创制UCMSC的产品和应用技术是其产业化的基础，也是开展UCMSC研究的潜在动力和目标，技术主要为产品的应用提供支撑。UCMSC技术研发涉及规模化制备、鉴定、修饰、诱导、质量检测方法及试剂、临床制剂生产、疗效与安全性评价、UCMSC附产品利用及临床应用等。这里重点阐述专供临床治疗应用的UCMSC制剂——“人UCMSC注射液”的研发流程和实施方法。人UCMSC注射液的研发是按照特殊新生物制剂的药品注册要求和研发流程实施材料制备、制剂生产、质量检验、疗效与安全性评价、注册申请、临床试验等工作。细胞产品研发属于新药研发范畴，国家食品药品管理总局给出的定义是：细胞制品是指来源于符合伦理学要求的细胞，按照药品的管理规范，经过体外适宜的培养和操作而制成的活细胞产品。适用产品的特征应符合《药品管理办法》中对药品的定义，并符合以下一些要求：①来源于人的自体或是异体活细胞，但不包括生殖细胞及其相关干细胞；②可能与辅助材料结合或经过体外诱导分化或进行基因改造操作的人源细胞。UCMSC来源于新生儿脐带，没有伦理方面的争议，供自体或异体使用，经体外制备和扩增培养获得，可工厂化制备和按“新药“研发的路线实施开发利用，是目前最具备“细胞新药”特征的细胞制品之一，到2016年底为止，国内尚未见到此类新药上市，具有十分诱人的市场前景和开发利用价值。根据新药研发路线和药品注册要求，UCMSC制剂的研发工作可大致分为准备工作、材料储备、制剂生产工艺及质量标准、疗效与安全评价、注册申请、临床试验和批量生产与推广应用等7个阶段。

准备阶段主要是通过技术、资源和市场调研，结合UCMSC制备、生产、注册管理要求实施项目考察和可行性论证，锁定目标，制订项目规划和实施计划，拟定实施方案，进行投资、条件、设备、技术、人才等准备工作。实施方法：

在投入资金实施UCMSC产品研发之前，应对地区的UCMSC技术条件、技术基础及技术来源进行前期调研，充分了解现状和趋势。调研内容：①研发场地和设施、设备条件是否具有选择性。研发阶段的工作可以与高校、研究机构或相关技术研发公司合作，但应选择有一定工作基础，设备条件基本可以满足研发需要，技术带头人有良好的技术基础和合作兴趣的机构或团队。如果场地、设施、设备条件均需要新建，应充分调研所在地区的政策导向和扶持情况，一般在国内各大中城市，政府主导规划建设高新技术开发区、科技园区等，为新技术和产品研发提供优惠（成本、补偿）场地并有扶持政策，应选择建设、租用或购买在政府规划的科技园区之内。②材料来源：UCMSC研发最基本的原始材料是新生儿脐带组织，一般在人口密集的大中城市，材料来源基本不成问题，一个50万人口的城市，每年新生儿在5000人以上，按可用资源10%计算，每年至少可获得500条脐带，完全可以满足需要。但从长远来看，随着捐献者及家属对UCMSC重要性的认知程度的提高，政府对遗传资源的保护及公益性投入增加，UCMSC储存技术的发展，材料获取会越来越困难，在立项之前应充分考虑未来的发展需要。③技术与市场竞争情况：鉴于UCMSC的潜在社会和经济效益，政府将会越来越重视UCMSC技术的发展，社会投入将会不断增加，特别是一些投资能力极强的大型企业已开始涉足该领域，预计UCMSC技术及市场的“蓝海”终究会变成剧烈竞争的“红海”。因此，应充分了解所在地区现有的技术发展现状、资金投入情况、竞争对手及发展趋势，对未来市场容量及本项目的份额进行预判，选准时机和突破口。

UCMSC技术和产品研发的条件建设、资金投入方式、合作模式、运行机制等具有多种可行性，国内外已经积累了一些成功的经验，应有针对性地对一些正在进行相关研发工作的机构进行参观考察，学习和引进先进的条件建设模式和管理经验，站在一定的高度和起点上规划和设计项目。

