全球首创!慢阻肺干细胞疗法临床成功,全球数亿慢阻肺患者从中获益!

间充质干细胞、免疫细胞、外泌体源头实验室

停滞20年的慢肺阻诊疗技术终于迎来攻克的曙光。

近日,左为、钟南山、李时悦三位医学泰斗在《science》联合发刊:在P63阳性肺前体细胞 (P63+ LPC) 增活移植的一期临床试验中,通过向慢阻肺患者移植/增活P63+ LPC细胞,24周后治疗组肺换气功能的潜力显著提升(DLCO变化:+18.2%,对照组DLCO变化:-17.4%),同时其中66.7%细胞治疗组受试者6分钟步行距离增加了500米以上,而对照组无人达到此标准。

综上,该研究是全世界第一个正式发表的基于肺脏再生机理的细胞治疗临床试验,观察到P63+ LPC细胞促活后治疗“表现出远超过传统慢阻肺标准治疗方法的潜力”。

全球首创!慢阻肺干细胞疗法临床成功,全球数亿慢阻肺患者从中获益!

(《science》上关于慢阻肺诊疗技术的研究刊文)

论文报道了全球首个P63阳性肺前体细胞(P63+ LPC)移植的一期临床安全性及疗效研究结果,以及相关的细胞转录组特征分析,证实P63+ LPC移植具有提升肺换气功能的潜力,为包括慢性阻塞性肺病在内的各类重大呼吸系统疾病提供了组织再生修复的治疗新思路。

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肺癌患者临床N分期的准确诊断,是指导治疗决策的关键。对于可手术切除的临床N0期非小细胞肺癌(NSCLC),仍然有患者在术后被证实存在淋巴结转移,即隐匿性淋巴结转移(ONM)。如何在术前准确地识别ONM人群成为临床亟需解决的关键问题。随着人工智能图像处理技术的发展,深度学习已经成为PET/CT图像分析的有效手段,该方法可同时利用PET和CT图像信息,实现癌症的诊断以及治疗获益的预测。

为此,同济大学附属上海市肺科医院陈昶教授团队开展了一项多中心研究,旨在建立并验证可预测临床N0期NSCLC患者ONM的PET/CT深度学习图像模型。近日,该研究成果以“PET/CT based cross-modal deep learning signature to predict occult nodal metastasis in lung cancer”发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。研究证实了深度学习在医学图像分析,尤其是在跨模态图像模型构建中的应用价值,其结果的临床实用性有待进一步验证。

揭示细胞核内cGAS抑制LINE1逆转录转座的新功能

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cGAS是重要的胞浆DNA识别受体,可结合胞内DNA后触发固有免疫反应,在病毒入侵、自身免疫疾病、衰老及肿瘤发生发展等多种生物学过程中发挥重要作用。然而,核内丰富的DNA极易导致cGAS过度激活,引发强烈的固有免疫反应。LINE-1(Long Interspersed Nuclear Element 1, L1)是机体内唯一可以自主发生逆转录的转座子,研究团队猜测:除介导固有免疫调控外,cGAS可能对L1还存在着其它层面的调控。

临床上相当一部分慢阻肺患者,特别是重度以上患者,除了气道炎症造成气道重塑引起的通气功能障碍之外,往往还伴有肺泡结构破坏,引起肺弥散换气功能 (DLCO) 降低。DLCO的降低与患者呼吸困难指数评分、运动能力评估、生活质量评分、急性加重发生率和预期生存期等显著相关,是慢阻肺患者预后相关性极高的独立预测因子,提高肺换气功能对改善患者生存率具有重要意义。然而,目前临床上慢阻肺稳定期普遍采取的治疗方法是长期吸入支气管扩张剂和糖皮质激素等,包括长效抗胆碱能药物、长效β2受体激动剂、吸入型糖皮质激素等,大规模临床观察的数据证实,这类药物虽然能够暂时缓解症状,但无法控制慢阻肺患者肺部损伤的持续进展和肺功能的持续下降, 对延长患者的生存期效果也非常有限。因此,研究者们开始探索基于干细胞的新的再生医学方法,以期为慢阻肺患者提供新的治疗选择。

