诱导多能干细胞(iPSC)临床试验都进展到哪儿了?
发布日期:2026-01-05

诱导多能干细胞(iPSC)技术是21世纪再生医学领域最具突破性的技术之一。

该技术通过将特定转录因子导入体细胞,将成体细胞"重编程"为具有多向分化潜能的干细胞状态。iPSC技术有效地规避了胚胎干细胞研究中的伦理争议,同时具备自我更新多向分化潜能两大关键特性,为疾病建模、药物筛选和细胞治疗提供了理想的细胞来源。

日本科学家山中伸弥因在这一领域的开创性工作荣获2012年诺贝尔生理学或医学奖,自此开启了再生医学的新纪元。iPSC技术的核心价值在于其能够实现个体化治疗。通过将患者自身的体细胞(如皮肤成纤维细胞或外周血单核细胞)重编程为iPSC,再定向分化为所需的特定功能细胞,这些细胞移植回患者体内后理论上不会引起免疫排斥反应。

随着技术进步,中国科学家邓宏魁团队开发了化学小分子重编程方法,通过非整合方式制备iPSC,进一步提高了技术安全性。目前,iPSC技术已在全球范围内进入临床转化阶段,在帕金森病、糖尿病、角膜疾病等多种难治性疾病的治疗研究中展现出巨大潜力。随着基础研究不断深入,iPSC临床转化进程明显加速。2025年以来,多项临床试验取得突破性进展,特别是在神经退行性疾病和感觉器官修复领域。本文将对当前iPSC在不同疾病领域的临床试验进展进行综述,分析关键技术挑战,并展望未来发展前景。

神经系统疾病领域的临床试验进展

1 帕金森病的iPSC治疗

帕金森病作为一种常见的中老年神经系统退行性疾病,其病理特征为黑质致密部多巴胺能神经元进行性丢失,导致运动功能障碍。传统药物治疗效果随病程延长而减退,亟需新型治疗策略。iPSC技术为帕金森病提供了细胞替代疗法的新思路,通过将iPSC分化为多巴胺能神经前体细胞移植至患者脑内,替代受损神经元,恢复多巴胺分泌功能。表:iPSC治疗帕金森病的主要临床试验

细胞产品

研究阶段

研究类型

主要终点

国家/地区

试验ID

同种异体iPSC衍生的多巴胺能祖细胞

I/II期

单臂,开放标签

安全性和移植物扩张

日本

JPRN-jRCT2090220384

同种异体iPSC衍生的多巴胺能祖细胞

III期

单臂,开放标签

非拒绝率

日本

JPRN-jRCT2091220385

自体iPSC衍生的多巴胺能祖细胞

不适用

交叉、非随机、单盲

安全

中国

NCT06145711

日本在iPSC治疗帕金森病领域处于全球领先地位。京都大学iPS细胞研究所高桥淳(Jun Takahashi)团队开展了使用iPSC来源的多巴胺神经祖细胞治疗帕金森病的临床试验。该团队从HLA同型iPSC库中获取细胞,诱导分化为多巴胺神经祖细胞,并通过流式细胞仪分选纯化corin阳性细胞(多巴胺神经祖细胞表面标志物)。研究人员将约500万个细胞配合低剂量免疫抑制剂,通过定位脑手术移植到患者大脑纹状体。2025年4月,《Nature》报道了该I/II期临床试验的关键突破:iPSC来源的多巴胺神经前体细胞成功存活并生成多巴胺,且未引发肿瘤形成。基于这一成果,异体iPSC疗法raguneprocel于2025年8月正式向日本厚生劳动省提交生产与上市许可申请。

中国在iPSC治疗帕金森病领域也取得了显著进展。上海市东方医院与士泽生物医药合作开展了国内首个采用人自体iPSC来源的亚型特化多巴胺能神经前体细胞治疗帕金森病的国家级备案临床研究。首例受试者为一名多年帕金森病患者,几乎丧失运动能力。研究团队通过脑立体定向移植将细胞送达患者脑内壳核。术后12个月的有效性分析显示,患者运动功能显著增强,能完成步行、跑步、使用筷子、写字等日常活动,每日药物"开期"时间延长,"关期"缩短,改善约2小时/天。值得注意的是,该疗法采用患者自体来源细胞,无需使用免疫抑制剂,也无须HLA分型,显著降低了免疫排斥风险。

