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degenerazione maculare legata all'età：RPE细胞
在我们的眼睛中，epitelio pigmentato retinico，Nella degenerazione maculare legata all'età，AMD)，Le cellule epiteliali pigmentate della retina perderanno gradualmente la loro funzione，e provoca la morte dei fotorecettori nella macula，Influiscono sulla vista e alla fine portano alla cecità。Se la malattia viene rilevata precocemente，Può essere trattato con farmaci anti-fattore di crescita endoteliale vascolare (anti-VEGF).。
Il gruppo di ricerca di Masayo Takahashi (noto anche come Masadai Takahashi) presso l'Istituto di fisica e chimica in Giappone sta studiando la fattibilità del trapianto di fogli cellulari epiteliali pigmentati retinici differenziati iPSC (iPS-RPE) in pazienti con AMD umida.。Raccolta di fibroblasti cutanei da due pazienti con AMD avanzata，Preparazione in cellule iPS-RPE。In questi due pazienti，Un paziente ha ricevuto un trapianto autologo di fogli cellulari iPS-RPE。1 anno dopo l'intervento chirurgico，Fette sottili di cellule RPE trapiantate confermano il successo del trapianto，visione mantenuta。
successivi studi clinici，Lo stesso gruppo di ricerca，Trapianto di cellule RPE preparate da banche cellulari iPS HLA-omo in pazienti con AMD umida HLA-compatibili。steroidi topici，Non sono stati utilizzati immunosoppressori。In tutti e 5 i casi di trapianto，Dopo 1 anno di periodo di osservazione，Sopravvivenza confermata delle cellule trapiantate，e nessuna crescita anormale。negli studi clinici，Gli eventi avversi osservati includevano lieve infiammazione、Sospetto lieve rigetto、edema retinico、Distacco epiteliale corneale ed endoftalmite asettica。I risultati provvisori indicano，Dopo 1 anno di follow-up，Il trapianto di cellule iPS-RPE allogeniche HLA-compatibili è sicuro，e sopravvivere stabilmente。
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carenza di cellule staminali limbari：角膜片
角膜之所以维持透明，Le cellule epiteliali sulla sua superficie contribuiscono molto。Le nostre cellule epiteliali corneali umane sono in costante crescita，costantemente aggiornato，La fonte per mantenere questo rinnovamento sono le cellule staminali limbari。Quando le cellule staminali limbari sono carenti (cioè, carenza di cellule staminali limbari，carenza di cellule staminali limbari，LSCD），Può portare a difetti epiteliali corneali persistenti，vascolarizzazione corneale、infezione da ulcera corneale、opaco，I casi gravi possono causare la perforazione della cornea、Anche mettere in pericolo l'intero bulbo oculare，causare cecità。I trapianti di cornea da donatore sono stati utilizzati per trattare gravi malattie epiteliali della cornea che possono portare alla cecità，Ma ci sono anche problemi di rifiuto e di carenza di donatori。
