GMP小分子在細(xì)胞治療中的作用和應(yīng)用前景

干細(xì)胞療法，就像一位"萬(wàn)能醫(yī)生"，有望治愈從阿爾茨海默病到癌癥等多種頑疾，為無(wú)數(shù)患者帶來(lái)新生！GMP 小分子，一位絕佳的"輔助者"今天讓我們一起探索下 GMP 小分子在干細(xì)胞療法中的應(yīng)用吧！

01
干細(xì)胞療法
STEM CELL THERAPY

2025 年 1 月初，MIT Tech Review 公布了被認(rèn)為最有潛力的十大突破性技術(shù)，涉及科技、生物和醫(yī)療等各個(gè)方面，被認(rèn)為是在未來(lái)幾十年內(nèi)可以重新定義未來(lái)的技術(shù)。其中，干細(xì)胞療法因其有望治愈多種疾病 (神經(jīng)退行性疾病、糖尿病、癲癇、癌癥、心力衰竭和眼部疾病等) 的巨大潛力而備受矚目^[1]!

干細(xì)胞治療即誘導(dǎo)干細(xì)胞分化為各種類(lèi)型的成體細(xì)胞 (如神經(jīng)細(xì)胞，胰島細(xì)胞)，移植進(jìn)入人體特定部位替換病變的細(xì)胞發(fā)揮功能，達(dá)到治療疾病的目的。早期使用病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)引入重編程因子，存在致癌風(fēng)險(xiǎn)，且重編程效率低。相比之下，小分子化合物可以彌補(bǔ)這些缺陷，具有易于使用且方便，作用快，穩(wěn)定性好，成本低，過(guò)程可控，安全性高等優(yōu)勢(shì)，并且可以通過(guò)藥物化學(xué)進(jìn)一步修改單個(gè)分子以增加效力、安全性或穩(wěn)定性。這些屬性使小分子在干細(xì)胞治療和再生醫(yī)學(xué)發(fā)展中展現(xiàn)了巨大前景。

圖 1. 小分子化合物在干細(xì)胞療法中的應(yīng)用^[2]。

02
GMP 小分子的應(yīng)用
APPLICATIONS OF GMP SMALL MOLECULES

GMP (Good Manufacturing Practice) 是藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本準(zhǔn)則。GMP 小分子化合物是細(xì)胞療法生產(chǎn)中的輔助試劑，可用于干細(xì)胞的重編程、擴(kuò)增和分化，但不會(huì)出現(xiàn)在最終產(chǎn)品中，保證細(xì)胞治療的安全性。

1. GMP 小分子誘導(dǎo) hCiPSC

小分子化合物 JNKIN8、CHIR99021、DZNep 等誘導(dǎo)人類(lèi)體細(xì)胞化學(xué)重編程為多能干細(xì)胞 (hCiPSC)，將誘導(dǎo)時(shí)間從約 50 天大大縮短到最短 16 天，VTP50469 和 CX4945 等的組合可將重編程效率從 0.016% 顯著提高到 8.75%。

圖 2. 小分子化合物誘導(dǎo)人類(lèi)體細(xì)胞重編程為 hCiPSC^[3]。

2. GMP 小分子誘導(dǎo)定向神經(jīng)分化

小分子化合物 SB-431542、LDN193189、XAV-939、SU 5402、DAPT 和 Mirdametinib (PD0325901) 可以加速誘導(dǎo)干細(xì)胞定向神經(jīng)分化，在分化第 16 天即可誘導(dǎo)產(chǎn)生具有功能性電生理特性的有絲分裂后皮質(zhì)神經(jīng)元。

圖 3. 小分子化合物誘導(dǎo)定向神經(jīng)分化^[4]。

3. GMP 小分子誘導(dǎo)成體細(xì)胞轉(zhuǎn)分化

小分子化合物還可以誘導(dǎo)成體細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，LDN193189 和 CHIR99021 協(xié)同作用從培養(yǎng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞中誘導(dǎo)生成成熟的神經(jīng)元。

圖 4. 小分子化合物誘導(dǎo)成體細(xì)胞轉(zhuǎn)分化^[5]。

4. GMP 小分子誘導(dǎo) CiPSC 治療 Ⅰ 型糖尿病

除了基礎(chǔ)研究，在細(xì)胞治療中，已經(jīng)有小分子化合物 (Y-27632 、Valproic acid (VPA)、RepSox、IWP-2、Retinoic acid、Liothyronine、TTNPB、DMH-1、Linifanib (ABT-869)、ISX-9 等) 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (CiPSC) 治療 Ⅰ 型糖尿病的實(shí)例報(bào)道。通過(guò)在腹部前直肌鞘下自體移植化學(xué)誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞來(lái)源的胰島 (CiPSC 胰島) 治療 Ⅰ 型糖尿病，患者在移植后 75 天開(kāi)始實(shí)現(xiàn)持續(xù)的胰島素獨(dú)立。患者的目標(biāo)血糖范圍時(shí)間從基線值的 43.18% 增加到移植后第 4 個(gè)月的 96.21%，同時(shí)伴有糖化血紅蛋白下降，糖化血紅蛋白是非糖尿病水平的長(zhǎng)期全身血糖水平的指標(biāo)。此后，患者呈現(xiàn)出穩(wěn)定的血糖控制狀態(tài)，目標(biāo)血糖范圍時(shí)間 >98%，糖化血紅蛋白在 5% 左右。1 年后，臨床Ⅰ期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示患者恢復(fù)了不依賴(lài)外源性胰島素的血糖控制，證明了 GMP 小分子在細(xì)胞治療中的作用和應(yīng)用前景。

圖 5. 化學(xué)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來(lái)源的胰島細(xì)胞治療Ⅰ型糖尿病^[6]。

03
MCE 產(chǎn)品
MCE PRODUCTS

MedChemExpress (MCE)  提供多種功能的 GMP 小分子，覆蓋重編程、干性維持、誘導(dǎo)各種定向分化等方面。MCE 提供的 GMP 小分子嚴(yán)格遵守 cGMP 指南生產(chǎn)，保證小分子化合物的安全、可靠、穩(wěn)定和高質(zhì)量，確保在細(xì)胞治療的安全性。并提供 GMP 小分子產(chǎn)品的文獻(xiàn)使用參考~（官網(wǎng)可查，示例如下）此外，MCE 還提供 GMP 小分子的定制合成服務(wù)，如有需要?dú)g迎與我們聯(lián)系！

[1] https://www.technologyreview.com/2025/01/03/1109178/10-breakthrough-technologies-2025/
[2] Ao A, et al. Regenerative chemical biology: current challenges and future potential. Chem Biol. 2011 Apr 22;18(4):413-24. 
[3] Liuyang S, et al. Highly efficient and rapid generation of human pluripotent stem cells by chemical reprogramming. Cell Stem Cell. 2023 Apr 6;30(4):450-459.e9. 
[4] Qi Y, et al . Combined small-molecule inhibition accelerates the derivation of functional cortical neurons from human pluripotent stem cells. Nat Biotechnol. 2017 Feb;35(2):154-163. 
[5] Tan Z, et al. Small molecules reprogram reactive astrocytes into neuronal cells in the injured adult spinal cord. J Adv Res. 2024 May;59:111-127. 
[6] Wang S, et al. Transplantation of chemically induced pluripotent stem-cell-derived islets under abdominal anterior rectus sheath in a type 1 diabetes patient. Cell. 2024 Oct 31;187(22):6152-6164.e18.