干細胞療法（SCT）是再生療法的重要組成部分，為許多患者帶來了希望。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，SCT在多種疾病的研究方面取得了重大進展，市場規(guī)模也顯著擴大。SCT從小規(guī)模定制實驗向常規(guī)臨床實踐的轉(zhuǎn)變需要標準的幫助。全球多個國家和國際組織制定了相應的SCT標準，有力地促進了SCT產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

近期，大連醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院骨科在國際期刊雜志《臨床與轉(zhuǎn)化醫(yī)學》發(fā)表了一篇《標準化是干細胞治療持續(xù)快速健康發(fā)展的關(guān)鍵》的文獻綜述，綜述表明行業(yè)標準化對于干細胞療法持續(xù)、快速、健康發(fā)展具有重要作用。

方法：我們對SCT的臨床應用進展進行了全面的回顧，重點介紹了SCT標準化的發(fā)展現(xiàn)狀。

首先簡單介紹了干細胞的種類和特點，總結(jié)了目前SCT的臨床應用和市場發(fā)展情況。隨后，我們從國際標準化組織（ISO）、重要國際組織和國家組織三個層面重點關(guān)注了目前SCT相關(guān)標準的發(fā)展狀況。最后，我們就SCT標準化的意義和挑戰(zhàn)提供了觀點和結(jié)論。

簡介

隨著醫(yī)療技術(shù)的進步和生活質(zhì)量的提高，替換或再生受損組織正在成為現(xiàn)實。作為再生醫(yī)學的重要組成部分，干細胞治療（SCT）為疑難雜癥患者帶來了新的希望。 

干細胞療法的目的是利用干細胞的獨特特性再生人體內(nèi)受損的細胞和組織，或者在用健康細胞替代受損細胞的情況下，將外源干細胞輸送到患者體內(nèi)。在生物系統(tǒng)中，干細胞是負責不同器官和組織再生的組織單位。

在人體內(nèi)，干細胞根據(jù)其分化潛能可分為五種類型：全能干細胞、多能干細胞、專能干細胞、寡能干細胞和單能干細胞。

• 全能干細胞具有最高的潛力，可以分化為三個胚層中的任何一個或形成胎盤。受精卵母細胞和在前兩次分裂期間分裂的細胞是全能干細胞。
• 多能干細胞（PSC）可以形成三個胚層的細胞，但不能形成胎盤等胚胎外結(jié)構(gòu)的細胞。一個例子是源自囊胚的胚胎干細胞（ESC）。誘導 PSC (iPSC) 源自已被重新編程為胚胎樣狀態(tài)的體細胞，并且具有多能性。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)成體組織含有一群也表達多能性標記的小干細胞，將它們命名為非常小的胚胎樣干細胞 (VSEL)。多能細胞可以從單一胚層分化為多種特定細胞類型，其典型代表是間充質(zhì)干細胞（MSC）。
• 寡能細胞，例如常見的骨髓祖細胞，只能分化為幾種細胞類型，具體取決于它們所在的組織。
• 單能細胞具有最低的分化潛力，只能沿單一細胞譜系分化，例如骨骼肌的細胞。

用于SCT的干細胞能夠自我更新并分化成多個細胞譜系，并且可以是自體、同種異體或異種來源。與分化細胞相比，干細胞因其易大量獲取、增殖率高、多向分化等優(yōu)點，可能成為組織再生的理想細胞來源。干細胞還具有旁分泌功能，通過釋放外泌體中儲存的生物活性因子來間接發(fā)揮再生和修復作用。

世界上第一個有記錄的用于治療白血病的同種異體造血干細胞 (HSC) 移植于1957年完成。由于當時骨髓移植還不為人所知，因此該研究中的所有6名患者均死亡，只有兩名患者表現(xiàn)出短暫植入的證據(jù)。這一結(jié)果表明移植失敗了。然而，在接下來的兩年里，研究人員發(fā)現(xiàn)健康同卵雙胞胎的骨髓移植可以用來治療白血病。此后，經(jīng)過數(shù)十年的快速發(fā)展，SCT領(lǐng)域取得了許多重大進展，例如ESC和iPSC的發(fā)現(xiàn)及其在不同疾病中的應用。不僅提高了研究者和患者對SCT的信心，也推動了SCT市場的快速發(fā)展（圖1）。