Koji Nishida, un oftalmologo dell'Università di Osaka in Giappone, e il suo team hanno utilizzato strati di tessuto cellulare corneale derivati da iPSC per riparare le cornee danneggiate.。Il gruppo di ricerca sviluppa un sistema di coltura bidimensionale "metodo SEAM"，Ricostruzione tissutale di tutte le strutture simili agli occhi promuovendo l'autodifferenziazione delle cellule iPS。Questo foglio di cellule costituisce la principale popolazione cellulare dell'occhio (compreso l'epitelio corneale).、epitelio retinale e del cristallino) si verificano in aree specifiche del tessuto。Il gruppo di ricerca isola le cellule progenitrici epiteliali corneali da strutture tissutali bidimensionali，e ha generato con successo tessuto epiteliale corneale funzionale。
iPSC细胞疗法在日本的临床研究 iPSC治疗角膜缘缺乏症示意图
研究小组通过将人类iPSC制备的角膜上皮组织移植到动物模型中，Effetto terapeutico provato。Da luglio 2019 a dicembre 2020，Questo gruppo di ricerca ha utilizzato tessuto corneale simile a una pellicola a base di iPSC con uno spessore da 0,05 mm a，È stato completato il primo studio clinico al mondo sul trapianto di quattro pazienti affetti da "carenza di cellule staminali limbari" che hanno quasi perso la vista。
Dopo 1 anno di osservazione di follow-up,，Non si sono verificati problemi come reazioni di rigetto e cancro，Sicurezza confermata。Tutti i sintomi dei pazienti sono migliorati，L'acuità visiva corretta è migliorata in 3 di loro，Il numero dei pazienti è aumentato da 0,15 a 0,7。
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Morbo di Parkinson：多巴胺神经祖细胞
大多数哺乳动物，Il cervello è per lo più completato durante il periodo embrionale，Solo una piccola parte dei nervi continua a svilupparsi dopo la nascita。La malattia causata da danni ai nervi può portare a disabilità permanente，Come utilizzare le iPSC per riparare il sistema nervoso è attualmente un argomento di ricerca caldo nella terapia con cellule staminali.。
Neuroni dopaminergici differenziati dalle iPSC trovati per il trattamento della malattia di Parkinson。La malattia di Parkinson è una malattia causata dalla degenerazione delle cellule nervose secernenti dopamina nell'area subatantia nigra del cervello.。La malattia di Parkinson è seconda solo alla malattia di Alzheimer，La seconda malattia neurodegenerativa più comune。Negli Stati Uniti，Il rischio nel corso della vita per gli uomini è del 2%，1,3% per le donne。
iPSC细胞疗法在日本的临床研究
iPSC治疗帕金森示意图
日本京都大学iPS细胞研究所JunTakahashi（高桥淳，Il gruppo di ricerca del marito di Takahashi Masadai) ha lanciato una sperimentazione clinica utilizzando cellule progenitrici neurali della dopamina derivate da iPSC per trattare la malattia di Parkinson nell'agosto 2018。Le cellule trapiantate negli studi clinici provengono dalla banca cellulare iPS HLA-omo。Le cellule seme iPSC sono indotte a differenziarsi，E le cellule positive alla corin sono state selezionate e purificate mediante citometria a flusso (la corin è un marcatore della superficie cellulare delle cellule progenitrici neurali della dopamina)。Il gruppo di ricerca ha indotto iPSC allogenici HLA-accoppiati a differenziarsi in cellule progenitrici neurali della dopamina，Combinato con immunosoppressori a basso dosaggio，Attraverso un intervento chirurgico cerebrale localizzato, circa 5 milioni di cellule differenziate vengono trapiantate nelle parti corticali sinistra e destra dello striato del cervello del paziente.。