UCMSC技术和产品研发的目标是为临床疾病治疗提供标准化的“细胞药品”，但围绕这一目标还有很多工作可以进行研发和市场运作。项目决策是投资人和合作者根据地区发展现状和趋势对是否启动该项目、投资规模、运行模式做出选择。投资规模主要根据投资实力、投资方向、实际需要和发展目标进行决策。如果投入UCMSC的初级或中级产品，如细胞库建设，重点是条件建设和市场运作，投入风险较小，比较容易做出投资规模预判，而对于“UCMSC临床制剂”研发，投资风险和规模变数较大，一旦获得成功，回报率极丰厚。主要存在的问题是研发周期长，必须通过第三方质量和安全性评价，必须拿到国家食品药品管理总局的“细胞新药“注册证书才能有投资回报，是一种“放长线钓大鱼”的长远投入计划，不具备投资实力和难于承担投资风险的投资者难以做出决策。运行模式的选择相对容易，如果以建设细胞库为主，一般不需要技术合作，投入完成条件建设和引进、培训好技术人员即可开展业务，技术风险不大，主要是存在一定政策风险，即是否符合政府统一规划和将来能否拿到资质或牌照，但不管是什么情况，只要拥有UCMSC储存资源就是拥有回报，一般不会血本无归。对于UCMSC产品研发项目，建议投资者选择与技术团队合作，共同承担风险，可以减少投入和技术成本，实现合作共赢。

针对经营UCMSC储存库的规划主要根据储存规模进行规划设计，一般包括细胞制备实验室、细胞鉴定实验室、细胞储存库和配套设施条件。细胞制备实验室需要按生物制剂生产和GMP要求建设，一个400m ²的空气净化“UCMSC制备实验室”可设置3套相对独立的UCMSC制备系统，分隔为24个操作间，装备10套以上细胞培养系统，满足年产3万份以上UCMSC制备需要。细胞鉴定实验室不需要空气净化，但需要按标准进行精装修，规划设计面积600m ²可以完全满足要求。UCMSC储存库是专门用于放置低温储存设备和保存UCMSC的场所，主要根据储存UCMSC的规模和储存系统的体积、数量确定面积，由于UCMSC储存的体积较小，专门收储UCMSC的细胞库有400m ²的场地即可。预计房屋建设周期半年，设计装修4个月左右，设备购置、安装和技能培训8个月左右，建设周期一般可在1年半内完成，预计投资规模3000万元。

以临床应用为目标的UCMSC产品研发可以在细胞制备实验室、细胞鉴定实验室、细胞储存库的基础上进行，也可单独建立研发实验室，还可以与细胞技术研究机构或团队合作开展。UCMSC产品研发需要按照新药研发的路线涉及工作流程，分阶段实施，主要包括材料标准化、UCMSC原材料制备及质量控制、UCMSC处方及质量控制、疗效与安全性评价、新药注册、临床研究及推广应用等阶段。研发周期一般需要5~8年，除了设施设备条件投入之外，主要成本包括人力资源、消耗材料和试剂、运行管理、第三方评价等，研发周期和经费投入具有不确定性，可能因为重复实验、第三方质量检测与安全性评价、补充实验及其他不可预测的因素导致时间延长和经费投入增加，预计投入研发实验、人力成本、质量检测及运行管理等费用需要3000万元以上。

初级产品是指采集脐带，经实验室初步分离培养获得的原代或传代UCMSC，这是UCMSC产品研发的原始细胞，其质量是决定整个后续研发成功与否的关键因素。因此，储备一定数量的初级产品十分必要，应对其生物活性、免疫表型、分化潜能及排除病原生物等进行严格检测，储存和选用符合质量标准的初级产品进行进一步实验。初级UCMSC产品的来源应满足有关部门法律法规和伦理要求，UCMSC制品的研发生产者应建立“知情与保密”管理体系，让供者充分了解细胞的研究用途和使用情况，另一方面让供者的个人信息得到充分的保护，还应建立产品可追溯的管理体系，以确保产品从供者到受试者使用过程中的可追溯性，满足安全性、质量可控性或有效性的基本要求。