這些公共數(shù)據(jù)來源于 PubMed 上的文獻檢索 ( https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?)。hESC，人類胚胎干細胞；iPSC，誘導多能干細胞；SCT，基于干細胞的療法。

干細胞療法的應用現(xiàn)狀

干細胞的類型和特征

臨床上，人體內(nèi)用于治療的干細胞有很多種，可分為以下四種類型：ESC、VSEL、iPSC和成體干細胞（ASC）。這些細胞在SCT中具有獨特的特征（表1）。

類型	效力	主要來源	隔離/擴展	優(yōu)點	缺點	參考
胚胎干細胞	多能性	內(nèi)細胞團	具有挑戰(zhàn)性的	高差異化潛力	倫理問題、免疫排斥風險和畸胎瘤形成	32-38
誘導多能干細胞	多能性	體細胞	具有挑戰(zhàn)性的	可以克服倫理和免疫原性問題	畸胎瘤形成的風險	37,39–45
非常小的胚胎樣干細胞	多能性	BM、UCB、mPB和性腺	具有挑戰(zhàn)性的	可以克服倫理和畸胎瘤形成問題	靜止且數(shù)量有限	6 , 7 , 46– 48
成體干細胞	多能，寡能,單能的	MSC、HSC、NSC和 EPSC	大多數(shù)都可以輕松實現(xiàn)	來源廣泛，可以克服倫理和致瘤性問題。	分化潛能低，免疫排斥風險	12 , 48–28

ESC主要從囊胚的內(nèi)細胞團中獲得。雖然ESC具有多能性，但倫理問題、免疫排斥以及干細胞作為組織形成的自然選擇單位而產(chǎn)生畸胎瘤的風險，限制了ESC的臨床應用。然而，iPSCs移植也存在因移植未分化細胞而形成畸胎瘤的風險。因此，在干細胞治療過程中，必須關(guān)注患者的健康狀況，盡可能降低干細胞治療的潛在風險。此外，ESC和iPSC在細胞分離和擴增方面都面臨挑戰(zhàn)。

相比之下，VSEL已成為一種有吸引力的細胞類型。VSEL是參與血管和組織再生的PSC，形成招募的干/祖細胞池，在器官修復中發(fā)揮特定且重要的作用。在人骨髓 (BM)、臍帶血 (UCB)、動員外周血 (mPB) 和性腺中，已觀察到VSEL的存在。盡管如此，VSEL的靜止狀態(tài)和數(shù)量有限使得這些細胞的分離具有挑戰(zhàn)性。VSEL在體外擴增的能力有限。為了刺激細胞增殖而不損害其多能性，我們需要了解它們的生物學特性。

目前，SCT中常用的細胞類型是成體干細胞(ASC)，主要包括間充質(zhì)干細胞、造血干細胞（HSC）、神經(jīng)干細胞（NSC）和表皮干細胞（EPSC），涵蓋多能、寡能和單能等多個潛在類別。其中MSCs是應用最廣泛的亞型，包括BM、脂肪、臍帶、羊膜等組織來源。ASC具有免疫排斥反應低的特點，且大多數(shù)ASC易于分離和擴增。應該指出的是，它們的分化潛力不足，導致它們無法自然跨越遺傳障礙分化成其他譜系。
干細胞療法的臨床應用現(xiàn)狀

為了加快SCT的臨床應用，在前期動物實驗安全性數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，世界各國開展了廣泛的SCT臨床試驗。截至2022年12月，已有超過9400項干細胞相關(guān)試驗在臨床試驗注冊網(wǎng)站（www.clinicaltrials.gov）注冊，其中大部分主要集中在北美、歐洲和東亞。盡管并非所有注冊的臨床試驗都已進行或有結(jié)果，但這些數(shù)據(jù)仍然反映出SCT對世界各地研究人員的強烈吸引力（圖2）。

這些公開數(shù)據(jù)，包括基本信息和數(shù)量，來自截至2022年12月在ClinicalTrials.gov上注冊的干細胞相關(guān)臨床試驗 ( https ://classic.clinicaltrials.gov/）。

