沙利文发布诱导多能干细胞（iPSC）产业现状与未来发展蓝皮书

　　干细胞产品在血液肿瘤、心肌梗死、心衰、帕金森氏症、脊髓损伤、软骨损伤、糖尿病等多种复杂性疾病领域展现了独特治疗优势。2006年，首次通过将转录因子（transcription factor）转入小鼠成纤维细胞，成功地完成体细胞的重编程而得到诱导多能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cells，iPSC），为细胞治疗开辟了新的道路。近年来，iPSC技术快速发展，在科学研究及细胞治疗等领域的应用价值逐渐凸显，成为资本青睐的新兴赛道。
　　弗若斯特沙利文（Frost & Sullivan，以下简称＂沙利文＂）于2023年4月3日在＂2023第三届亚洲细胞与基因治疗创新峰会＂上正式发布《诱导多能干细胞（iPSC）产业现状与未来发展蓝皮书》（以下简称＂《蓝皮书＂》），深入剖析iPSC的技术发展、应用领域、开发现状、临床进展、资本热度、行业格局等多维度，旨在追踪行业和技术发展脉络，挖掘行业发展潜力，并分析市场发展背后的驱动因素，希望为iPSC行业的参与者梳理产业现状并反映未来增长趋势。
　　1 iPSC行业概览
　　诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）是指通过人工对体细胞进行重编程，逆分化培养出的一类具有类似人胚干细胞特征的多能干细胞。iPSC具有多向分化和强大自我复制潜能，在一定条件下可以分化成多种功能细胞，且可以在体外培养获得数百万甚至数十亿的临床相关表型细胞，如心肌细胞、神经元细胞、胰岛细胞等，在临床治疗、药物研发、医疗美容等多个领域具有广阔的应用前景。
　　iPSC与人胚干细胞类似，可以在体外无限复制，并适用于大规模培养；iPSC可根据需求诱导分化成需要的细胞株，批次间特性相对稳定，可避免临床疗效不一致情况的发生；iPSC可以来源于患者身体，故可减小免疫排斥问题；由于iPSC的细胞来源是成体细胞，避免了伦理问题。
　　iPSC作为一种新兴技术，目前产业化应用尚处于早期发展阶段，但iPSC在临床上已有多种应用尝试，涉及的领域主要包括疾病研究、药物筛选、细胞治疗等。
　　来源：公开资料，沙利文分析
　　《蓝皮书》详细梳理了iPSC的定义、技术优势、发展历程以及应用领域，更多详细内容可参见完整版报告。 2 iPSC制备流程及相关技术01 iPSC的制备和关键因素
　　制备iPSC主要涉及体细胞分离与培养 介导载体的构建 诱导因子的导入及细胞培养 iPSC的筛选及鉴定四个主要步骤。iPSC的制备受多种因素影响，其中体细胞的选择、介导因子和介导载体的选择及优化、iPSC细胞培养、iPSC筛选鉴定、重编程效率等均为制备成功的关键因素。
　　《蓝皮书》详细梳理了iPSC制备关键因素，更多详细内容可参见完整版报告。
　　02 iPSC转录因子的筛选及分析
　　1）OSKM转录因子
　　在OSKM中，Oct3/4、Sox2和Klf4是维持干细胞多能性基因的正向调节因子，同时它们还抑制促进分化基因的表达。第四个因子c-Myc已被证明对于重编程是不必要的，但它的加入可显著提高重编程效率。在重编程过程中，c-Myc转录因子会对细胞增殖产生影响，但并不影响多能性。c-Myc转录因子在激活多能调节因子前发挥作用，作用机制为通过下调细胞识别基因并促进细胞代谢转化为一种多能干细胞。
　　2）Oct3/4、Sox2、NANOG和LIN28组合
　　NANOG和LIN28的组合与Oct3/4、Sox2也可共同完成诱导过程。Oct4、Sox2 和 NANOG 位于干细胞自我更新和自身多能性的维持网络调控的中心环节，它们组成一个转录调控复合体，通过前馈系统和自身调节网络来实现对大量靶基因及其自身编码基因的转录调控。
　　3）其他转录因子
