近年,干细胞疗法市场发展迅速,已经成为发展速度最快的药物市场之一。目前,全球约有1000+个在研干细胞疗法管线,占据主要比例的为间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell, MSC), 诱导多功能干细胞(induced Pluripotent Stem Cell, iPSC), 造血干细胞(Hematopoietic Stem Cell, HSC)等疗法。其中,MSC疗法因其多向分化、旁分泌协调、良好的免疫耐受性和可塑性的机制优势,已成为应用最广,在研管线数量最多的干细胞疗法,其在研疗法及药物管线约为500个。最近阶段有所突破的管线为在2024年10月26日经美国FDA批准进入临床实验的异体脂肪MSC(AD-MSC)药物NR-20201,其针对适应症为急性缺血性脑卒中。
MSC具备自我更新及体内微环境诱导的定向多向分化特性,这使其在进行归巢现象后具备直接参与组织修复的能力。此外MSC自身的旁分泌作用使其合成分泌各类生长因子、细胞因子、趋化因子及其他调节信号,提供微环境稳态调控和细胞分化支持。常见的旁分泌因子主要包括:生长因子(VEGF、HGF、FGF-2、IGF-1)、细胞因子(IL-6、IL-10、TGF-β)、趋化因子(MCP-1、SDF-1)、调节因子(PGE2、SOD)等。
目前MSC疗法主要围绕组织修复和免疫调节作用,典型适应症包括心血管类疾病、组织损伤、膝骨类关节炎以及免疫疾病(如类风湿关节炎、炎症性肠炎、克罗恩病等)。其中旁分泌机制中产生的生长因子(如VEGF、HGF等)是血管形成的特异性标志物。而细胞因子(如IL-10、TGF-β等)则为调节抑制炎症的标志物。
图1. 旁分泌 – 生长因子旁分泌及血管成形术示意图
图2. 旁分泌 – 炎症因子旁分泌示意图
在2011年批准上市的Cellgram®-AMI,是全球首个治疗急性心肌梗死的上市MSC干细胞药物。利用自体骨髓MSC的定向分化及旁分泌机制,实现冠状动脉成形术。在已发表在NIH文献中数据表明,Cellgram®-AMI研发基于GMP标准,在药物开发阶段的MOA建立中检测一系列分泌因子来确定可影响心肌及血管生成的MSC旁分泌蛋白,包括VEGF、HGF、IL-6、TGF-β、MCP-1等(图3)。在临床前实验中,研究人员通过对细胞上清中的VEGF、IL-6、MCP-1表达水平进行监控从而来评估其药理药效。
图3. Cellgram®-AMI旁分泌生长因子及细胞因子检测数据
此外,在自免炎症疾病领域,考虑到传统自免药物治标不治本的局限性,MSC疗法因其特性成为自免类疾病(如类风湿关节炎(RA)、炎症性肠炎(IBD)、克罗恩病(CD)等)药物治疗的新方向。目前已有针对RA的MSC干细胞疗法进入临床I/II期,在其药物作用机制(Mechanism of action)研究中通过检测血液样本中IL-10,HGF、TGF-β等生长及抗炎细胞因子来评估其药效。
图4. 针对RA的MSC临床前MOA验证检测标志物 – IL-10, TGF-β
图5. 针对RA的MSC临床前实验检测标志物 – HGF, VEGF, SDF-1, KGF, FGF, IGF-1等
线性范围
ClinMax™人VEGF ELISA检测试剂盒的线性检测范围为31.25 pg/mL – 2000 pg/mL。具体数据见图6.
图6. (a). CEA-C068试剂盒标准品线性检测数据(OD450nm-630nm); (b). CEA-C068试剂盒标准品四参数方程拟合线性图
批内、批间精密度
按本产品(CEA-C068)操作说明,测定3个浓度的质控品,每个质控品重复检测10次,计算10次测量结果的平均值(M)、标准差(SD)和变异系数(CV)。结果显示,测定质控品的CV都低于10%,具体结果见图7。
按本产品(CEA-C068)操作说明,测定3个批次3个浓度的QC(pg/mL),每个质控品重复检测3次,计算9次测量结果的平均值(M)、标准差(SD)和变异系数(CV)。结果显示,测定质控品的CV都低于15%,具体结果见图7。
图7. (a). CEA-C068批内精密度数据图;(b). CEA-C068批间精密度数据图及CV值
回收率
将本产品(CEA-C068)中的参考品,用样本稀释液分别配置成高值血清样本,按照1:19的体积比例加标到血清样本中。按照试剂盒说明书,每个样本均检测2次,求出检测结果的浓度值的平均值。回收率的计算公式=(加标样本值-Blank样本值*0.9)/理论值×100%。本产品回收率都在85.87%的范围内(见下表1)。
表1. CEA-C068回收率数据
稀释线性
将本产品(CEA-C068)中VEGF参考品,用血清样本配置成为高值血清/血浆/细胞上清样本,用样本稀释液依次按1:1进行稀释,每个稀释浓度均检测2次,求检测结果的浓度值的平均值,结果显示,血清/血浆/细胞上清样本各稀释点的检测浓度应都在该待测物浓度标示值的±20%范围内,线性相关系数R²应大于0.95 (见图8)。
图8. CEA-C068稀释线性曲线图
线性范围
ClinMax™人MCP-1 ELISA检测试剂盒的线性检测范围为4.688 pg/mL – 300 pg/mL。具体数据见图9.
图9. (a). CEA-B036试剂盒标准品线性检测数据(OD450nm-630nm); (b). CEA-B036试剂盒标准品四参数方程拟合线性图
批内、批间精密度
按本产品(CEA-B036)操作说明,测定3个浓度的质控品,每个质控品重复检测10次,计算10次测量结果的平均值(M)、标准差(SD)和变异系数(CV)。结果显示,测定质控品的CV都低于10%,具体结果见图10。
按本产品(CEA-B036)操作说明,测定3个批次3个浓度的QC(pg/mL),每个质控品重复检测3次,计算9次测量结果的平均值(M)、标准差(SD)和变异系数(CV)。结果显示,测定质控品的CV都低于15%,具体结果见图10。
图10. (a). CEA-B036批内精密度数据图;(b). CEA-B036批间精密度数据图及CV值
回收率
将本产品(CEA-B036)中的参考品,用样本稀释液分别配置成高值血清样本,按照1:19的体积比例加标到血清样本中。按照试剂盒说明书,每个样本均检测2次,求出检测结果的浓度值的平均值。回收率的计算公式=(加标样本值-Blank样本值*0.9)/理论值×100%, 本产品回收率都在的范围内80% - 130%(见下表2)。
表2. CEA-B036回收率数据
稀释线性
将本产品(CEA-B036)中MCP-1参考品,用血清样本配置成为高值血清/血浆/细胞上清样本,用样本稀释液依次按1:1进行稀释,每个稀释浓度均检测2次,求检测结果的浓度值的平均值,结果显示,血清/血浆/细胞上清样本各稀释点的检测浓度应都在该待测物浓度标示值的±20%范围内,线性相关系数R²应大于0.95 (见图11)。
图11. CEA-B036稀释线性曲线图
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