2 脊髓损伤的iPSC治疗

脊髓损伤曾长期被视为"不可逆的绝症",具有高致残率年轻化特点,全球患者约1500万人,中国超过300万,每年新增病例约10万例。iPSC技术的发展为脊髓损伤治疗带来了全新希望。2025年8月,《Cell Death and Disease》发表了中国食药检定研究院和广州医科大学等团队的突破性研究,揭示了iPSC衍生脊髓神经祖细胞(spNPG)治疗脊髓损伤的双重机制:一方面,spNPG在体内分化为运动神经元、V2中间神经元和dI4中间神经元,替代受损神经细胞;另一方面,这些细胞能调节损伤部位微环境,引导小胶质细胞从促炎M1型转为抗炎M2型,抑制胶质瘢痕形成。在动物实验中,iPSC治疗组表现出显著的功能改善。Basso动物评分(BMS)显示,治疗组平均评分达到4.5分(能自主行走但步态不稳),而对照组仅为1.2分(仅能轻微活动后肢)。在精细运动测试中,治疗组动物的表现也显著优于对照组。这些临床前研究为临床试验奠定了坚实基础。日本庆应义塾大学岡野荣之(Hideyuki Okano)团队开展了iPSC治疗脊髓损伤的临床研究。

2025年3月,该团队宣布在首批接受治疗的4名患者中,有2人运动功能显著恢复。一位因意外事故脊髓受损的老年男性患者已能够在无辅助情况下站立,并开始练习行走;另一位中年患者则从无法站立恢复到可自主进食的水平。值得注意的是,完全瘫痪患者仅靠康复训练达到此类改善的概率通常仅为10%-12%,因此这一结果令人鼓舞。中国方面,2025年7月,士泽生物研发的全球首款异体通用"现货型"iPSC再生脊髓神经细胞新药(XS228注射液)在中山大学附属第三医院完成首例受试者给药。首例患者移植后未出现并发症,输注后几天内运动功能即得到改善。治疗前患者右手和右腿完全无法动弹(肌力0级),而输注后第12天,右下肢已可做屈伸活动,右手指可进行微小屈曲,左下肢肌力恢复到4-5级水平。这表明iPSC疗法在脊髓损伤修复中具有巨大潜力。

3 脑卒中的iPSC治疗

脑卒中是中国成年人致残的首要原因,iPSC技术在脑卒中治疗领域也展现出应用潜力。目前多项临床试验正在探索使用iPSC衍生的神经祖细胞或内皮祖细胞治疗卒中后神经功能缺损。对于慢性缺血性脑卒中,北京呈诺医学开发了iPSC来源的内皮祖细胞注射液(ALF201),可通过修复受损血管内皮促进血管生成。2024年4月,该产品完成了I期临床最后一例急性缺血性脑卒中患者的给药,患者通过初步安全性评估后顺利出院。此外,针对急性缺血性脑卒中的同种异体iPSC衍生内皮祖细胞疗法已进入I期临床试验(NCT05993884),采用平行、随机、双盲设计评估安全性。

眼科疾病领域的临床应用

眼科疾病是iPSC临床研究中最活跃的领域之一,因眼睛具有相对免疫豁免局部微环境稳定的特点,非常适合细胞治疗。日本大阪大学研究团队在全球首次使用人iPSC分化的角膜上皮细胞片,成功修复了角膜缘干细胞缺乏症患者的角膜,并于2025年启动了更大规模临床试验。表:iPSC在眼科疾病中的主要临床试验

细胞产品

疾病领域

研究阶段

国家/地区

试验ID

同种异体iPSC衍生的RPE细胞

年龄相关性黄斑变性

不适用

日本

JPRN-UMIN000026003

自体iPSC衍生的RPE细胞片

年龄相关性黄斑变性

不适用

日本

JPRN-UMIN000011929

自体iPSC衍生的RPE

年龄相关性黄斑变性

I/II期

美国

NCT04339764

同种异体iPSC衍生的视网膜片

色素性视网膜炎

I期

日本

JPRN-jRCTa050200027

在角膜疾病方面,大阪大学西田幸二(Koji Nishida)团队开发了"SEAM方法"——一种二维培养系统,通过促进iPSC自分化来组织重建眼样结构。研究人员从二维结构中分离出角膜上皮祖细胞,成功生成功能性角膜上皮组织。

2019年7月至2020年12月期间,该团队将iPSC来源的角膜组织(厚度0.05毫米)移植给4名几乎失明的"角膜缘干细胞缺乏症"患者。经过1年随访,未发生排异反应和癌变,全部患者症状改善,其中3人矫正视力提高,有患者视力从0.15升至0.7。在视网膜疾病方面,日本理化所高桥政黛(Masayo Takahashi)团队开创了iPSC治疗年龄相关性黄斑变性的先河。

2014年,该团队完成了世界首例iPSC来源的视网膜色素上皮细胞移植治疗老年黄斑变性。随后的临床研究采用HLA同型iPSC库制备的RPE细胞,移植给5例湿性年龄相关性黄斑变性患者。经过1年观察,移植细胞存活且无异常生长,仅出现轻度炎症、疑似轻度排斥反应等可控不良事件。中期结果表明,HLA匹配的异体iPS-RPE细胞移植安全且可稳定存活。此外,针对色素性视网膜炎,日本开展了同种异体iPSC衍生视网膜片移植的I期临床试验(JPRN-jRCTa050200027),主要评估安全性和视网膜厚度变化。这些研究为视网膜疾病患者带来了新的希望。

