ACT121细胞注射液治疗缺血性脑卒中偏瘫后遗症
ACT121 cell intravenous injection to treatpost- ischemic stroke Sequelae hemiplegia
1. 作用机理 Mechanism of Action
脑卒中是一种由脑部血管突然破裂或血管阻塞导致血液不能流入大脑，从而引起脑组织损伤的一种疾病，分为缺血性和出血性两种类型，其中缺血性卒中的发病率较高，约占脑卒中总数的85%。缺血性脑卒中由于大脑中血流受阻，氧气或营养物质短缺，会导致脑细胞死亡。
神经干细胞治疗脑卒中的作用机理是多方面的，这跟神经干细胞本身的功能及细胞移植方式相关。一般来说，通过脑内移植及内源性神经干细胞的神经再生刺激治疗方式，主要是通过替换受损的神经元来重建和修复脑神经通路；而通过脑内、静脉内或动脉内递送到大脑内的神经干细胞，则以旁分泌的方式促进免疫调节，发挥神经保护、内源性神经再生和血管新生的功效。总结神经干细胞治疗脑卒中的作用机理主要包括：（1）神经元替代：移植后的神经干细胞分化为各种神经元，与宿主大脑神经元连接，替换受损或死亡的神经元；（2）微环境改善：移植后的神经干细胞和分化后的成熟神经元均可以分泌免疫调节和神经营养因子如BDNF等[1]，发挥其旁观者效应以改善受损的大脑微环境；（3）内源性修复：移植后的神经干细胞可通过旁分泌机制如分泌VEGF促进新生血管生成[2]和脑室下区（SVZ）神经发生[3]，SVZ中的内源性神经干细胞增殖并迁移到受损区域，并在梗死区周围分化为功能性神经元[4]；（4）降低炎症：卒中后会导致小胶质细胞和血源性巨噬细胞分泌促炎性细胞因子导致神经元死亡，移植后的神经干细胞可在血管附近长期存活，改变炎症细胞比例，增强愈合过程；（5）降低胶质疤痕形成：卒中后的炎症反应促进星形胶质细胞增生并发展成致密的胶质疤痕，在脑损伤后的愈合阶段抑制神经元轴突迁移并阻止神经元再生，移植后的神经干细胞通过改变炎症细胞表型而减少炎症反应，可以减少神经胶质疤痕的形成并促进神经功能的恢复。
参考文献：
[1] Hermann D. M., Chopp M. Promoting brain remodelling and plasticity for stroke recovery: therapeutic promise and potential pitfalls of clinical translation. The Lancet Neurology. 2012;11(4):369–380.
[2] Oki K., Tatarishvili J., Wood J., et al. Human-induced pluripotent stem cells form functional neurons and improve recovery after grafting in stroke-damaged brain. Stem Cells. 2012;30(6):1120–1133.
[3] Jin K., Xie L., Mao X., et al. Effect of human neural precursor cell transplantation on endogenous neurogenesis after focal cerebral ischemia in the rat. Brain Research. 2011;1374:56–62.
[4] Arvidsson A., Collin T., Kirik D., Kokaia Z., Lindvall O. Neuronal replacement from endogenous precursors in the adult brain after stroke. Nature Medicine. 2002;8(9):963–970.
2. 未满足临床需求 Unmet Clinical Needs
脑卒中是严重危害人类生命安全和健康的急性血液循环障碍性疾病，具有发病率高、致残率高、死亡率高的“三高”特征，且危害极大。每年新发或者再发的脑卒中将近79.5万人[1]。2013年世界范围内共有650万人死于脑卒中，占世界总死亡人数的11.8%，使其成为继缺血性心脏病之后的第二大致死性疾病。据国家卫健委最新发布的统计数据显示，我国卒中患病总人数超过2800万，每5位死亡者中至少有1人死于卒中。2018年我国有157万人死于卒中，约占全球卒中死亡人数的1/3，占我国居民总死亡率的22.3%[2]。
作为脑卒中类型中发病数较多的缺血性脑卒中，由于脑血管闭塞导致的神经细胞死亡和功能丧失，引起的最常见功能障碍为偏瘫。偏瘫造成患者运动功能丧失，主要为一侧上下肢的运动障碍和感觉功能障碍，据我国流行病学调查，偏瘫的年发病率为200/100万，存活者中约75%致残，且5年复发率高达41%。脑卒中是世界范围内长期致残的主要原因，也是我国首位致死致残的重大疾病。在残疾病人中有3%的男性和2%的女性是由脑卒中引起的[2]。据统计在2012-2013年间，脑卒中所导致的直接和间接费用高达339亿美元，而2012到2030年间，脑卒中相关的直接医疗费用预期会增长三倍，从716亿美金增长为1841亿美金[3]。
根据缺血性脑卒中的发病时间，其病程可分为急性期、亚急性期和偏瘫稳定期。偏瘫稳定期一般在发病后六个月，此时病情已相对稳定，患者可能已经达到了其康复的最大程度。在这个阶段，治疗的重点转向长期的康复和预防再发。患者可能需要使用辅助设备，如轮椅或拐杖，以及持续的物理治疗来维持和提高功能。