中间产品是指初级产品经体外扩增处理获得的批量UCMSC，由于该细胞具有体外贴壁生长特性，利用体外传代扩增方法可以获得大量满足制备临床级UCMSC制剂所需的材料。中间产品是直接用于制备标准化临床制剂的材料，需要对技术方法及所涉及的材料、试剂、设备等进行规范，必须技术方法稳定，重复性好，试剂材料应对细胞无毒性作用，设备技术参数应相对固定。应建立中间产品的标准化制备工艺技术和质量控制方法及标准，需要通过国家认定的质量检测机构进行质量检测，并出具质量检测报告。目前，国内UCMSC质量检测主要由中国生物制品鉴定研究院承担。从初级产品到中间产品的传代次数、扩增倍数应在完善技术方法的基础上摸索确定，体外分离获得的原代UCMSC可在体外传代扩增几十倍而不改变其生物特性，但要特别注意监测遗传变异问题，本课题组进行了连续传代UCMSC的核型监测分析，发现传到第八代时有个别细胞发生染色体移位，说明体外培养过程中应对其遗传特性进行动态监控，但一般传到第五代安全性完全有保障且可以满足研发需要。中间产品经严格的质量检测之后可用于长期储存，目前UCMSC库储存的主要是中间产品，临床需要时再进行复苏和按处方进行配制并提供使用。UCMSC中间产品是用于标准化制剂制备的最基本有效材料，其质量标准直接关乎临床疗效与安全，必须高度重视，严格控制。

UCMSC制剂生产工艺技术是指在大量制备和储存标准化中间产品的基础，根据临床疾病治疗需要设计并建立起来的一系列体外操作过程，实际上包括材料来源及标准、处方、制备流程、技术规范等。标准化的UCMSC临床制剂主要成分包括：UCMSC、冻存保护剂、溶媒，必要时可添加抗凝剂、人血白蛋白和生长因子等，所有成分均应明确材料的来源、组成、用途、用量和质量控制情况，应尽量采用已经获得批准用于人体的或符合药典标准的生产用材料。UCMSC制剂生产工艺技术建立首先按流程管理模式确定制备总流程，然后根据分流程建立具体操作规程和监管制度，目的是要实现设施条件标准化、成分材料标准化、技术方法规范化，最终产品要符合临床生物制剂要求。UCMSC制剂的剂型和制品处方，应根据临床用药要求和产品自身的稳定性而定，常见剂型应为注射剂，组成成分应选用临床级产品，规格为25~100ml，采用输血专用冻存袋分装，UCMSC含量在（1~5）×10 ⁵细胞/ml之间为宜，含量过高会引起细胞积聚成团，标签应表明名称、规格、体积、UCMSC含量、批号、保存条件及注意事项等。溶媒通常采用平衡液，建议采用低糖或不含糖的平衡液，以便糖尿病患者使用，或者针对糖尿病患者设计专门的溶媒，本实验室采用勃脉力A（一种电解质平衡液）多年，具有通用性。冻存保护剂通常采用二甲基亚砜（DMSO），但应尽量减少含量以减少其细胞毒性作用，一般采用浓度为2%~10%，过低不利于UCMSC长期冻存，过高则可能引起细胞毒性，特别是复苏后不能立即使用时，会导致UCMSC活性下降。人血白蛋白和生长因子的添加对保护细胞活性有一定帮助，建议添加2%~5%的人血白蛋白和20ng/ml的干细胞生长因子（SCF）。在具体操作中，需建立规范的工艺操作步骤、工艺控制参数、内控指标和废弃标准，对生产的全过程进行监控。

UCMSC产品的质量检验是指对终产品的质量进行质量检验和质量标准控制。对UCMSC产品实施质量控制的第一步是根据UCMSC的生物特性和功能设计质量评估指标体系，第二步是研究质量检测技术，针对每一项指标进行技术方法研究，建立检测技术方法并对操作程序进行规范，第三步是利用检测方法进行UCMSC质量检验，验证方法的稳定性和可行性并确定质量标准，第四步是建立标准化质量评估指标和技术体系，形成完善的质量检验技术规范并对UCMSC终产品进行质量控制。UCMSC的质量检测包括细胞特性分析、功能性分析、纯度分析和安全性等方面，并且根据制品的自身特性可再增加其他相关的研究项目。生物特性检测包括细胞鉴定（基因型、表型）、分化潜能研究、表面标志物的表达、生化活性、对外源性刺激的应答和表达产物的定性与定量的研究等方面。UCMSC的纯度主要是根据活细胞的比例、生长特性和形态判定，其次是根据其特定抗原标志的阳性率判断。在功能性分析方面，国际细胞治疗协会2006年颁布的间充质干细胞最低质量鉴定标准可以作为参考，但该标准没有完全反应功能分析指标，特别是缺乏免疫调节功能方面的评价指标，应建立免疫调节因子分泌、免疫细胞活性调节方面的指标。分化潜能分析也应进行补充，至少应选择来源于两个胚层的三种以上组织类型的成熟细胞作为UCMSC分化方向的测定指标。治疗安全性是临床最关心的因素，任何药物治疗均需要有安全保障。安全性评价应根据材料来源和制备工艺过程的特点考虑，可选择针对外源性因子、细胞恶性转化的可能性、致瘤性和促瘤性、相关杂质、病毒载体回复突变等方面的指标，相关杂质研究中应包括工艺中引入的杂质（如血清、添加因子）和产品相关的杂质（如细胞非预期表达的产物、死细胞残余和其他可能的生物降解产物等）。按照程序制备出来的UCMSC制品一般不会携带病原生物，但为保证万无一失，也应建立相应的排除方法和检测机制，至少应按临床输血标准进行相关病原检测。