盡管SCT尚未真正實現(xiàn)大規(guī)模臨床應用，但其在多個疾病系統(tǒng)的臨床研究已有報道和統(tǒng)計。據(jù)干細胞臨床研究數(shù)據(jù)庫（DB）統(tǒng)計，目前SCT的臨床試驗有84個，涉及心血管、骨骼、神經(jīng)、免疫、胃腸道、肺、泌尿、眼科等。其中，SCT臨床試驗文章大多集中在前五類，尤其是心血管系統(tǒng)疾病的研究數(shù)量最多（圖3）。

這些公開數(shù)據(jù)，包括疾病類別和臨床試驗文章數(shù)量，均來自于截至 2022年12月的StemCreDB統(tǒng)計數(shù)據(jù)（https://stemcredb.網(wǎng)/）。

而且，從1976年至今，這些臨床試驗呈增加趨勢。需要說明的是，2020年至2022年這3年間，SCT臨床試驗文章數(shù)雖然沒有前四年文章數(shù)總和高，但相差并不大（圖4） 。

這些公開數(shù)據(jù)，包括每4年的干細胞臨床試驗文章數(shù)量，均來自于截至2022年12月StemCreDB的統(tǒng)計數(shù)據(jù)（https://stemcredb.net ）?。

考慮到免疫排斥、倫理障礙和治療費用等多重因素，移植細胞以自體細胞為主。此外，大部分試驗仍處于探索性研究階段，Ⅲ期及以上臨床試驗數(shù)量相對較少（圖5）。因此，SCT距離全面實現(xiàn)大規(guī)模臨床應用還有一定距離。

干細胞療法的市場發(fā)展現(xiàn)狀

穩(wěn)健的臨床試驗帶動了市場的顯著增長，SCT的市場規(guī)模增長迅速。根據(jù)Global Market Insight發(fā)布的2021年SCT市場報告，2020年全球SCT市場規(guī)模預計為89億美元，其中北美市場份額最大，為41.5%，這或受益于政府的大力支持。報告還預測，隨著技術(shù)的進步和對生物制劑關(guān)注度的提高，2021年至2027年SCT的市場規(guī)模將以超過10.6%的復合年增長率 (CAGR) 增長。

然而， SCT的發(fā)展也面臨著限制因素。例如，PSC的倫理問題及其固有特性（包括致瘤性和免疫原性）限制了其使用。此外，MSCs的穩(wěn)定性、分化和運輸?shù)牟灰恢?，以及臨床前和臨床研究之間的差異，給SCT的應用帶來了挑戰(zhàn)。所有這些挑戰(zhàn)都可能對SCT的市場發(fā)展產(chǎn)生不利影響。

干細胞療法相關(guān)標準制定現(xiàn)狀

SCT無論在疾病治療還是市場規(guī)模上都取得了令人矚目的成就。然而，SCT包含一個完整而復雜的過程，涉及細胞采集、培養(yǎng)、運輸、檢測等多個環(huán)節(jié)。任何一個環(huán)節(jié)操作不規(guī)范都可能影響SCT的實際治療效果。因此，建立干細胞研究和產(chǎn)業(yè)的相關(guān)標準對于SCT的健康發(fā)展至關(guān)重要。只有這樣，才能根據(jù)合理的科學原理，確保對干細胞產(chǎn)品、生產(chǎn)設(shè)施、治療效果和市場趨勢進行順利、高效的評估。

ISO的SCT相關(guān)標準

目前，國際標準化工作主要在國際標準化組織（ISO）進行。ISO是一個國際標準制定組織，由來自167個不同國家的標準機構(gòu)組成。它制定的標準得到了世界各地國際專家的認可。ISO下設(shè)250多個技術(shù)委員會（TC），負責制定大部分ISO標準。其中，參與SCT相關(guān)標準制定的TC主要是ISO/TC276Biotechnology。ISO/TC276已發(fā)布26項標準，其中12項與細胞治療相關(guān)。這些標準包括四個方面。

