aCGT异体脐带间充质干细胞静脉注射液治疗急性呼吸窘迫综合征
aCGT Allogeneic Human Umbilical-cord Mesenchymal Stem Cell (hUC-MSC) Intravenous Injection foracute respiratory distress syndrome（ARDS）
1. 作用机理 Mechanism of Action
急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome,ARDS）是指肺内、外严重疾病导致以肺毛细血管弥漫性损伤、通透性增强为基础，以肺水肿、透明膜形成和肺不张为主要病理变化，以进行性呼吸窘迫和难治性低氧血症为临床特征的急性呼吸衰竭综合征[1]。
大量的临床和临床前研究，MSCs可在ARDS的治疗中发挥抗炎和抗凋亡作用，同时，可增强上皮细胞和内皮细胞的恢复，促进微生物和肺泡液的清除，并减少肺和远端器官损伤[2]。间充质干细胞治疗作用机理总结为以下几点：①免疫调节作用；②可减少细胞凋亡作用；③提高肺泡液清除率；④增强微生物清除作用；⑤保护肺内皮细胞和肺泡上皮细胞[3-5]。
MSCs在ARDS治疗中的作用
参考文献：
[1] Lichun, Zhang, Qiuhe, et al. Mesenchymal Stem Cells Alleviate Acute Lung Injury and Inflammatory Responses Induced by Paraquat Poisoning.[J]. Medical science monitor : international medical journal of experimental and clinical research, 2019.
[2] H Qin, A Zhao. Mesenchymal stem cell therapy for acute respiratory
distress syndrome: from basic to clinics[J]. Protein & Cell, 2020, 11(10).
[3] Chan M , Kuok D , Leung C , et al. Human mesenchymal stromal cells reduce influenza A H5N1-associated acute lung injury in vitro and in vivo[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016, 113(13):3621-3626.
[4] Sung D K , Chang Y S , Sung S I , et al. Antibacterial effect of mesenchymal stem cells against Escherichia coli is mediated by secretion of beta- defensin- 2 via toll- like receptor 4 signaling [J]. Cellular Microbiology, 2016.
[5] Yang Y, Chen Q, Liu A, et al. Synergism of MSC-secreted HGF and VEGF in stabilising endothelial barrier function upon lipopolysaccharide stimulation via the Rac1 pathway[J]. Stem cell research & therapy, 2015, 6(1): 1-14.
2. 未满足临床需求 Unmet Clinical Needs
（1）流行病学:
急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是各种直接和间接致伤因素引起的肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞损伤导致的疾病。该疾病通常会造成弥漫性肺间质及肺泡水肿，大量白细胞聚集，促炎因子大量释放。同时造成肺内皮细胞和上皮细胞损伤，肺泡膜完整性破坏以及急性低氧性呼吸功能不全。该疾病以肺容积减少、肺顺应性降低、通气/血流比例失调为病理生理特征，临床上表现为进行性低氧血症和呼吸窘迫，肺部影像学上表现为非均一性的渗出性病变，其发展至严重阶段（氧合指数<200）被称为急性呼吸窘迫综合征(ARDS) [1]。
临床上一般认为多种致病因素均可引起ARDS。致病因素从是否原发于肺可分为肺内因素（直接损伤）和肺外因素（间接损伤）。常见病因如下：直接/间接损伤、肺炎、严重脓毒症、淹溺、休克、脂肪和羊水栓塞、胰腺炎、肺损伤、水杨酸盐/麻醉药过量、肺泡出血、烟雾和有毒吸入、再灌注损伤等。根据欧美联席会议提出的ARDS诊断标准，2005年美国ARDS发病率分别在每年79/10万和59/10万。病因不同ARDS发病率也不同。严重感染时ARDS发病率可高达25%~50%，大量输血可达40%，多发性创伤达到11%~25%。当同时存在2个或3个致病因素时，ARDS发病率进一步升高。另外，致病因素持续作用时间越长，ARDS的发病率越高，致病因素持续24h、48h及72h时，ARDS患病率分别为76%，85%和93%。虽然不同研究对ARDS病死率的报道差异较大(15~72%)，总体来说ARDS的病死率较高，同时肺内因素与肺外因素所致的ARDS在病死率上无差异[2]。