质量控制是指UCMSC的终产品放行检验及机制。一般应建立包括鉴别、功能、纯度、杂质、活细胞数、细胞存活率和一般检测（如无菌、支原体、内毒素、外观、pH、渗透压、颗粒物控制）等的检验方法、制度和标准，对于不合格产品应及时废弃。UCMSC产品的质量标准还应包括稳定性检验，特别是长期保存的产品应定期或在复苏之后进行稳定性检验，保证不会因为保存、复苏、运输等导致细胞活性和成品的稳定性发生改变。除此之外，过程监控是保证质量的有效手段，应建立完善的流程监管机制及中间产品的质量检验制度，确保产品制备前后的质量不发生变化。临床使用前应对UCMSC制剂的包装、颜色、纯度、澄明度、标签等进行检查和核对，确保质量控制的完整性。

第三方评价包括UCMSC质量检验和安全性评价，药效学实验结果如果有第三方评价结果的一致性更能说明问题。第三方评价是在研发者完成UCMSC质量标准研究和证实安全的基础上，根据新药注册要求，委托国家认证机构进行重复验证并出具检验报告，目前国内较权威的检验机构有中国食品药品鉴定研究院。第三方质量检验应包括UCMSC质量检验和UCMSC制剂质量检验两个方面。UCMSC和UCMSC制剂质量检验内容包括：活细胞比例、形态学、种属鉴定、细胞周期、生长能力、表面抗原、异源细胞污染、病原（细菌、病毒、支原体）、免疫调节功能、分化能力（骨、软骨、神经、脂肪、胰岛）、致瘤性、端粒酶活性、培养残留物（血清、胰酶）、内毒素等，结果应符合UCMSC的生物学特性、功能和安全要求。

UCMSC产品的安全性评价应遵从《药物非临床试验质量管理规范》（GLP）的要求，委托有新药安全性评价资质和对细胞产品安全性评价有一定经验的机构实施，因为即便是一些有新药评价资质的机构，如果没有一定的细胞制品安全性评价经验的话，对UCSMC的安全性评价方案设计、评价方法等也不尽完全合理。UCMSC的安全性评价应最大限度地遵循GLP规范，但由于该类产品的安全性评价存在着明显的技术复杂性，对于某些在非GLP状况下开展指标检测，应予说明并评估其对试验结果的可靠性和完整性的影响，进而评估其对产品总体安全性评价的影响。UCMSC的安全性评价内容包括急性过敏、溶血反应及对血液细胞学、生化指标、重要器官的组织学影响等，慢性毒性评价重点考察血液学、血液生化、重要器官组织学及细胞残留、分布、分化及对免疫功能的影响，特别要关注异常增生和肿瘤形成情况。关于UCMSC与肿瘤的关系还存在争议，研究报道的结果也不尽一致，一些研究报道认为UCMSC治疗抑制肿瘤生长，而也有一些报道认为无影响，但从理论上讲，UCMSC分泌的多种生长因子可以促进正常细胞的生长，那同样也可以促进肿瘤细胞生长。因此，在安全性评价过程中，特别是慢性毒性实验完成后，应仔细观察各组织器官的异常生长情况。除此之外，还应利用免疫缺陷动物和肿瘤模型动物专门进行UCMSC的致瘤性、促瘤性评价，尽可能多地获得安全性评价的证据。慢性毒性实验应采用与人类在遗传和生理、生化特征最接近的灵长动物为实验对象，其结果更具有参考价值和说服力，应设置低、中、高多个剂量组，其中高剂量组应在临床参考剂量的10倍左右，治疗次数应连续8~10次，每次间隔1~2周，移植途径为静脉输注，从第1次输入开始，应每周动态观察动物的异常反应、血液细胞学和血液生化指标，连续观察半年左右安乐处死动物，取材进行UCMSC追踪分析及组织学观察。UCMSC的安全性评价应使用临床级产品，人源UCMSC移植给动物属于异种移植，与临床同种异体UCMSC并不完全移植，建议同时设置同种异体的动物来源UCMSC作为对照进行比较观察，以性别错配（雄性UCMSC移植给雌性动物）方式移植，可通过检测Y染色体的方法测定UCMSC在体内的滞留和分布情况。由于UCMSC制剂的效应持续时间较传统药物延长，可能在体内持续存在，临床用于治疗疾病作用机制复杂，采用侵入性的给药途径，利用疾病动物模型可能更适合评价这种产品的活性与安全性，因此也可考虑采用疾病动物模型进行药理毒理学评价。国内具有灵长动物新药评价资质的GLP中心较少，且大多数机构没有细胞制品安全性评价经验，北京昭衍研究中心曾承担完成多项干细胞产品安全性评价，具有一定实践经验。