prima degli studi clinici，Confermata per la prima volta l'efficacia e la sicurezza delle cellule progenitrici neurali della dopamina derivate da iPSC umane trapiantate in un modello di scimmia cynomolgus della malattia di Parkinson。Dopo due anni di follow-up，Nessuna formazione di tumore osservata nelle scimmie，Non è stata trovata alcuna evidenza di trasformazione maligna.，Sicurezza confermata。I risultati mostrano：Le scimmie trapiantate mostrano una maggiore attività locomotoria，I sintomi della malattia di Parkinson migliorano。L'analisi PET mostra，Le cellule trapiantate sintetizzano la dopamina nel cervello。
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Lesioni del midollo spinale：神经祖细胞
脊髓损伤（Spinal cord injury），Di solito si riferisce a influenze esterne sul midollo spinale，Provoca una paralisi parziale o completa dell'area lesionata e sottostante，Rendere il paziente permanentemente disabile。La lesione del midollo spinale è una lesione traumatica relativamente comune。La difficoltà nel trattamento delle lesioni del midollo spinale risiede nella ricostruzione della conduzione nervosa e nel recupero della funzione motoria.。
Il gruppo di ricerca di Hideyuki Okano della Keio University Physiology è stato approvato nel febbraio 2019 per condurre ricerche cliniche sull'uso di cellule progenitrici neurali derivate da iPSC per trattare le lesioni subacute del midollo spinale.。Tuttavia, a causa dell’epidemia di COVID-19，Lo studio è stato ritardato fino alla fine del 2021。Le cellule trapiantate negli studi clinici provengono dalla banca cellulare iPS HLA-omo。Indicazioni selezionate per gli studi clinici，per lesione subacuta del midollo spinale (livelli C3/4-Th10，Entro 14-28 giorni dall'infortunio)，Nello studio sono stati inclusi un totale di 4 pazienti。Lo scopo principale dello studio è valutare la sicurezza delle cellule trapiantate con hiPSC-NS/PC e dei metodi di trapianto。Gli obiettivi secondari sono ottenere prove preliminari dei suoi effetti sulla funzione neurologica e sulla qualità della vita。
iPSC细胞疗法在日本的临床研究
iPSC治疗脊髓损伤的临床概要
细胞来源：La fonte cellulare utilizzata nello studio sono le iPSC, cellule progenitrici neurali。
Elaborazione delle cellule：
4 giorni prima dell'intervento di trapianto programmato，Le cellule verranno scongelate e recuperate，Dopo la coltura e il lavaggio，20010.000 cellule sono state risospese in 20 μL di liquido cerebrospinale artificiale.，Conservare a 4°C，fino al trapianto。
Metodo di trapianto：
Il paziente trapiantato riceve l'anestesia generale，Assistito dalla risonanza magnetica preoperatoria e dall'ecografia intraoperatoria，Le cellule vengono trapiantate attraverso una neurosiringa al centro del sito della lesione sotto un microscopio chirurgico。