（2）目前治疗手段:
ARDS的治疗包括原发病治疗、保护性机械通气和药物治疗。控制原发病，遏制其诱导的全身失控性炎症反应，是预防和治疗ARDS的必要措施。
早期进行药物治疗性干预、减少呼吸机的依赖可能有助于提高患者生存率。ARDS药物治疗包括抗炎药物治疗（如糖皮质激素）、抗氧化治疗（如N-乙酰半胱氨酸）、肺泡表面活性物质替代治疗等。但是，无论是抗炎药物（例如：皮质类固醇、中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂）还是试图改善肺自身的药物（例如吸入性β激动剂）等目前都不能有效降低ARDS的死亡率，实际临床治疗中仍是以机械通气治疗为主。然而机械通气通过呼吸机控制气压使肺泡扩张，可能造成肺泡壁损伤，进一步诱发机械通气相关性肺损伤。虽然目前临床上对ARDS有了初步的控制手段，但其发病率及死亡率仍然较高，且随年龄增大死亡率有增加的趋势。因此，新的ARDS治疗措施亟待提出。
（3）本产品的治疗优势：
脐带间充质干细胞（Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells, UC-MSCs）是存在于新生儿脐带并在分化过程中来源于中胚层的具有高度自我更新能力和多向分化潜能的多能干细胞。UC-MSCs具有一定的免疫调节功能，可分泌一定的细胞因子和免疫相关受体来调节宿主的免疫环境。这些特征使得UC-MSCs在改善ARDS患者肺功能和临床症状上具有重要的应用价值。病理状态下，间充质干细胞可以在炎症介质的刺激下，通过迁移和归巢作用参与损伤部分的修复[3]，也可以通过静脉或局部注射路径迁移到损伤部位，进而发挥一系列生物效应[4-6]。
参考文献：
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[4]Shi Y, Su J, Roberts AI, Shou P, Rabson AB, Ren G. How mesenchymal stem cells interact with tissue immune responses. Trends Immunol. 2012;33（3）:136-43. Epub 2012/01/10. doi: 10.1016/j.it.2011.11.004.
[5]Nitzsche F, Muller C, Lukomska B, Jolkkonen J, Deten A, Boltze J. Concise Review: MSC Adhesion Cascade-Insights into Homing and Transendothelial Migration. Stem Cells. 2017;35（6）:1446-60. Epub 2017/03/21. doi: 10.1002/stem.2614. PubMed PMID: 28316123.
[6] Masterson C JM, Curley GF,et al. Mesenchymal stromal cell therapiespotential and pitfalls for ARDS. Minerva Anestesiol. 2015:179-94.
3. 全球同产品对比情况 Comparison of Similar Products Worldwide
当前已经有多项使用间充质干细胞治疗ARDS的临床试验正在进行中。加州大学旧金山分校、斯坦福大学、麻省总医院等在2014年联合开展的多中心Ⅰ期临床试验报道了不同剂量骨髓MSCs治疗ARDS的安全性，在此基础上进行的Ⅱa期临床试验（NCT02097641）表明MSCs改善了ARDS患者的氧合指数[1]。瑞典卡罗林斯卡大学医院2015年发表在Stem Cells Translational Medicine上的病例报告，报道了2例重症难治ARDS患者接受骨髓源性MSCs治疗后，呼吸窘迫、血流动力学紊乱、多器官衰竭等方面均有改善，作者推测可能与血液中炎性标志物的减少有关[2]。
中国临床试验注册中心注册了10项关于MSCs移植治疗COVID-19、ARDS患者有效性和安全性的研究。其中，绍兴第二医院2012年开展的单中心随机双盲设计Ⅰ期临床试验（NCT01902082）报道了静脉注射同种异体脂肪来源的MSCs治疗ARDS的安全性，结果表明MSCs安全性良好，无致瘤性[3]；北京佑安医院2020年发表在Aging and Disease上的一项研究，报道了7例COVID-19患者（1例危重症，4例重症，2例轻症），接受MSCs静脉注射后肺功能和症状得到明显改善，炎性因子下降，外周血淋巴细胞回升，在14天观察期内没有出现严重的不良反应。已开展的国内外临床研究表明干细胞治疗ARDS安全、有效。
综上所述，全球范围内的临床试验表明，UC-MSCs治疗ARDS具有很大的潜力，但仍需更多的研究来确定其疗效和最佳治疗方案。随着研究的深入，UC-MSCs有望成为ARDS治疗的新策略。
参考文献：
[1] Matthay MA, Calfee CS, Zhuo H,et al. Treatment with allogeneic mesenchymal stromal cells for moderate to severe acute respiratory distress syndrome (START study): a randomised phase 2a safety trial. Lancet Respir Med. 2019 Feb;7(2):154-162.