在成人肺部中,存在着多种类型的干细胞(stem cell) 和前体细胞 (progenitor cell),这些细胞在维持肺部稳态和修复受损肺组织中发挥着重要作用。其中,以P63, KRT5和SOX9为标志的支气管上皮基底层来源的前体细胞备受关注。这些细胞能够响应肺部的大规模损伤、具备具有分化为多种肺部上皮细胞的潜能,直接参与肺泡结构的修复和再生。左为团队开发了人P63+ LPC的分离扩增专利技术R-Clone,发明了LPC的肺内移植方法,并在啮齿动物和非人灵长类模型均对细胞移植方法和效果进行了充分的验证。在2016年,左为课题组与戴晓天团队合作,在首次成功分离扩增了2例支气管扩张症患者的自体P63+ LPC,并将其用于自体肺内移植治疗。治疗半年后观察到了良好的安全性和对肺功能的显著提升作用(Ma, Protein & Cell, 2018等)。上述研究背景为后续更大规模和更高水平的临床研究奠定了基础。

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图2 图示支气管上皮基底层来源的P63+ LPC(左图来自Janes SM,2022;右图来自左为课题组)及其用于临床治疗的流程。

 

本项研究报道了一项前后为期6年的,研究者发起的,开放标签、对照临床研究,用于评价自体P63+ LPC移植治疗慢阻肺的安全性及治疗效果。研究对象为全球慢阻肺诊断标准(GOLD)下Ⅱ~Ⅳ期慢阻肺的患者且弥散功能指标(DLCO小于80%的患者,其中绝大多数受试者为重度或极重度慢阻肺患者。研究共有20名受试者完成了试验和随访,包括接受标准治疗(SOC)的3名对照组受试者和接受标准治疗+细胞治疗的17名受试者,两组受试者的基线数据无统计学差异。其中,治疗组的P63+ LPC通过支气刷检取样,在吉美瑞生的GMP车间里经过R-Clone专利体系培养扩增后,经过严格的质量控制之后,最终经纤维支气管镜以0.7~5.2×106细胞/Kg体重的剂量移植到患者自身肺部。

 

安全性方面,细胞治疗组整体表现良好。在细胞移植后基线、3天、4周、12周和24周对患者进行随访,收集安全性信息。在4周、12周和24周后,任何患者组的胸部连续CT扫描均未发现任何新病理或肿瘤形成的迹象。随访期间内,对照组和细胞治疗组共发生24例不良事件(AE),无严重不良事件 (SAE),其中16例AE为支气管镜操作相关的一过性不良事件,包括恶心、痰中带血及呼吸困难等。细胞剂量和不良事件发生频率及严重程度之间无相关性。

 

疗效评价方面,该研究采取一氧化碳弥散量(DLCO占预计值的百分比作为主要疗效评价指标,用于评估治疗前后患者肺换气功能的变化情况。细胞治疗组的受试者显示DLCO指标明显改善(24周时相对基线的DLCO变化:+18.2%),与对照组(24周时相对基线的DLCO变化:-17.4%)相比呈现统计显著差异(p-value=0.008)。细胞治疗12周后,患者自身前后对比也同样呈现出统计显著差异,且高达70.6%细胞治疗组受试者的DLCO改善达到临床获益的水平。此外,细胞治疗组的受试者运动能力(6分钟步行距离)和生活质量(SGRQ问卷)改善趋势也优于对照组,其中66.7%细胞治疗组受试者6分钟步行距离增加了30米以上,而对照组无人达到此标准,两者呈现显著统计学差异 (p-value=0.036)。值得关注的是,对于微小肺气肿型的慢阻肺患者,细胞治疗后通过CT影像能够观察到肺气肿区域减少。进一步通过对不同供体细胞转录组测序分析发现,治疗响应受试者的LPC细胞比未响应治疗受试者的细胞表达更高水平的P63,以及更低水平的炎症相关因子。这提示未来对自体细胞进一步筛选及改造后,可有望更进一步提高疗效水平。

 

综上,本研究是全世界第一个正式发表的基于肺脏再生机理的细胞治疗临床试验,观察到P63+ LPC细胞治疗表现出远超过传统慢阻肺标准治疗方法的潜力。试验的成功为慢阻肺的治疗提供了一种全新的策略,有望为全球数亿慢阻肺患者带来更有效的治疗选择。

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