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insufficienza cardiaca：心肌薄片
心力衰竭（heart failure）简称心衰，Una malattia cardiaca causata da un’insufficiente potenza di pompaggio del cuore。La cardiopatia ischemica è un'ischemia cronica del tessuto miocardico dovuta all'ostruzione dell'arteria coronaria，portando alla necrosi funzionale delle cellule miocardiche。Tuttavia，I cardiomiociti maturi non possono autorinnovarsi，Il miocardio nelle aree di ischemia e necrosi viene gradualmente sostituito da tessuto fibroso。Perciò，Il ripristino dei cardiomiociti funzionali è un approccio ragionevole per ritardare la progressione dell’insufficienza cardiaca。Perché i cardiomiociti non hanno la capacità di proliferare，Difficile da produrre in grandi quantità。Perciò，cellule muscolari scheletriche、Le cellule mononucleate del midollo osseo e le cellule staminali mesenchimali (MSC) sono entrambe cellule candidate，Utilizzato per sostituire i cardiomiociti，e condotto esperimenti sugli animali e studi clinici。
All'inizio，Fogli cellulari costituiti da cellule muscolari scheletriche autologhe，Può essere attaccato direttamente alla superficie del cuore。Il meccanismo terapeutico si basa principalmente sui fattori trofici secreti dallo strato cellulare e sulla fusione delle cellule dello strato cellulare con il miocardio ospite.。Tuttavia，Perché è un trapianto autologo personalizzato，Le carenze sono evidenti：Innanzitutto, i pazienti devono aspettare a lungo，In secondo luogo, il costo di produzione è relativamente elevato。Perciò，Sviluppare un prodotto standardizzato e universale，Particolarmente importante。Foglio cellulare，È un prodotto del genere，Fette di cardiomiociti derivati da iPSC dopo la corrispondenza HLA，Può essere utilizzato come prodotto generico。
negli esperimenti sugli animali，Lo studio rileva che i cardiomiociti derivati da cellule staminali embrionali umane possono corrispondere al miocardio ospite sia istologicamente che elettrofisiologicamente，Questo è diverso dai non cardiomiociti precedentemente trapiantati。Esperimento sulle scimmie，Mostra anche miglioramenti nella sua sopravvivenza e funzionalità。In un modello di scimmia di infarto miocardico，I cardiomiociti derivati da iPSC di scimmia HLA-matched rimangono vitali anche 12 settimane dopo il trapianto，e produrre miglioramenti funzionali nel cuore ospite.。Tuttavia，Alcune aritmie ventricolari sono state osservate in tutte le scimmie，Ciò dimostra la necessità di affrontare gli effetti aritmici prima del trapianto。
iPSC细胞疗法在日本的临床研究
在日本，HEARTSHEET® 的发明者之一，大阪大学的外科医生 Yoshiki Sawa教授通过 iPSC制成心肌细胞薄片，用于治疗猪的心力衰竭。研究小组研究了心脏功能改善的机制，包括分析了iPSC来源的心肌细胞的旁分泌因子。研究小组通过HLA-homo iPS 细胞成功制备了大量高度安全的心肌细胞薄片，可以用于人体移植。目前，研究小组正在进行一项临床试验，以验证心肌细胞薄片治疗心力衰竭的安全性和有效性（jRCT2053190081）。临床适应症是缺血性心脏病，招募10个病人。
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血小板减少症：血小板
在日本，每年临床需要超过170万升血小板，主要献血者捐赠。尴尬的是，血小板在采血后只能保存4天。由于新生儿出生率下降和人口老龄化，献血者群体的数量正在减少，但需要血小板的老年人群体数量正在增加。未来，不仅是血小板制剂，而且输血制剂也可能出现供应不足的情况。