针对卒中发生后数周到数月的亚急性期和偏瘫稳定期的患者，其神经组织已受损，刺激大脑中神经元的恢复和脑结构重塑是促进功能恢复的先决条件，但目前还未有既定的治疗方法。早期使用的各种非神经谱系细胞包括间充质干细胞（MSC）、造血干细胞（HSC）、脐带血和骨髓来源的单核细胞（MNC）在临床上治疗脑卒中，其效果存有争议[4-5]。尤其是间充质干细胞，因其容易进入组织且无伦理问题，成为脑卒中研究中使用最广泛的细胞。但间充质干细胞主要通过分泌营养因子发挥其治疗效用[6]，暂未发现其分化为功能性神经元的证据，因此对于偏瘫稳定期的脑卒中患者的治疗效果也是喜忧参半。
在各种干细胞来源中，神经干细胞（NSC）或神经前体细胞（NPC）因其可分化为神经谱系细胞，替换患者大脑中受损的神经元并激活内源性的神经发生，成为脑卒中治疗最有效、最受吸引的干细胞之一。临床前研究表明，移植的神经干细胞可以减少缺血性梗塞的面积，在体内增殖、分化成神经元甚至整合到大脑的神经网络中，但预后功能的改善受到神经干细胞注射时间、干细胞来源及是否使用免疫抑制剂的影响[7]。研究发现从再灌注到脑卒中后28天，通过多种途径，包括静脉内、动脉内、脑室内和脑实质内给药递送的成人NPC在广泛的治疗时间窗口内具有神经保护和恢复作用[8]。神经系统行为的改善被认为是评价长期卒中结果的金标准，临床试验也初步证明神经干细胞移植在缺血性脑卒中治疗中的作用[9]。NPC主要从流产胎儿的大脑和脊髓组织中分离出来，也可从胚胎干细胞（ESC）分化获得，但由于来源少、伦理限制和移植后排斥反应，成为其临床使用的障碍[10-11]。
诱导多能干细胞（iPSC）具有类似于ESC的自我更新和分化潜力[12]，为多种疾病提供了治疗机会。且iPSC具有比ESC更大的优势，因为其可以由患者自身的体细胞产生，避免移植时产生免疫排斥；也可通过使用HLA匹配的供体产生的iPSC作为细胞来源；或者通过基因编辑手段获得无免疫原性或低免疫原性的iPSC，经分化后产生特定的神经细胞亚型。此外，iPSC的使用不存在伦理问题，并且不需要侵入性手术来获得细胞。因而，本公司选择使用iPSC作为种子细胞，生产制备ACT121细胞注射液，以期为脑卒中偏瘫稳定期的患者提供新的治疗手段。
参考文献：
[1] 中华医学会神经病学分会,中华医学会神经病学分会脑血管病学组.中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014[J].中华神经科杂志,2015,48(4).
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[5] Kawabori M., Shichinohe H., Kuroda S., Houkin K. Clinical Trials of Stem Cell Therapy for Cerebral Ischemic Stroke. Int. J. Mol. Sci. 2020;21:7380.
[6] Liu X., Ye R., Yan T., et al. Cell based therapies for ischemic stroke: from basic science to bedside. Progress in Neurobiology. 2014;115:92–115.
[7] Chen L, Zhang G, Gu Y, Guo X. Meta-analysis and systematic review of neural stem cells therapy for experimental ischemia stroke in preclinical studies. Sci Rep. 2016;6:32291. 10.1038/srep32291
[8] Doeppner TR, Kaltwasser B, Teli MK, Bretschneider E, Bahr M, Hermann DM. Effects of acute versus post-acute systemic delivery of neural progenitor cells on neurological recovery and brain remodeling after focal cerebral ischemia in mice. Cell Death Dis. 2014;5:e1386.
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[11] Thomson JA, Itskovitz-Eldor J, Shapiro SS, Waknitz MA, Swiergiel JJ, Marshall VS, Jones JM. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science 282(5391):1145-7, 1998.
[12] Takahashi K., Tanabe K., Ohnuki M., et al. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 2007;131(5):861–872.