• 首先，這些標準規(guī)定了人骨髓源性間充質(zhì)干細胞（hBMSCs）、人和小鼠PSCs以及人臍帶血源性間充質(zhì)干細胞（hUCMSCs）生物庫的要求，包括生物源材料和相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、分離、培養(yǎng)、表征、質(zhì)量控制、冷凍保存、儲存、解凍、處置、分配和運輸。值得注意的是，列出了培養(yǎng)和使用人和小鼠PSC的各種要求和規(guī)定的文件被命名為ISO24603，這也是ISO第一個干細胞相關(guān)標準。
• 其次，標準提供了細胞的一般要求，包括細胞運輸和細胞計數(shù)，以及細胞治療產(chǎn)品的測試和表征。
• 第三，標準規(guī)定了治療用細胞制造中使用的設(shè)備系統(tǒng)和輔助材料的基本要求和一般考慮因素。它們適用于單獨或組合使用的任何單元操作系統(tǒng)，用于制造治療用途的細胞，以及用于細胞加工和與活性物質(zhì)接觸的材料。
• 第四，還有文件不僅規(guī)定了生物樣本庫的能力、公正性和一致運行的一般要求，而且還規(guī)定了生物樣本庫中所有生物材料處理方法的驗證和驗證的一般要求。這些標準為SCT行業(yè)的健康發(fā)展提供了保障。與細胞治療相關(guān)的ISO標準不僅包括已發(fā)布的標準，還包括正在制定的標準。?

ISO/TC276生物技術(shù)正在制定的15個標準中，有5個標準與SCT相關(guān)。一方面，這些標準包括對特定類型干細胞的要求。例如，名為ISO/WD18162的文件規(guī)定了人類NSC (hNSC) 生物樣本庫的要求，包括hNSC的分化、培養(yǎng)、表征、質(zhì)量控制、儲存、解凍和運輸?shù)囊?。應當指出的是，本文件適用于對用于生命科學研究和開發(fā)的 hNSC進行生物樣本庫的所有組織，不適用于用于人類體內(nèi)應用、臨床應用或治療用途的hNSC。

另一方面，這些標準還涵蓋了細胞的一般要求，包括細胞形態(tài)分析、活力分析和包裝設(shè)計，以及干細胞數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)互操作性要求。其中，細胞形態(tài)分析和活力分析的要求主要適用于哺乳動物細胞。

無論是已發(fā)布的標準還是正在制定的標準，都對SCT流程的多個環(huán)節(jié)都做出了詳細的規(guī)定。ISO標準是世界各地專家智慧的結(jié)晶。它們可以有效提高SCT的標準化程度，對整個行業(yè)的標準化和人類健康具有重要意義（表2）。

國際組織SCT相關(guān)標準

為了及時有效地補充和更新相關(guān)SCT標準，已經(jīng)成立了一些國際組織來協(xié)助標準的制定。血液和生物治療促進協(xié)會（AABB，以前稱為美國血庫協(xié)會）是一個國際性非營利組織，代表輸血醫(yī)學和細胞治療領(lǐng)域的個人和機構(gòu)。 

AABB為采購、加工、儲存和/或分銷細胞治療產(chǎn)品的機構(gòu)制定標準并對其進行認證。細胞治療服務標準概述了任何類型細胞治療產(chǎn)品（包括UCMSC服務、HSC服務、體細胞服務和細胞治療臨床服務）的捐贈者資格以及收集、處理、存儲和管理的要求。與AABB類似，細胞治療認證基金會 (FACT) 在UCMSC的質(zhì)量管理方面也十分完善且成熟。

FACT是由國際細胞與基因治療學會（ISCT）和美國移植與細胞治療學會（ASTCT）共同創(chuàng)立的非營利組織，為細胞療法的高質(zhì)量發(fā)展制定標準。FACT制定的標準中，與SCT相關(guān)的標準主要包括造血細胞治療標準、臍帶血庫標準、通用標準。?這些標準的范圍包括HSC、來自任何造血組織來源（BM、PB、UC和胎盤血）的有核細胞或單核細胞、從非造血來源收集的細胞以及從造血來源收集的用于非同源用途的細胞。FACT標準內(nèi)容全面，不僅涵蓋了細胞制劑臨床應用前的采集、加工、儲存、運輸和管理等各個階段，而且涵蓋了臨床應用的全過程。ISCT不僅參與了FACT標準的制定，還獨立制定了SCT相關(guān)標準，包括MSCs的最低標準和免疫學表征。與ISCT類似，國際干細胞研究學會（ISSCR）作為從事干細胞研究的重要國際專業(yè)組織，為SCT制定了很高的標準。自2006年以來，ISSCR已發(fā)布了四份關(guān)于干細胞研究和臨床轉(zhuǎn)化的指南，促進了干細胞領(lǐng)域的科學探究和倫理考慮。