通常，再生障碍性贫血（即“再障”）或其他疾病造成的严重血小板减少，需要进行血小板输血。Tuttavia，输血可能会引起血小板输血顽固可能发生，即输血后血液中的血小板不会升高。其主要原因是外来的血小板被患者自身免疫细胞破坏。在这种情况下，血小板不能通过异基因血小板输血来补充。如果血小板是由自体细胞制造的，输血就不会发生免疫反应。
日本京都大学iPS细胞研究所（CiRA）教授 Koji Eto，利用生物反应器从iPSC中制造出大量血小板，并开展再生障碍性贫血合并血小板输血顽固性的临床研究。临床试验目的是检测血小板制剂的安全性。单剂量递增研究，输血后随访一年。血小板治疗的过程：采集患者细胞，制备成iPS细胞。接着，再把iPS细胞制备成造血祖细胞，再分化成巨核细胞，并冷冻作为主细胞库，巨核细胞可以长时间储存。最后，由巨核细胞制备血小板。需要注意的是，血小板分离、浓缩和清洗后，需要通过照射根除残留的巨核细胞。
iPSC细胞疗法在日本的临床研究
血小板批量制造方法概要
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癌症免疫疗法：免疫细胞
近年来，癌症免疫治疗作为手术治疗、化疗（抗癌药物和激素给药）和放疗后的重要治疗选择，越来越到关注。
NKT细胞（自然杀伤T细胞）是一类兼具NK细胞和T细胞部分表型和功能的细胞亚群，通过识别CD1d上的MHC-I激活。被激活的NKT细胞，通过产生穿孔素等表现出直接的细胞毒活性。allo stesso tempo，也产生大量的细胞因子（如IFN-γ），诱导激活NK细胞和CD8+ T细胞，发挥抗肿瘤作用。
iPSC细胞疗法在日本的临床研究
基于iPSC的癌症免疫细胞疗法
作为一种治疗头颈癌的新疗法，Haruhiko Koseki 和 Shin-Ichiro Fujii 研究组正在进行一项使用iPSC衍生的NKT细胞的临床试验（jRCT2033200116）。iPSC衍生的NKT细胞治疗的过程：首先，将异体iPSC诱导成NKT细胞，进行扩增培养，然后将约 3X10*8 个制备的NKT细胞，注入已接受现有患者的肿瘤部位血管内。根据输入后不良反应等情况及时调整剂量，共计回输3次。随访2年，确认安全性和有效性。
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关节软骨损伤：软骨组织
骨关节炎是世界上最常见的关节疾病，在60岁以上人群中，10%的男性和18%的女性都受其影响。
日本京都大学iPS细胞研究所（CiRA）Noriyuki Tsumaki教授开展使用iPSC来源的软骨移植治疗关节软骨损伤的临床试验（jRCTa050190104）。研究团队已成功制备出了iPSC来源的高质量软骨。先前动物研究证实，iPSC来源的软骨不会产生肿瘤，并在移植区可以再生软骨。
临床研究目的是评价软骨损伤患者实施细胞移植后的安全性。主要终点事件是不良事件发生的频率和是否肿瘤发生。为了制备软骨，软骨细胞从来自HLA-homo iPS 细胞库里的iPSC诱导，软骨组织由软骨细胞产生。研究人员的目标是在未来用这种疗法来治疗膝关节骨性关节炎。
在临床研究中，研究者对患者实施单侧膝关节腔细胞移植，参与临床试验的患者4例，年龄在20-70岁，软骨部分损伤。关节镜下实施细胞移植修复软骨缺损。患者术后恢复6周。随访1年，观察软骨再生和修复情况。
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尿素循环障碍：肝细胞
尿素循环障碍是指当尿素循环中某一种酶有先天性缺陷时，氨合成尿素发生障碍，游离的氨蓄积体内，形成高氨血症，临床上表现为严重的脑功能障碍。这个过程发生在肝脏细胞中。
传统的治疗手段需要进行肝脏移植，但出于安全考虑，日本规定只有在患儿体重达到6kg（一般出生3~5月以上）后才能进行移植。为了给后续的肝移植打下基础，需要在肝移植之前需要进行“桥梁治疗”。在日本，由于没有来自捐赠肝移植供体的肝细胞，最大挑战是确保质量一致的肝细胞作为肝细胞移植的稳定供应来源。
日本国立成育医疗研究中心 Akihiro Umezawa 研究小组专注于制备人胚胎干细胞来源的肝细胞（JMA-IIA00412），建立了人类胚胎干细胞来源的肝细胞库，长期低温保存，能够适应紧急使用。
临床研究中，在一名患有“尿氨酸血症1型”的尿素循环异常症的患儿出生的第六天，研究小组分两次在腹部注射了1.9X10*8个胚胎干细胞诱导分化来的肝细胞，用以提高肝脏的解毒功能。给药完成后，没有任何与移植过程相关的并发症或不良事件。患儿进行胚胎干细胞治疗后，大概6个月左右就接受了来自父亲的活体肝移植。allo stesso tempo，医院给患儿使用免疫抑制剂，避免了患儿产生排异反应。术后第二个月，患儿就出院了。患儿的移植很成功，病情稳定。这是日本国内首次使用胚胎干细胞治疗人体疾病，也是世界首例使用胚胎干细胞诱导肝细胞的移植手术。
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肾脏疾病：肾元祖细胞
慢性肾功能衰竭（chronic renal failure，CRF）是指各种肾脏疾病引起的缓慢进行性肾功能损害，最后导致尿毒症和肾功能完全丧失。由于捐献的肾源有限，绝大部分肾功能衰竭患者都只能依赖透析。在日本，大约有33万名透析患者，其中约有7000人已经接受透析治疗超过30年。
肾移植是一种恢复肾功能的治疗方法，是终末期肾衰竭患者透析的替代方法。肾脏移植主要有尸体肾移植和活体供肾移植。在日本，来自捐赠者的肾移植比较少。日本每年进行肾移植的数量被限制在约1700例左右。比起美国每年进行的2万多例，相差甚远。Perciò，治疗肾脏疾病的再生医学正在被热切地期待之中。
iPSC细胞疗法在日本的临床研究
种间肾脏再生技术图示
研究小组将的iPSC诱导分化为肾元祖细胞 (nephron progenitor cells, NPCs)，体外培育成肾芽后再移植给正在接受人工透析治疗的肾衰竭患者。先使用来自HLA-homo iPS 细胞库的肾元祖细胞，培育成肾芽，再分化诱导刺激形成肾小球和肾小管。由于肾脏被一层薄薄的胶囊覆盖，negli esperimenti sugli animali，研究团队将iPSC来源的NPCs注入肾实质和囊之间的空间，对缺血再灌注损伤诱导的急性肾衰竭小鼠模型有治疗作用。
小结和展望
我们概述了日本使用基于iPSC进行的临床试验。虽然iPSC仍然面临诸多挑战，但仍不能阻挡其在细胞治疗和其他应用方面的巨大潜力。大量的科学家仍然持续在这一领域进行努力耕耘，不断克服剩余的障碍。
近年来，国内基于iPSC治疗的企业也如雨后春笋般兴起，纷纷申请开展IND或IIT，开始各种尝试，探索中国的iPSC治疗。在不久的将来，基于iPSC的细胞治疗技术将成为一项真正的临床选择，在全球范围内为病人带来福音。
参考资料：
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