[2] Simonson O, Mougiakako S, Heldring N,et al. In Vivo Effects of Mesenchymal Stromal Cells in Two Patients With Severe Acute Respiratory Distress Syndrome[J]. STEM CELLS Translational Medicine, 2015, 4(10).
[3] Zheng, G., Huang, L., Tong, H.et al. Treatment of acute respiratory distress syndrome with allogeneic adipose-derived mesenchymal stem cells: a randomized, placebo-controlled pilot study. Respir Res15,39 (2014). 15-39.
4. aCGT药学CMC研发 aCGT Pharmaceutical CMC R&D
aCGT细胞库：已完成细胞库(种子库、主库、工作库)建立的工艺开发、细胞库质量分析方法的开发和验证，形成了细胞库的质量标准，并建立多个符合质量标准且可用于人脐带间充质干细胞注射液中试生产的细胞库。同时，持续进行细胞库运输稳定性、存储稳定性等研究，目前存储稳定性研究已开展至60个月，显示稳定性良好。
aCGT中试生产：已完成人脐带间充质干细胞注射液中试生产的工艺开发、分析方法开发和验证，形成了以“淋巴细胞增殖抑制检测、淋巴细胞分泌TNF-α抑制、淋巴细胞分泌IL-17A抑制和IDO1活性检测”等生物学功能检测为代表的注射液质量标准；完成多批次注射液中试生产，代表批次由中国食品药品检定研究院出具质量符合合格证书。同时，中试生产批次用于运输稳定性、使用稳定性及存储稳定性等持续性研究中，目前存储稳定性研究已开展至48个月，显示稳定性良好。
aCGT临床试验IND申报：上述扎实的药学CMC研究，已支持aCGT人脐带间充质干细胞注射液用于治疗呼吸窘迫综合征（ARDS）、强直性脊柱炎（AS）、烧伤、失代偿期乙肝病毒肝硬化和慢性阻塞性肺疾病等适应证的临床试验申报，并均获得中国药监局临床默示许可IND。其中，aCGT人脐带间充质干细胞注射液治疗强直性脊柱炎（AS）以获得美国FDA的pre-IND meeting积极性回复函。
aCGT人脐带间充质干细胞注射液用于治疗更多适应症预计于2026-2027年申请获批IND。
同时，aCGT目前正在进行封闭式的全自动反应器体系工艺的开发和优化，有望在保证细胞质量的前提下，实现更低成本更大产量的工艺升级。
5. 非临床研究 Non-clinical R&D
aCGT按照治疗用生物制品1类新药申报要求完成了药理学、药代动力学和毒理学评价研究。
aCGT委托具专业资质的CRO公司上海益诺思生物技术股份有限公司完成了非临床安全评价动物实验。相关实验报告另见。
药理学部分:药效学结果显示，人脐带间充质干细胞注射液对LPS诱导急性肺损伤模型具有很好的治疗效果，具体表现在显著改善肺组织病理评分(由2.35降低到1.65)，其药效通过显著增加肺组织M2型巨噬细胞比例，显著降低M1型巨噬细胞比例，显著降低血清IDO水平，降低肺组织白细胞和中性粒细胞，降低血清炎症因子MCP-1、IL-10、TNF-α和PGE2起作用(（p≤0.05）)。