　　随着对iPSC重编程的深入研究，更多的转录因子被发现，iPSC的重编程得到不断优化。GLIS1、cyclin D1和TP53可替代c-Myc作用，解决c-Myc存在潜在成瘤性问题；NR5A2可替代Oct3/4的作用, 提高重编程效率；SALL4与Sox2共同作用可调节Oct3/4转录活性，从而显著提重编程高效率。此外，miRNA或控制miRNA合成的基因[miR-302, miR-372和Lin28]和表观基因组修饰因子[Suv39h, Wrd5和Jhdm1a]也能有效地进行重编程。
　　03 iPSC重编程方法
　　目前，iPSC重编程方法根据是否将转录因子整合到细胞基因中，可分为整合重编程技术（慢病毒、逆转录病毒等）和非整合重编程技术（游离型载体、仙台病毒、mRNA、miRNA、蛋白质、其他小分子等）。不同重编程技术因使用的技术路线不同，在重编程效率、材料制备、递送过程及安全性等方面各具特点。
　　来源：公开资料，沙利文分析
　　iPSC重编程方法众多，不同方法在重编程效率、技术难度、基因组整合等方面具有差异。临床应用中应根据iPSC的目的，基于不同技术的效率和安全性选择适宜的重编程方法。
　　来源：文献资料，沙利文分析
　　04 iPSC技术瓶颈分析
　　iPSC在分化效率、成瘤性、免疫原性、异质性等方面仍存在技术瓶颈，亟待突破。
　　05 新技术在iPSC的应用
　　基因编辑技术、机器学习等新技术被快速应用于iPSC领域。
　　《蓝皮书》详细梳理了iPSC的制备流程及关键因素、转录因子筛选及分析、重编程方法及比较、iPSC技术瓶颈分析、新技术在iPSC的应用，更多详细内容可参见完整版报告。
　　3 iPSC的监管机制01 美国干细胞监管现状
　　美国FDA下属生物制品评价与研究中心（Center for Biologics Evaluation and Research, CBER）新设治疗产品办公室（office of Therapeutic Products, OTP）优化对干细胞治疗产品审评审批速度，形成法律、法规、管理制度与指南组成的相对完善的监管体系。
　　02 欧盟干细胞监管现状
　　欧洲药品管理局（EMA）的先进疗法委员会（CAT）负责干细胞产品临床试验审批、上市申请、治疗产品分类和认证等，其主要的法律法规依据为医药产品法（Medicinal products 2001/83/EC）及ATMP医疗产品法规（Regulation(EC) No 1394/2007），按集中审评程序审批。
　　03 日本干细胞监管现状
　　2013年至2014年，日本先后出台了《再生医学促进法》和《再生医学安全法》，作为干细胞产品发展的法律依据，并且重新修订了《药物、医疗器械与其他产品法》，将干细胞产品相关的新药和医疗技术分类注册，分别由药品监督管理部门（医药医疗器械综合机构）和卫生健康监督管理部门（厚生劳动省）监管，加快了该国再生医学产品的临床研究和上市审批速度。
　　04 中国干细胞监管现状
　　中国在细胞治疗方面的基础研究和临床试验开展较早，临床研究可追溯到上世纪90年代，但当时细胞治疗相关的监管政策与法规相对滞后，对于研究开发的多个环节设计的具体内容没有详细要求与规定，约束性不强。
　　2015年，国家开始加强对于细胞治疗的安全性研究与临床规范管理，出台了从药物研发到临床应用的系列监管政策，包括《干细胞临床试验研究基地管理办法（试行）》、《干细胞临床研究管理办法（试行）》、《人源性干细胞及其衍生细胞治疗产品临床试验技术指导原则（征求意见稿）》等，反映出国家层面重视干细胞治疗技术发展，通过提升对干细胞产品的监管力度来促进行业良性发展。
　　来源：国家卫健委，NMPA，CDE，沙利文分析
　　《蓝皮书》详细梳理了美国、欧盟、日本和中国对于iPSC的监管情况和相关政策，更多详细内容可参见完整版报告。
　　4 iPSC研发现状与市场潜力01 布局iPSC管线公司概况