心脏疾病领域的研究进展心血管疾病是全球首位死因,心力衰竭是许多心脏疾病的终末阶段。由于成熟心肌细胞再生能力有限,心肌梗死导致的心肌细胞丢失难以自我修复,最终发展为心力衰竭。iPSC技术为心衰治疗提供了新策略,通过移植iPSC分化的心肌细胞补充受损心肌。日本大阪大学外科医生泽芳树(Yoshiki Sawa)团队开发了心肌细胞薄片技术(HEARTSHEET®),通过iPSC制成心肌细胞薄片治疗心力衰竭。该团队通过HLA同型iPSC库制备了大量高度安全的心肌细胞薄片,可用于人体移植。

目前正在进行一项临床试验(jRCT2053190081),验证心肌细胞薄片治疗缺血性心脏病的安全性和有效性,计划招募10名患者。在血小板再生领域,京都大学iPS细胞研究所江藤浩之(Koji Eto)团队利用生物反应器从iPSC中大规模生产血小板,用于治疗再生障碍性贫血合并血小板输血顽固性。该技术解决了血小板来源短缺和保存期短的问题,特别适用于对异体血小板产生免疫抵抗的患者。临床试验采用自体iPSC来源的血小板(JPRN-jRCTa050190117),评估其安全性。

2024年,日本Heartseed公司宣布已使用iPSC培育的心肌细胞成功治疗了五名严重心力衰竭患者,每名患者移植了约5000万个心肌细胞。中国也在这一领域积极布局,多项针对心力衰竭的iPSC衍生心肌细胞临床试验已开展(NCT03763136,NCT04982081)。

其他治疗领域及免疫疗法应用

iPSC技术在癌症免疫治疗等领域也展现出广泛应用前景。在癌症免疫治疗领域,iPSC衍生的免疫细胞为肿瘤治疗提供了新工具。研究团队正在开发基于iPSC的NKT细胞疗法治疗头颈癌(jRCT2033200116)。该疗法将异体iPSC诱导为NKT细胞并扩增培养,然后将约3×10^8个NKT细胞注入患者肿瘤部位血管内,计划回输3次。此外,多款iPSC衍生的CAR-NK细胞疗法已进入临床试验阶段,用于治疗急性髓系白血病(NCT04714372)、卵巢癌(NCT04630769)和B细胞癌(NCT05336409)等。美国Aspen Neuroscience公司开发了自体iPSC衍生的神经元替代疗法ANPD001,用于治疗帕金森病,旨在替代损伤的多巴胺神经元。该产品已获得美国FDA批准,即将启动多中心1/2a期临床试验。中国士泽生物医药研发的iPSC衍生亚型神经前体细胞新药已于2023年获得美国FDA孤儿药资格,用于治疗渐冻症,并完成了全球首例患者入组。iPSC在关节软骨修复方面也取得进展。日本京都大学iPS细胞研究所Noriyuki Tsumaki教授团队开展了使用iPSC来源的软骨移植治疗关节软骨损伤的临床试验(jRCTa050190104)。团队已成功制备出高质量软骨,动物实验证实不会产生肿瘤,可在移植区再生软骨。

挑战与展望

iPSC临床转化虽取得显著进展,但仍面临多重挑战。
成瘤性是首要安全问题,日本在完成首例视网膜疾病iPSC疗法移植后,发现iPSC和分化后的视网膜细胞存在两处基因突变,具有成瘤风险。诱导体细胞重编程使用的多能性基因是已知的原癌基因,且体外培养过程中可能产生核型异常等基因突变。提高iPSC制备安全性标准化是未来关键方向。

免疫排斥问题亦不容忽视。陆军军医大学西南医院眼科团队发现,若患者存在基因缺陷,用其细胞制备的iPSC及诱导的治疗细胞也存在相应缺陷,导致植入后产生免疫排斥。即使采用自体iPSC,也可能因重编程过程中的表观遗传记忆引发免疫反应。诱导分化效率低是另一大挑战。目前的诱导方法存在周期长、效率低的问题,分化得到的细胞群体常不纯一,影响治疗效果。化学重编程技术虽能避免细胞癌变,但存在诱导时间长、效率低的缺陷。各领域研究人员和相关企业需共同研发更高效的诱导方法,制定规范的iPSC质检标准。技术创新正在推动iPSC领域突破这些瓶颈。RNA-脂质纳米颗粒(RNA-LNP)等新型递送技术取得了突破性进展,从根本上规避了病毒残留和外源基因整合风险,同时大幅提高了重编程效率。宜明生物开发的Ubri-Amrita™ iPSC重编程RNA-LNP试剂盒,使PBMC的重编程效率高达0.3%,且无基因组整合风险。综上所述,iPSC技术作为再生医学的核心领域,已在多个疾病治疗方向展现出临床价值。随着技术不断优化和临床试验深入,iPSC疗法有望为众多难治性疾病患者带来新生,引领再生医学进入全新时代。

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