4. The ED50 as determined by a cell proliferation assay using human TF-1 cells is less than 0.1 ng/mL

 

iPSC研究相同细胞因子

货号

产品名称

91701ES

Human TGF-β1

91102ES

Human GM-CSF

91702ES

Human Activin A

92566ES

Human SHH

92528ES

Human Noggin

91705ES

Human TGF-beta 3

91330ES

Human FGF-2

91103ES

Human M-CSF

90107ES

Human IL-6

92701ES

Human EGF

92251ES

Human SCF

92252ES

Human TPO

91502ES

Human VEGF165

92201ES

Human IGF-1

91605ES

Human PDGF-BB

91601ES

Human PDGF-AA

91306ES

Human KGF-2/FGF-10

91304ES

Human KGF-1/FGF-7

90104ES

Human IL-3

90601ES

Human TNF-alpha

92259ES

Human Flt-3 Ligand

92055ES

Human HGF

92051ES

Human BMP-2

90101ES

Human IL-1 beta

400-6111-883