　　全球已有多家公司拥有iPSC产品管线，但多数产品均处于临床前研究阶段。其中，Cynata Therapeutics的CYP-004是全球首先进入临床Ⅲ期的iPSC衍生产品，其另有一款CYP-001产品已进入Ⅱ期临床。中国企业艾尔普再生医学有产品进入临床Ⅰ/Ⅱ期，Heartseed产品进入临床Ⅰ/Ⅱ期， Fate Therapeutics和BlueRock Therapeutics均有产品进入临床Ⅰ期。
　　02 iPSC注册临床试验概况
　　根据Clinical Trials临床试验数据库的检索结果，截至2023年3月底，有关iPSC的临床试验有137项（按注册号）。自2015年开始，iPSC相关临床试验数量有显著提升，于2018年达到峰值并有所回落，到2022年临床试验数量再度增长，为15个。2023年以来，已有6个iPSC相关临床试验注册。
　　来源：Clinical Trials，沙利文分析
　　03 iPSC在研管线概况
　　据不完全统计，截至2023年3月底，全球iPSC在研管线开展临床试验或获得临床试验默示许可的有11项，其中临床Ⅲ期1项，临床Ⅱ期1项，临床Ⅰ/Ⅱ期3项，临床Ⅰ期4项，获临床试验默示许可2项。适应症涉及关节炎、移植物抗宿主病、心力衰竭、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、呼吸衰竭、帕金森病等疾病。
　　1）iPSC在研管线——按适应症拆分
　　根据公开数据，全球及中国在研iPSC治疗产品主要集中在肿瘤、帕金森病、眼科疾病、心力衰竭、Ⅰ型糖尿病、骨/关节病疾病等，其中骨/关节科疾病、心力衰竭、移植物抗宿主病、血液瘤、帕金森病已进入临床试验阶段。未来，随着研究的不断深入，适应症覆盖在持续扩大。
　　2）iPSC在研管线——按衍生种类拆分
　　根据公开数据，全球及中国在研iPSC治疗产品衍生种类主要包括CAR-iNK、多巴胺能神经前体细胞、CAR-iMac、i-MSC、心肌细胞、其他神经细胞、CAR-iT、胰岛细胞等。其中，CAR-iNK衍生最多的细胞类型，占27%。进入临床阶段的iPSC衍生细胞种类包括i-MSC、心肌细胞、CAR-iNK、CAR-iT、多巴胺能神经前体细胞。
　　《蓝皮书》详细梳理了全球布局iPSC领域公司情况、临床研究进度、在研管线适应症及技术路线情况，更多详细内容可参见完整版报告。
　　04 iPSC在肿瘤治疗领域——血液瘤
　　血液瘤主要包括非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin lymphoma, NHL） 和多发性骨髓瘤（multiple myeloma, MM）。IARC数据显示，2021年全球分别新增约 55.6万和18.1万患者，死亡人数分别为26万和12万。
　　非霍奇金淋巴瘤包括多种淋巴瘤，其中最为普遍的是弥漫大B细胞淋巴瘤和滤泡型淋巴瘤。NCCR数据显示，我国非霍奇金氏淋巴癌和多发性骨髓瘤2021年新增患者分别约9.5万和2.2万，且呈快速增长的趋势。通常年龄、免疫缺陷、病毒感染是主要危险因素。
　　来源：IARC，NCCR，沙利文分析
　　目前，进入临床研究阶段的iPSC血液瘤治疗产品的主要是Fate Therapeutics的 FT-576和FT-819。
　　《蓝皮书》梳理了血液瘤的诊疗现状及未满足的临床需求、iPSC治疗血液瘤在研产品情况，更多详细内容可参见完整版报告。
　　05 iPSC在眼科治疗领域——年龄相关性黄斑变性
　　年龄相关性黄斑变性（age-related macular degeneration，AMD）是一种视网膜黄斑区结构衰老性的疾病，负责具体视觉的视网膜中心遭受损害，会导致出现深色斑点、阴影或中心视力扭曲，疾病进展后会导致中央视力逐渐下降，最终致盲。AMD分为湿性和干性两种，其风险因素包含年龄、家族病史、吸烟、心血管疾病、Omega-3脂肪酸缺乏等。