根据新药研发和注册要求，UCMSC的药效学评价分为药效学研究、毒理学研究和临床评价三个阶段，新药评审的主要尺度是药品的有效性、安全性和质量可控性。在药品分类上，UCMSC接近于生物制品类新药，但也具有一些特殊性，特别是作为活细胞产品，在研发技术方法和评价要求方面与生物制品也有一定差异。在疗效评价上，应有充分的证据阐明UCMSC的主要药学作用、作用原理和药代动力学方面的问题，一般的原则是：随机（randomization）、对照（control）、重复（replication）。UCMSC的药效学研究通常采用体内实验法，这种方法重现性可能比体外实验差，但接近于人体情况，在治疗原理分析研究方面，可用体外实验，例如免疫细胞共培养等作为补充。UCMSC的药效学评价应针对特定疾病实施，需要证实对疾病治疗的主要作用和其他较重要的治疗作用，主要的药效作用要明确，力求反应量效和时效关系，反映其作用的强度、作用时间、作用特点等，尽可能地揭示其作用机制。

UCMSC的临床前疗效评价主要是针对某种特定疾病，利用人工复制或天然发病的动物模型进行治疗实验，通过临床表型、影像学和实验室检查等评价药物的疗效、安全性和机制。UCMSC的药效学研究首先是要选准适应证，针对特定的疾病进行疗效观察，其次是选择合适的动物模型。根据UCMSC的多向分化和免疫调节特性，它可以用于涉及细胞变性、坏死、缺失类的组织器官损伤、退变和自身免疫反应等引起的疾病的治疗。据此推断，根据疾病发生的原因和机制，UCMSC制剂的适应证比较广泛，应包括下列多种类型的疾病：①机械性损伤类：由于各种组织器官的创伤，例如骨创伤、颅脑损伤等；②缺血性类疾病：心脑血管缺血性、肢体血管栓塞等导致的组织血氧供应不足，组织细胞变性、坏死等，例如心肌缺血、脑血栓等；③退变类疾病：由于衰老、食物或环境因素诱导的组织细胞数量减少，更新能力不足，例如1型糖尿病、肝纤维化、老年痴呆等；④自身免疫类疾病：该类疾病是由于针对自身抗原的免疫反应导致的局部或系统性损伤，UCMSC不仅可抑制自身免疫反应，也能对已经造成的组织损伤起到修复治疗作用，例如系统性红斑狼疮（SLE）、类风湿关节炎、多发性硬化症等；⑤其他疾病：其他涉及细胞变性、坏死的疾病还有放射伤、中毒性疾病、系统性炎症、过敏性疾病等。