在歐洲，歐盟委員會通過建立歐洲藥品和保健質(zhì)量理事會 (EDQM) 制定與細胞移植相關(guān)的指導和標準。EDQM出版的歐洲藥典 (Ph. Eur.) 包含多項細胞治療的質(zhì)量控制標準，例如細胞計數(shù)和活力測定、細胞制劑的微生物學檢查以及細胞治療產(chǎn)品原材料的生產(chǎn)。

其中發(fā)布的官方標準為SCT的質(zhì)量控制提供了基礎(chǔ)。為了確保人體應用的組織和細胞的質(zhì)量和安全，EDQM也發(fā)布了相應的指南。最新指南不僅包含適用于參與組織和細胞捐贈、采購、檢測、加工、保存、儲存和分配的所有組織機構(gòu)和組織的一般要求，還包含針對各種組織和細胞類型的具體指南和要求。

然而，歐洲制定的SCT相關(guān)標準并不能完全適用于其他國家或地區(qū)。為了實現(xiàn)更廣泛地區(qū)的藥物開發(fā)和監(jiān)管標準的統(tǒng)一，歐洲、日本和美國的組織代表討論并成立了國際協(xié)調(diào)理事會（ICH）。所有ICH指南的主題分為四類：質(zhì)量指南、安全指南、功效指南和多學科指南。他們將確保安全、有效和高質(zhì)量藥物的開發(fā)和注冊（表3）。

國家組織制定的SCT相關(guān)標準

世界各國都在以單一標準追求全球自由貿(mào)易，但在當前形勢下實現(xiàn)這一目標確實不容易。一方面，現(xiàn)有的國際標準很難覆蓋SCT的全過程。另一方面，不同國家的具體情況差異很大，同一國際標準不一定適用于所有國家。因此，各國國家標準機構(gòu)在采用ISO標準的基礎(chǔ)上，也會根據(jù)自己的實際需要對國際標準進行調(diào)整和補充，以建立國家標準。

英國標準協(xié)會（BSI）成立于1901年，是世界上第一個國家標準機構(gòu)，也是英國政府指定的國家標準機構(gòu)。為了促進英國干細胞研究的快速發(fā)展，BSI公開發(fā)布了多項SCT相關(guān)規(guī)范文件，幫助提高細胞產(chǎn)品、服務和系統(tǒng)的質(zhì)量和安全性。這些文件不僅涵蓋了細胞治療和再生醫(yī)學行業(yè)相關(guān)法規(guī)中的術(shù)語和定義，還為基于干細胞的再生醫(yī)學產(chǎn)品的開發(fā)提供了指導和建議。

同樣，德國標準化研究所 (DIN) 是德國和全球標準化的獨立平臺，代表德國在國際組織中的利益。DIN發(fā)布的標準規(guī)定了生物庫中儲存生物材料的樣品容器的一般要求。

法國正常化協(xié)會 (AFNOR) 代表法國在歐洲和國際層面的立場。AFNOR進行的2021年調(diào)查顯示，在受委托擔任秘書處職責的委員會數(shù)量方面，法國位居第二，僅次于德國。除了采用ISO和歐洲標準外，AFNOR還發(fā)布純法國標準。早在1986年，AFNOR 就發(fā)布了生物技術(shù)通用術(shù)語標準。該標準涵蓋術(shù)語和定義、生物樣本庫和生物資源中心、分析方法、生物過程、數(shù)據(jù)處理和計量等五個方面。然后在2016年，AFNOR 發(fā)布了一項標準，該標準不是細胞培養(yǎng)手冊，而是提供了允許生產(chǎn)用于動物健康病毒學或血清學診斷的細胞培養(yǎng)物的要求和建議。

