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细胞疗法

细胞疗法(Cell Therapy) 是利用活细胞修复、替代或调节生物功能的治疗方法,是再生医学与精准医疗的核心领域。以下从分类、机制、应用及挑战四方面系统解析:


一、细胞疗法分类与技术原理

类型来源细胞作用机制代表产品/技术
免疫细胞疗法患者/供体外周血或肿瘤组织改造免疫细胞增强抗肿瘤活性CAR-T(CD19靶点)、TILs、CAR-NK
干细胞疗法多能/成体干细胞分化为功能细胞修复组织,或分泌因子调节微环境间充质干细胞(MSC)、iPSC、胚胎干细胞
体细胞疗法非免疫/非干细胞的成熟细胞直接替代损伤细胞(如软骨细胞、胰岛β细胞)软骨细胞移植(MACI)、胰岛细胞移植
基因编辑细胞经CRISPR等编辑的细胞纠正致病突变或赋予新功能CRISPR-CAR-T、β-地中海贫血基因治疗

二、核心临床应用与案例

1. 癌症治疗(免疫细胞疗法主导)

  • CAR-T疗法

    • 靶点:CD19(白血病/淋巴瘤)、BCMA(多发性骨髓瘤)

    • 流程:采集T细胞 → 体外转CAR基因 → 扩增 → 回输患者

    • 疗效:复发/难治B细胞淋巴瘤缓解率60-90%(Kymriah、Yescarta)

  • TIL疗法

    • 扩增肿瘤浸润淋巴细胞 → 回输治疗黑色素瘤(客观缓解率40%)

2. 退行性疾病与组织修复(干细胞疗法)

  • 骨科

    • 膝关节软骨缺损 → 自体软骨细胞移植(MACI)(5年有效率80%)

    • 脊髓损伤 → MSC鞘内注射(改善运动/感觉功能,II期临床)

  • 神经科

    • 帕金森病 → 多能干细胞分化的多巴胺神经元移植(日本iPSC临床试验)

  • 心血管

    • 心梗后心衰 → 心肌内注射MSC(减少瘢痕,提高射血分数5-10%)

3. 代谢与自身免疫病

  • I型糖尿病

    • 胚胎干细胞分化的胰岛β细胞 + 免疫保护装置(ViaCyte公司临床II期)

  • 移植物抗宿主病(GVHD)

    • MSC输注(Prochymal®获批)抑制过度免疫反应


三、技术挑战与解决方案

挑战解决策略
免疫排斥通用型CAR-T(敲除TCR/HLA)、iPSC“超级供体”库(覆盖90%人群HLA配型)
实体瘤浸润不足改造CAR-T表达趋化因子受体(如CXCR2)、局部注射(瘤内/腹腔)
干细胞致瘤性严格分化纯度检测、自杀基因(iCasp9)安全开关
细胞存活率低水凝胶包裹提供3D微环境、基因编辑增强抗凋亡能力(BCL2过表达)
制备成本高自动化生物反应器(减少人工)、封闭式生产系统

四、全球监管与上市产品

产品名称适应症细胞类型国家/年份
KymriahB细胞淋巴瘤/白血病CD19 CAR-TFDA/2017
Prochymal儿童GVHD异体MSC加拿大/2012
Holoclar角膜烧伤致盲自体角膜干细胞EU/2015
CARVYKTI多发性骨髓瘤BCMA CAR-TFDA/2022

中国进展

  • 复星凯特 阿基仑赛注射液(CAR-T)2021年获批

  • 干细胞双轨制监管(临床试验+备案医院应用)


五、前沿方向

  1. 智能化细胞药物

    • 逻辑门控CAR-T:双抗原激活(如CD19+CD22防逃逸)

    • 光/声控CAR:精准时空激活(减少脱靶)

  2. 器官再生

    • 类器官移植(肝/肾类器官补片)

    • 3D生物打印血管化组织

  3. 线粒体移植

    • 将健康线粒体导入损伤细胞(治疗帕金森/缺血再灌注损伤)


六、伦理与可及性

  • 伦理争议:胚胎干细胞来源、生殖系基因编辑(被国际禁止)

  • 价格困境:CAR-T疗法单剂约 $300,000-500,000

    • 对策:分期付款、商业保险、按疗效付费模式

  • 普惠医疗:发展中国家推进低成本CAR-T(中国方案降至¥20-30万)


总结:细胞疗法正从 “精准杀伤”(癌症)向 “再生修复”(组织损伤)跨越,核心突破在于:

  1. 通用型技术降低成本与排斥风险;

  2. 基因编辑提升功能与安全性;

  3. 微环境工程优化细胞存活与功能整合。
    挑战仍存,但随自动化生产与递送系统革新,未来十年或重塑多种难治性疾病的治疗格局!

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