次要药效学结果显示MSCs对PHA激活的PBMC增殖有显著的抑制作用（p≤0.05）;次要药效学结果显示MSCs对PHA激活的PBMC分泌TNF-α、IL-17A有显著抑制作用；MSCs对PHA激活的PBMC分泌IL-6有显著促进作用（p≤0.05）. MSCs对PHA激活的PBMC中T细胞亚群Th1和Th17细胞的活化和增殖有显著抑制效果（p≤0.05）；MSCs对PBMC中Treg细胞的活化和增殖有显著促进效果（p≤0.05）。MSCs对PHA激活的PBMC增殖有显著的抑制作用（p≤0.05）。安全药理学结果显示人间充质干细胞注射液输注对动物中枢神经系统和血管系统和呼吸系统无明显影响。
药代动力学部分:体内分别实验结果显示静脉注射本品人脐带间充质干细胞注射液后主要分布于肺部和肝脏。
毒理学部分:毒性实验结果显示人脐带间充质干细胞最大安全剂量为10×107cells /kg。体内外成瘤性和致瘤性实验结果表明人脐带干细胞注射液无致癌性风险。
6. 生产能力 Production Capacity
aCGT目前委托生产的设施包括：①位于上海的CRO泉生公司自有约1000平米C级洁净和约1500平米B级洁净细胞制剂制备车间和质控实验室；②正在装修建设中的、位于中国浙江安吉的、CRO泉生公司自有的近30000平米含各洁净级别和设施的细胞制剂制备车间和质控实验室；③Contracted香港HKIB的PIC/S GMP标准车间。
同时，满足生产工艺要求的配套仪器设备均已完成设备验证等工作。
本产品aCGT人脐带间充质干细胞注射液生产周期约15天。目前年产量可达2400~3600亿细胞，可供2400~3600人次使用。aCGT正在开发中的封闭式的全自动反应器体系工艺，有望达到单批次“千亿级细胞”的规模产量，实现更低成本更高产量的同时，年产量达到30000亿产量，满足万人次的使用。
7. 临床试验数据 Clinical Data
该项目（QS-ARDS-S1）一期临床试验已于2022年11月顺利启动，并已完成全部8例受试者的入组；现有数据结果显示安全性良好，未发生与试验药物相关的严重不良事件（SAE），有效性初步得到验证。87.5%的受试者（7/8）在28天内氧合指数明显提高，62.5%的受试者（5/8）在14天内氧合指数明显提高；同时，87.5%的受试者（7/8）在28天内肺部影像渗出面积得到明显改善。基于一期的积极结果，该项目目前即将进入二期临床试验，以进一步验证药物的有效性和安全性。
8. 中美欧药监局双申报计划 Plan for China NMPA, US FDA & European EMA Filings
本产品已于2022年5月26日获批中国NMPA的临床试验申请（受理号：CXSL2200114；临床试验通知书编号：2022LP00869）。
9. 专利情况 Patent Information
人脐带间充质干细胞作为自人类存在以来就已存在的与生俱来的原代细胞，本身无专利保护。同时，人脐带间充质干细胞的分离、纯化、生产、质控等基本过程作为长期公开知识也无专利保护。为提高生产效率或质量或疗效等的各公司特有处理技术步骤和方法，各公司可能拥有其专利或保密措施。
目前，aCGT已申请获得“一种适用于脐带间充质干细胞制剂的冻存方法”等授权发明专利3项；“一种冻存袋用冻存架”等授权实用新型专利7项；“一种多层培养瓶结合的细胞培养方法”等公布状态的发明专利12项。同时，aCGT正在申请的“对建立主细胞库的源组织筛选技术和方法”专利等10余项。
专利研究表明，aCGT的“异体人脐带间充质干细胞静脉注射液及其临床应用”不存在潜在知识产权纠纷。