疗效评价的关键是需要获得标准化的疾病模型，能够充分模拟临床相应疾病的发病原因、机制和临床表型，能够采用相对恒定的检测指标和手段进行客观评价。疾病模型可以从天然发病的动物中筛选获得，这类模型更能模拟临床特征，但这类模型可能存在一定个体差异，一般难以实现大批量实验观察。大多数情况下是采用人工复制的办法制作出批量模型，这类模型由于可选择遗传背景一致和个体差异较小的实验动物作为对象，模型复制方法完全一致，复制出来的批量模型具有相对一致性，实验结果更为准确可靠。用于UCMSC疗效评价的疾病模型选择应根据疾病的特点和疗效指标进行，以便于取材和观察分析，主要考虑以下因素：①与人类在遗传和生理、生化特点上相对接近，能模拟人类疾病的主要特征，实验结果对临床有更大的参考价值；②尽量选择那些在功能、代谢、结构和疾病性质等方面与人类相似的动物；③能够获得足够量的材料进行分析研究；④选择对实验敏感的动物品系，易于稳定复制出实验所需的标准模型；⑤便于活体或影像学观察分析。

人类疾病模型（animal models of disease）是指为疾病治疗和药物研究提供研究对象而筛选获得或人工建立起来的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和材料。根据UCMSC在疾病治疗方面的作用机制和临床适应证，可用于评价UCMSC的疗效的疾病模型几乎涉及所有损伤、退变和自身免疫性疾病。在进行UCMSC药效学研究之前，需要选准要进行UCMSC治疗研究的特定疾病，再根据疾病的特征去选择实验动物的品系和模型创建方法。疾病适应的选择应主要根据临床需要和国内的发展现状确定，一般应选择常见、多发疾病且预计会产生明确疗效的适应证，例如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、心脑血管缺血、肝纤维化、老年痴呆等。如果你选择的适应证临床发病率较低，将来的应用量较小，市场容量不大，会失去研发的价值，如果你选择的适应证在国内已有研究，则可能存在竞争压力和难以获得新药证书的可能性，会使研发项目投资“打水漂”。模型创建方法应机制清楚、靶向明确，切实可行，复制出来的模型应特征明显，有可靠的评价指标和方法。常见的动物模型创建方法有机械、物理、化学和生物诱导等，例如机械性诱导骨创伤、血管栓塞法诱导脑血管缺血、化学诱导肝纤维化和糖尿病等，如果需要进行影像学观察的话，应尽量选择使用大、中动物，动物太小则一般的影像学观察分辨不清。用于UCMSC疗效评价的动物模型应符合以下原则：①尽可能地相似人类疾病，临床症状、发病机制与人类疾病一致；②具有再现性，采用的模型复制方法具有可重复性，复制出来的动物模型具有稳定性；③具有可靠性，能够特异性地反映人类疾病的功能、代谢和结构变化；④便于分析检测，建立起来的模型应可通过临床行为学观察、生理指标检测、生化指标检验、病理组织学观察、影像学观察、细胞学分析等进行验证；⑤个体之间的差异小，能够获得一定数量的标准化动物模型，符合统计分析的数量要求；⑥具有可控性、实用性，在实验过程中，要能便于控制疾病的发展，如果动物过于敏感，死亡率过高则不利用观察分析；⑦具有易行性，尽量做到技术方法容易执行，合乎经济原则，价格合理，便于饲养观察和取材、分析检查。在用于UCMSC疗效评估之前，应建立模型的评价指标体系和评价技术方法，对模型进行关键技术指标的检测分析，建立纳入实验的模型标准，排除不合格模型，避免模型方面的影响因素。动物模型研究中还应注意遵循国际“3R”原则，即替代（replacement）、减少（reduction）、优化（refinement），善待动物和自我保护。

UCMSC的药效学研究是指利用人类疾病动物模型治疗实验观察分析其对特定疾病的治疗作用，通常采用整体动物模型治疗实验进行，为进一步验证UCMSC的特定治疗作用及功能，也可采用离体细胞共培养的方法进行。研究策略如下：

