|数量≠质量,优质干细胞的背后:细胞活性、细胞来源、细胞存活率缺一不可( 二 )


下面 , 我们就以这3个因素为基础 , 探讨一份高质量干细胞该具有哪些特质 。
细胞来源
想要获得高质量的干细胞 , 细胞来源的重要性不言而喻 。 无论你是选择了异体回输还是“自给自足” , 细胞供者本身的年龄及身体状况都会对细胞质量产生影响 。

年龄很好理解 , 随着人类的衰老 , 细胞的活力也是会逐渐减弱的 。 2019年 , 英国利兹大学的科研团队就通过体外培养的方式证实:年轻人的骨髓间充质干细胞增殖能力明显要强于老年人[6

△Young(19-37)与old(61-76)岁年龄组细胞生长活力对比

年轻组的生长面积及总量明显高于老年组
所以从年龄这个因素考虑 , 围产组织来源的脐带、胎盘、羊膜间充质干细胞(有零岁细胞之称)应该是最优解 , 年轻人的骨髓、脂肪间充质干细胞次之 , 老年人则不建议直接使用自体干细胞治疗 。

△ 年轻人与老年人体内细胞对比
接下来 , 是供者本身的身体状况 。
《干细胞制剂质量控制及临床前研究指导原则(试行)》要求:异体供体必须经过检验筛查证明无人源特定病毒(包括HIV、HBV、HCV、HTLV、EBV、CMV等)的感染 , 无梅毒螺旋体感染[5
, 但这些只能算是基础 。
除了病毒感染 , 许多疾病也会影响自体间充质干细胞的功能及效果 , 如遗传性疾病、自身免疫性疾病和部分慢性疾病等等 。
以常见的糖尿病为例 , 2017年《SCTM》上有研究证实[7
:长期患有2型糖尿病会降低干细胞的增殖能力、免疫抑制潜力及存活率 。 尤其是当你患有糖尿病超过10年且较为肥胖时 , 采用自体干细胞进行治疗就不会是一个明智的选择 。
△长期患2型糖尿病及肥胖会改变自体骨髓间充质干细胞的疗效
细胞存活率
我们都知道 , 当干细胞回输到体内 , 只有活着的干细胞能真正起到修复或治疗的作用 , 失活细胞不仅有碍有效性 , 有时还会“帮倒忙” , 即引发机体毒性反应 。
所以细胞存活率不但关乎细胞质量 , 更涉及人体自身的安全 。 也正因如此 , 大多监管要求新鲜细胞产品活率要≥90% 。
细胞生长活性
生长活性其实有着许多评定标准 , 如细胞倍增时间、细胞周期、克隆形成率、端粒酶活性等等 , 而这些指标都被“细胞代次”所影响着 。
细胞代次指的是干细胞在体外培养中的传代次数 , 一般刚从脐带、胎盘、羊膜等提取的干细胞是原始P0代 , 传一代是P1代干细胞 , 并以此类推 。 在此过程中 , 还有一个关键特性:即干细胞的生物学效力和增殖特性 , 会随着传代次数的增加逐渐下降 。
△ 图a代表P3代 , 图b代表P8代

那按照这个逻辑 , 如果我们想追求高活性 , 只要使用刚从组织中分离出来的P0代干细胞不就行了吗?但事情并没有么简单 。
首先 , 细胞代次并不宜低于3代 。
处于这个代次的干细胞确实活性很高 , 可惜的是 , 它还没能经过足够的体外培养、扩增 , 这样可能导致:
一、细胞总数量不够 。 在讲有效剂量区间时 , 我们看到回输量几乎都是千万级以上 , 而P0-P3代次的干细胞才刚刚开始培养 , 干细胞含量客观来说很低 , 很有可能达不到使用标准 。 哪怕它各项活性都很好 , 也巧妇难为无米之炊 。
二、细胞安全性不够 。 培养时间短 , 也意味着来不及进行彻底净化 , 其中可能会残留着提取过程中感染的细菌、病毒、微生物等有害物质 。 虽然干细胞活性很高 , 但安全性也十分堪忧 。
这两点是不能用前3代的原因 , 我们再来看看不必执着前3代的理由 。
从各代干细胞生长曲线检测结果来看 , P4-P7代的数据其实也都在高活性范围之内 , 并未与前3代细胞形成断层差距 , 所以总结所有优势与缺点 , P0-P3代细胞可以直接放弃了 。
△体外培养P3/5/7/10/15代细胞的生长曲线

其次 , 细胞代次不宜高于7代 。
P7代之后的干细胞 , 也算经过了足够的培养扩增 , 这细胞数量是上去了 , 但质量也是断崖式下跌 。 不光在增殖能力及遗传稳定性上令人堪忧 , 细胞凋亡的数量也很可怕 , 到了P15代晚期 , 凋亡细胞数量直奔50% , 自然也不宜作为回输的代次选择 。
△FITC Annexin V Apoptosis Detection Kit I 检测不同代次细胞的凋亡差异情况
所以要同时兼具数量、安全及干细胞活性 , P3-P7代次的干细胞是最佳的选择 。

【|数量≠质量,优质干细胞的背后:细胞活性、细胞来源、细胞存活率缺一不可】