3. 全球同产品对比情况 Comparison of Similar Products Worldwide
目前临床开展治疗缺血性脑卒中/偏瘫后遗症的神经干/前体细胞主要有三种来源：1，人源神经干细胞系，如CTX0E03产品；2，新鲜分离培养的人源神经干细胞，如NSI-566产品；3，人胚胎干细胞（hESC）或诱导多能干细胞（hiPSC）诱导分化来源的神经干细胞，如NR1产品、hNPC01产品。
人源神经干细胞系CTX0E03是人胚胎脑组织来源细胞经逆转录病毒转染c-Myc生长因子永生化处理而产生的细胞，已在英国开展脑卒中的临床试验，但因公司战略调整而终止。干细胞系具有较高的成瘤风险，因此临床实验中较少使用细胞系作为治疗性药物。新鲜分离的人神经干细胞NSI-566是人胎儿脊髓来源，其它也有胎脑来源，用于脑卒中的临床试验。但人胎儿来源的神经干细胞具有伦理风险、且来源受限，因此并不是较好的细胞来源。hESC诱导分化来源的神经干细胞具有细胞产量高、纯度高、功能强等特性，但hESC来源有限，且受伦理限制。
aCGT的ACT121细胞（iPSC源神经前体细胞）注射液产品使用iPSC作为种子细胞，与其它公司同类产品比较，在细胞纯度、功能等关键质量属性方面相近，批间质量稳定，而不受伦理问题束缚，因此作为药品进行开发和申报更具优势。
NSC（NPC）治疗缺血性脑卒中部分产品比较
4. aCGT药学CMC研发 aCGT Pharmaceutical CMC R&D
经过工艺开发和方法学开发，aCGT已建立以工作库iPSC为起始细胞，向iNPC诱导分化，并制备原液和制剂的工艺。在产品质量研究和质量控制方面，aCGT也已建立经过方法学验证的质检方法体系，形成iNPC原液和制剂的质量标准。
多批次代表性工艺产品检测结果显示，iNPC原液和制剂具有良好的安全性和生物学活性，均符合质量标准，表明本产品的生产工艺具有良好的重复性和稳定性。
此外，储存稳定性、运输稳定性及使用稳定性研究结果显示，iNPC的原液和制剂均具有良好的稳定性，满足临床使用需求。
5. 非临床研究 Non-clinical R&D
aCGT委托CRO公司进行了iNPC细胞注射液治疗缺血性脑卒中体内药效实验，研究结果显示：本品对pMCAO大鼠模型神经功能具有一定改善作用，具体表现为神经行为学评分改善、贴纸去除时间减少和网格错步的改善。除神经功能外，供试品也可改善pMCAO模型导致的大鼠脑组织萎缩和梗死。病理研究结果提示供试品在给药部位增殖并部分分化为神经元及星形胶质细胞。体外药效学研究结果显示，本品具有较强的体外神经功能分化和VEGF分泌能力。
目前aCGT委托的iNPC细胞注射液的药代研究结果显示，本品单次脑内注射给予裸大鼠后，仅在脑部组织可检测到供试品分布，并维持在一定水平直至试验终点（D92）。
安全性评价研究（一般毒理学、致癌性、溶血等）结果显示，本产品有良好的安全性。
6. 生产能力 Production Capacity
aCGT目前生产设施包括：①位于上海市公司自有约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正在装修建设中位于中国浙江安吉的近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。
本产品年产量为1400~2800亿细胞，可供1200~2300人次临床试验使用。
7. 临床试验数据 Clinical Data
暂未开展
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2026年1月4日获批中国NMPA的临床试验申请（受理号：CXSL2500864；临床试验通知书编号：2026LP00009）。
计划2027年12月申报美国FDA。
9. 专利情况 Patent Information
aCGT目前已具备独立知识产权的GMP级iPSC细胞库，同时积极License in日本京都大学商品化级iPSC细胞株，努力建立自己的重编程iPSC细胞株；泉生生物已建立完成iPSC向神经前体细胞诱导分化关键技术平台，由GMP iPSC细胞株工作库分化而来的临床级人前脑神经前体细胞，具有高产量、高纯度、高稳定性等优势，可以在颅内移植至啮齿类动物模型的损伤脑实质后长时间存活，并能分化为多种皮层功能神经元和胶质细胞，组成和功能成熟度与人类大脑皮层高度相似，形成新的神经环路和促进功能修复。预计2025年申请提交“一种NPC细胞培养扩增培养基”、“一种NPC细胞传代扩增方法”、“一种NPC细胞程序降温冻存方法”、“一种药用NPC细胞注射液制备方法”、“一种功能增强NPC细胞的制备方法及其应用”等发明专利至少5项。
专利研究证明aCGT的“诱导多能干细胞来源神经前体细胞注射液及其临床应用”不存在潜在知识产权纠纷。