在药效学研究中，UCMSC的剂型一般为袋装（平衡液+细胞保护剂）悬浮液，以细胞密度，即每毫升液体中含UCMSC的数量为计量单位。体积和密度应按临床使用标准设计，用于小动物疾病模型治疗实验的UCMSC，由于治疗体积限制，可适当调整细胞密度，而用于大动物疾病模型治疗实验则一般应按临床标准进行设计，一般应在1×10 ⁵~5×10 ⁶个细胞/ml之间，密度过低则可能导致体积过大，而密度过高则可能导致细胞聚集成团，通过血管输入的话会导致微血栓形成。由于UCMSC的作用机制与传统药物完全不同，体内作用机制可能十分复杂，可能涉及细胞本身的作用，也可能还有UCMSC在体内持续分泌细胞因子的作用等，UCMSC的剂量设计应在其安全使用范围内进行多剂量比较研究。UCMSC疗效评价的剂量不能完全参照传统新药评价的体重、体表面积等方法计算，应在临床参考剂量的基础上进行设计，目前大多数研究者采用的剂量为1×10 ⁶个细胞/kg，可以此为最低剂量设计1×10 ⁶个细胞/kg、5×10 ⁶个细胞/kg、1×10 ⁷个细胞/kg多个剂量组进行疗效观察、比较分析和安全性评价。

UCMSC药效学评价中的给药途径一般应根据疾病的性质确定。对于系统性损伤和自身免疫性疾病，例如系统性炎症、系统性红斑狼疮、衰老等，应采用血管输入的途径。而对于局部损伤性疾病，例如1型糖尿病、帕金森病、股骨头坏死等，则应该选择血管介入或局部注射途径。由于UCMSC具有向损伤组织归巢的特性，局部损伤性疾病治疗也可采用静脉输注途径，但比血管介入和局部注射途径的靶向性和特异性要差一些。UCMSC的给药途径，原则上是尽可能接近损伤组织，减少血液循环时间，增加UCMSC到达损伤组织的机会。根据上述原则，也有一些研究者采用腹腔注射、关节注射、蛛网膜下腔注射及其他腔隙注射途径也取得了疗效。因此，在设计UCSMC给药途径时，应考虑疾病的性质、治疗目的、治疗原理和UCMSC生物特性等方面的因素，除非有特定、明确的组织或器官损伤应首选血管介入或定位注射之外，建议采用静脉输入途径更简便可行，易于被患者接受。

UCSMC药效学评价的动物模型治疗样本数首先要根据统计学要求进行设计，一般需要进行多重对比分析和配对实验，应设空白对照组、不同剂量组，必要时还需要设健康对照组和阳性对照组，其中阳性对照药物应具有可比性、合法性和择优性，采用医学界供认的代表药。为保证实验能够取得较满意的结果，应多安排一些例数，以满足数据统计分析要求，求得较高的把握度。对于一些以大动物，特别是以灵长类动物模型为对象，且以组织学、影像学等指标评价为主的疾病治疗实验，由于指标偏移较小，而动物成本较高，也可适当减少样本数量，但应充分考虑数据统计分析要求，最好在实验前请统计分析和药效学评价方面的专家给予指导。小动物（大、小鼠）的计量资料样本数应大于10例，计数资料样本数应大于30例。中等动物（兔、豚鼠）的计量资料样本数应大于6例，计数资料样本数应大于20例。大动物（猴、犬、猪）的计量资料样本数应大于5例，计数资料样本数应大于15例。

UCMSC的疗效评价指标应具有特异性、客观性、敏感性、量化性和重现性。评价指标应包括关键指标（核心指标）和辅助指标两类，其中关键指标是UCMSC治疗对疾病治疗具有特征性、对临床诊断和疗效判定具有重要参考价值的指标，在观察和分析检测时必须采纳。辅助指标是指对治疗有一定参考意义的血液生化和细胞学指标，也包括能够帮助说明UCMSC作用机制的一些基础性指标。关键指标主要根据疾病的性质和UCMSC可能对疾病产生疗效的特点确定，重点选择能够反映组织损伤的结构修复、功能特点的影像学、解剖学、组织学、行为学、生理学和代谢、生化、免疫等指标。