　　据WHO于2019年发布的《World report on vision》数据显示，全球AMD患病人数为1.96亿，其中5.3%的患者是中度或重度远视障碍或失明。据浙江大学学报（医学版）发布的《中国眼病疾病负担现状及三十年变化趋势》中的分析结果显示，2019年中国因患AMD而导致的DALY大约为10.0万。
　　来源：文献检索，沙利文分析
　　2014年，日本RIKEN发育生物学中心Masayo Takahashi教授团队将患者自体来源的iPSC分化的视网膜色素上皮细胞成功植入77岁高龄女性患者右眼中，完成iPSC的首例临床试验。
　　《蓝皮书》梳理了年龄相关性黄斑变性的诊疗现状及未满足的临床需求、iPSC治疗年龄相关性黄斑变性在研产品情况，更多详细内容可参见完整版报告。
　　06 iPSC在神经系统治疗领域——帕金森病
　　帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一种缓慢进展的以大脑黑质中多巴胺能神经元丧失和突触核蛋白沉积为主要特征的神经系统退行性疾病，多发于老年群体，并会随着年龄增长而逐渐加重，严重影响患者生存质量。GBD数据显示，2019年全球有851万人患有帕金森病，中国有285万患者，新发人数全球为108万，中国为30万。
　　帕金森病起病隐匿，首发症状为静止性震颤，并可出现肌强直、运动徐缓等症状，进展后可出现步态、姿势不稳、睡眠障碍等症状，晚期病人可出现痴呆症状。常染色体突变是帕金森病的一大病因，10%的患者存在帕金森病家族史。
　　来源：GBD，沙利文分析
　　BlueRock Therapeutics旗下治疗帕金森病的在研iPSC产品BRT-DA01已进入临床Ⅰ期。
　　《蓝皮书》梳理了帕金森病的诊疗现状及未满足的临床需求、iPSC治疗帕金森病在研产品情况，更多详细内容可参见完整版报告。
　　07 iPSC在心血管治疗领域——心力衰竭
　　心力衰竭（heart failure, HF）简称心衰，是各种原因导致的心脏结构和（或）功能异常，使心室的收缩和（或）舒张功能发生障碍而导致的一组综合征。心力衰竭分为左室衰竭和右室衰竭，左室衰竭会引起气短和乏力，右室衰竭将导致周围组织和腹部积液，左、右室可单独受累或同时受累，主要表现为呼吸困难、疲乏和液体潴留。心脏和全身的原因均可引起心力衰竭，如冠心病、高血压、心脏结构异常、节律异常、高代谢需求等，原发性心肌损害和异常是心衰的最主要病因。同时，感染、心肌缺血和劳累是心力衰竭发作的三大诱因。
　　《European Journal of Preventive Cardiology》杂志的一项研究显示，全球心力衰竭患者人数从1990年的3,350万快速上升到2017年的6,430万。一项发表在《Eur J Heart Fail》杂志的研究测算指出，我国 35岁的心力衰竭患者人数已达到1,370万。未来，随着我国人口老龄化程度的加深，心力衰竭患者人数将持续增加。
　　HiCM-188是艾尔普再生医学研发的一种＂现货型＂细胞治疗产品，适应症为严重慢性缺血性心力衰竭。
　　《蓝皮书》梳理了心力衰竭的诊疗现状及未满足的临床需求、iPSC治疗心力衰竭在研产品情况，更多详细内容可参见完整版报告。
　　08 iPSC在免疫系统治疗领域——移植物抗宿主病
　　移植物抗宿主病（graft-versus-host disease, GVHD）是异基因造血干细胞移植 (allo-HSCT) 的主要并发症，受者在重建免疫过程中，供者淋巴细胞攻击受者脏器产生的临床病例综合征，是移植后的主要并发症之一，发生率为30%~70%。