美國已經(jīng)建立了相對完善的細胞治療標準化干系。為了實現(xiàn)低成本、大規(guī)模、可復制、高質(zhì)量的細胞制造，美國國家細胞制造聯(lián)盟（NCMC）起草了相關(guān)的細胞制造指南，明確將標準和法規(guī)列為美國未來發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向之一。

美國國家標準學會（ANSI）是國際標準化組織在美國的唯一代表，但它并不是一個標準制定組織。相反，美國國家標準協(xié)會（ANSI）通過認可標準制定組織（SDOs）的程序和批準其文件來制定美國國家標準（ANS）。制定SCT相關(guān)標準的SDO主要包括美國材料與試驗協(xié)會 (ASTM)、臨床與實驗室標準協(xié)會 (CLSI) 和腸外用藥協(xié)會 (PDA)。ASTM 制定的標準包括SCT的多項內(nèi)容，如成骨細胞分化、增殖、細胞計數(shù)和表征、材料粘附、細胞效力測定等。美國材料與試驗協(xié)會（ASTM）具有很大的影響力，其標準不僅被美國采用，也被世界上許多國家采用。CLSI制定的標準主要涉及細胞免疫學分析。PDA也發(fā)布了適用于自體細胞治療和異體細胞治療的細胞治療控制策略標準。

在亞洲，與其他鄰國相比，日本、韓國和中國近年來在SCT領(lǐng)域發(fā)展迅速，這得益于其政府對再生醫(yī)學的大力支持。在日本，日本工業(yè)標準委員會（JISC）發(fā)布了關(guān)于生物技術(shù)詞匯和細胞冷凍保存容器的標準。

在韓國，韓國技術(shù)和標準局 (KATS) 還發(fā)布了細胞治療物質(zhì)安全測試的通用指南。

中國公布的國家標準內(nèi)容比較豐富。這些標準包括特定細胞的規(guī)格要求，以及細胞純度、計數(shù)、交叉污染和無菌測試。

• 吉林中科生物工程股份有限公司參與制定：《細胞治療產(chǎn)品生產(chǎn)用原材料的質(zhì)量管理規(guī)范》

還有許多國家制定了與SCT相關(guān)的國家標準，如法國、瑞典、澳大利亞、新西蘭等。除國家標準外，各國還可能有團體標準、行業(yè)標準和地方標準，這些標準將在特定領(lǐng)域補充國家標準。在世界各國的努力下，SCT的標準化日益完善（表4）。

結(jié)論

在再生醫(yī)學新時代，SCT的出現(xiàn)代表了生物醫(yī)學的突破性發(fā)展。干細胞憑借其強大的再生和修復能力，使逆轉(zhuǎn)許多疑難雜癥成為可能。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，SCT在臨床研究和市場規(guī)模方面取得了令人矚目的成就。SCT行業(yè)的健康快速發(fā)展離不開相應標準所發(fā)揮的積極引導作用。

干細胞療法標準包括三個層次：ISO標準、區(qū)域組織標準和國家標準。這些制定的標準有效協(xié)調(diào)了不同國家和地區(qū)之間的藥物研發(fā)和監(jiān)管標準，避免了標準活動的重疊，提高了干細胞相關(guān)產(chǎn)品的應用效率。然而，SCT的標準化仍處于起步階段。標準發(fā)展方向分散，尚缺乏覆蓋SCT各個方面的完整標準化體系，這對SCT的臨床應用產(chǎn)生了負面影響。

隨著干細胞相關(guān)研究的不斷深入和逐漸成熟，SCT標準化體系的建設(shè)也不斷完善。標準化和質(zhì)量控制可以確保SCT的安全性和有效性。相信在不久的將來，SCT將真正實現(xiàn)從實驗室研究到大規(guī)模臨床的轉(zhuǎn)變。

參考資料：Zhang J, Suo M, Wang J, et al. Standardisation is the key to the sustained, rapid and healthy development of stem cell-based therapy. Clin Transl Med. 2024; 14:e1646. https://doi.org/10.1002/ctm2.1646

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