　　分为急性GVHD、慢性GVHD、兼具急慢性GVHD特征的重叠综合征。急性GVHD 通常在移植后100天内发病，或者在移植100天之后出现持续性、复发性或者迟发性症状，受累靶器官包括皮肤、肝脏和消化道。慢性GVHD与自身免疫性疾病类似，可能会在急性疾病后（进行性）出现，并在急性疾病（无症状或间断性）消退一段时间后开始出现，或者再次出现，临床表现多变，可累及全身任何一个或多个器官，最长累及器官为皮肤、毛发、指甲、口腔、肝脏、眼睛、胃肠道、生殖器、关节筋膜或骨关节。
　　2016年，Cynata Therapeutics启动了世界上第一个用于治疗移植物抗宿主病（aGVHD）同种异体基因iPSC产品CYP-001的临床试验，并于2018年完成。
　　《蓝皮书》梳理了移植物抗宿主病的诊疗现状及未满足的临床需求、iPSC治疗移植物抗宿主病在研产品情况，更多详细内容可参见完整版报告。
　　09 iPSC市场驱动力分析
　　iPSC市场驱动力包括未满足的临床需求、新兴技术的发展、政策鼓励与推动、资本市场的青睐等。
　　10 iPSC未来发展趋势分析
　　iPSC未来发展趋势包括应用领域持续扩展、＂通用型＂细胞疗法或成可能、iPSC安全性与持久性改善、iPSC工业化加速等。
　　《蓝皮书》总结归纳了iPSC的市场驱动力和未来发展趋势，更多详细内容可参见完整版报告。
　　5 iPSC公司资本市场表现
　　《蓝皮书》详细梳理了全球iPSC相关公司融资事件及全球iPSC行业合作开发与收并购事件，更多详细内容可参考完整版报告。
　　6 iPSC领域公司介绍艾尔普再生医学
　　艾尔普再生医学创立于2016年，是一家全球领先的老龄化难治疾病再生医学创新疗法开发公司。作为中国难治疾病iPS细胞模型库建设者，公司已打造三大多体系智能化平台Help Cell-foundry。为让人类健康地活到120岁，公司正围绕心血管系统等老龄化难治疾病持续打造安全有效、质量可控、患者可负担的创新治疗产品。
　　艾凯生物
　　艾凯生物成立于2021年，是一家领先的生物科技公司，以诱导多能干细胞（iPSC）为起点，致力于应用iPSC、基因编辑、干细胞分化等前沿技术赋能细胞治疗。公司秉承＂以患者为核心，以临床需求为导向＂的发展理念，致力于革新肿瘤免疫治疗与再生医学治疗，为患者提供通用、有效、可负担的细胞治疗药品。
　　士泽生物
　　士泽生物由李翔博士归国后全职创立，公司致力于为以帕金森病为代表的尚无实质临床解决方案的重大疾病提供规模化、低成本的干细胞治疗方案。＂以国士无双的干细胞创新药物，福泽千万受苦难的病患家庭＂是李翔博士创立士泽生物的长期愿景。
　　星奕昂生物
　　星奕昂 (上海) 生物科技有限公司于2021年6月在上海自贸区生命科学产业园成立，由细胞治疗行业丰富产业化经验的管理团队领衔，专注于iPSC-CAR-NK免疫细胞药物的研发和产业化，以自主创新和与全球领先公司机构先进技术和产品合作引进相结合，目标直指通用现货型、可量产、可治疗实体瘤的免疫细胞创新药物的开发和产业化。
　　血霁生物
　　血霁生物是由海归专家创立的干细胞生物技术公司，致力于通过干细胞定向再生造血世系细胞，以用于各类疾病的细胞治疗以及开展相关药物研发。基于全球领先的干细胞定向诱导分化体系，血霁生物以体外产生的血小板为先导产品，解决癌症、肝病、急危重症、血液疾病等疾病中急缺的血小板需求，以及开发各类血小板异常、癌症等相关疾病的创新药物。
　　泽辉生物
　　北京泽辉辰星生物科技有限公司（Beijing Zephyrm Biotechnology Co., Ltd）成立于2018年，是国内领先的专注于多能干细胞（ESC和iPSC）药物研发与生产生物制药企业。泽辉生物具备完善的创新药全链条研发经验和技术团队、获批多项适应症临床批件、斩获数项企业荣誉和资质认定，秉承＂未来之诺、生命之托、引领产业、贡献社会＂的信念，聚焦临床价值，致力于解决传统生物药和化学药无法解决的临床需求。
　　中源协和
　　中源协和细胞基因工程股份有限公司以 ＂精准医疗＂为核心愿景，围绕＂精准预防＂、＂精准诊断＂和＂精准治疗＂三大细分领域，主营业务覆盖细胞检测制备及存储，体外诊断原料、体外诊断试剂和器械的研产销，生物基因、蛋白、抗体等科研试剂产品，基因检测服务，干细胞、免疫细胞临床应用的研发等＂精准医疗＂产业链。公司拥有先进的细胞技术和全国性细胞资源存储网络，是国家重要的细胞技术产品研发及转化基地之一。
　　昂朴生物
　　昂朴生物是一家以基因检测技术与iPSC技术为核心能力的高新技术企业，公司专注于遗传病的基因诊断、临床研究与转化。公司拥有第三方医学实验室（CNAS/CAP质量体系），同时提供iPSC建系与分化服务。基于基因检测平台，可为临床提供包括神经系统遗传病，遗传性眼病，内分泌代谢遗传病，心血管遗传病等在内的超过2,500种细分遗传性疾病诊断服务，在遗传病基因检测与转化研究方面积累了大量经验；同时可为企业提供基因检测与疗效评价服务，包括编辑效率、脱靶效率检测服务，递送载体质量控制检测，基因组稳定性检测，细胞质检等相关服务。iPSC方面，可提供iPS细胞建系服务、不同细胞类型的iPS细胞分化服务、疾病建模、机制研究与药物筛选服务。
　　霍德生物
　　浙江霍德生物工程有限公司于2017年1月成立，是一家全球创新、专注于开发iPSC衍生通用型细胞治疗产品的生物技术公司。霍德生物在iPSC重编程、多能干细胞神经分化及多种细胞工程方面具有领先的全球专利及创新技术优势，建立了iPSC细胞产品CMC平台，全悬浮自动生产工艺和多种创新分析方法。霍德生物已建立可用于境内外授权及生产的GMP iPSC细胞株，并拥有多款（包括神经细胞、眼科细胞、胰岛细胞等）在研产品，其中首个人前脑神经前体细胞hNPC01是目前国际开发速度最快的同类iPSC细胞产品，可针对脑卒中、颅脑损伤后遗症等未被满足的临床需求。
　　启函生物
　　启函生物于2017年成立于中国杭州，是一家将高通量基因编辑技术应用于细胞治疗和器官移植领域的生物科技公司。启函生物希望利用其高通量的基因编辑技术和对免疫移植知识的深刻理解开发出免疫兼容的同种异体细胞和异种器官疗法，为世界上千千万万的病人及家属带来希望。
　　睿健医药
　　睿健医药作为聚焦新一代化学诱导细胞疗法的创新平台型Biotech，将＂AI+化学诱导＂应用于细胞功能的精细改造，少数种类的化学小分子组合就能完成工业量级细胞的高效转化。通过多平台模块化灵活融合的方式，睿健医药打造出以核心数据平台为中心的多药物形式、多管线、多驱动的创新研发模式，其中最为核心的是＂化合物-蛋白靶点-组织发育-疾病治疗＂的多维度整合数据库，对于揭示人类发育图谱的关键分子与靶点，明确疾病治疗机理具有重要意义。
　　瑞臻再生医学
　　广州瑞臻再生医学科技有限公司致力于开发治疗肿瘤和神经系统疾病的诱导多潜能干细胞iPSC衍生的通用现货细胞疗法产品。公司已建立包括iPSC重编程及建库，免疫细胞和神经细胞分化制备，以及基因修饰构建工程化iPS细胞株的技术，覆盖iPSC细胞疗法的全流程。
　　赛元生物
　　赛元生物科技（杭州）有限公司成立于2018年，致力于将iPSC进行CAR工程化改造，并分化为CAR-iMac等天然免疫细胞的研发及临床转化。公司结合单细胞测序、基因调控网络等工具，从发育生物学角度改变iPSC分化过程，提高分化效率，并采用CRISPR基因编辑及合成生物学等技术获得iPSC来源的工程化改造免疫细胞，多项核心专利已获得国际国内授权。
　　中盛溯源
　　中盛溯源生物科技有限公司于2016年成立，专注hiPSC技术研发与临床转化，致力成为干细胞药物的领导品牌。中盛溯源建立了临床级多能干细胞库、中国超级供体多能干细胞库，掌握了干细胞药物的核心上游资源。目前，公司已成功搭建hiPSC来源的多个功能细胞药物研发平台，按照国家药品监管要求，通过GMP级生产，扎实、稳步推进细胞药物的申报工作，为肿瘤治疗、自身免疫性疾病、神经退行性病变等疾病提供创新的、更有效的治疗方案。