UCMSC的疗效判定主要根据其对特定疾病治疗研究过程中的计量和计数指标进行对比分析。与空白对照组的比较分析呈现显著差异是最基础的判定标准，应在分析关键指标的基础上，结合临床症状、行为学变化、功能评价等指标进行综合判定。治疗前后的自身对照和健康对照组的比较分析也具有重要参考意义，对于一些进行性发展的疾病，能够阻止或延缓疾病的发展也是一种疗效。从UCMSC的生物学功能看，损伤修复和免疫调节是其重要的作用，因此，有针对性的结构与功能指标是判定其疗效的“金标准”，整体条件下的影像学和损伤组织器官的功能指标应作为主要的评判依据，受损伤组织的局部组织学变化、细胞再生修复生水平是进一步佐证疗效的基础，UCMSC的体内示踪、定植与分化、细胞因子调节、基因修饰与表达水平、生化指标与代谢产物等的检测结果不仅可以更进一步地证明UCMSC的疗效，同时也是阐明其作用机制的重要依据。UCMSC在体内的残留检测结果是进行药代动力学分析的最主要参考依据。为进行UCMSC的作用机制和药代动力学分析，应在治疗实验之前对其进行标记，常用的方法有转GFP、荧光素酶基因标记和化学标记等，也可采用性别错配移植，可通过体内成像、化学显色和Y染色体等方法来示踪UCMSC在体内的残留、分布情况，结合多重免疫组织化学染色法可以甄别和分析UCMSC的表型变化和分化状态。

在活体实验中，影响UCMSC疗效的因素很多，需要特别注意以下方面：①UCMSC的质量：UCMSC的质量是保证疗效和安全性的最关键因素，由于其属于活细胞产品，体外操作过程和储存、运输条件的微小差别可能导致其活性改变，从而影响体内疗效，因此应特别注意制备技术操作规范和质量监测，应尽量选用同一批产品，不宜在体外常温条件下放置时间过长，应在实验室制备完成后2小时内完成治疗；②动物疾病模型质量：活体动物具有自稳调节功能和对环境的适应性，因此常常会出现明显的个体差异性，因此，在复制疾病模型时应选择遗传背景一致或接近的标准化实验动物，应年龄、体重相近，性别一致或雌雄各半，建立模型标准，排除个体差异较大的动物模型；③根据疾病性质合理选择实验动物品系：不同种类的实验动物对建立疾病模型所采用的诱导刺激物敏感性差异较大，对UCMSC治疗的反应性也可能存在差异，应考虑对诱导刺激反应的稳定性和疾病状态的持续性，另外，不同品系的实验动物的UCMSC体外培养特性也存在一定差异，选用实验动物时应综合考虑模型复制方法、模型稳定性、UCMSC及分析检测等方面的可行性；④实验设计：实验设计是否合理是UCMSC疗效评价的最关键因素，包括实验分组、观察指标、取材分析检测时间点、治疗次数等，能够动态分析的指标应设计在不同时间点进行观察分析，疗效指标应具有代表性和确切性；⑤考虑到UCMSC的多种生物学功能，对特定疾病发挥疗效的作用机制可能具有多样性，应充分考虑UCSMC在体内持续分泌细胞生长调控因子的作用，对一些疾病来讲，可能是发挥疗效的主要作用机制，因此，对一些炎症、自身免疫及组织损伤性疾病，应设计相关分析指标，例如生长因子、炎症细胞因子、免疫调节因子检测指标等；⑥治疗时机和途径的选择：不同疾病、同一疾病的不同发展阶段的主要矛盾不仅相同，UCMSC治疗的意义和作用靶点也可能不一样，比如急性损伤早期实施UCMSC治疗的重点是预防继发性损伤，应选择系统性治疗，而陈旧性局部损伤则以再生修复为主，应选择定位移植途径；⑦结果取舍：在进行实验结果总结分析时，可能因为实验过程中的某项因素，动物营养、并发症、意外伤害等导致个别数据严重偏移，因此在设计实验时应考虑增加样本数量，统计分析时应排除个别偏移较大的不可信数据；⑧自愈问题：一些动物模型的自愈合性极强，撤除模型刺激因素后疾病很快就会自愈，例如高脂高糖诱导的代谢综合征模型、大鼠神经损伤模型等，对于这些模型应延长刺激诱导时间使模型评价指标稳定后或在诱导因子持续存在的条件下进行比较实验，在疗效分析判定时应考虑自愈合因素，在这种情况下，如果治疗组的自愈时间缩短，也应该判定为有效；⑨疗效表现时间：从本课题组观察到的一些现象来看，有些疾病呈现疗效时间很短，例如失眠症、亚健康状态、自身免疫性疾病等可能在数小时到几天内出现显著疗效，而一些慢性炎症性疾病、老年性退变可能在几个月甚至1年以后才表现出疗效，因此，应进行长期跟踪观察和分析；⑩观察分析技术的准确性：技术设备、操作方法不一致等可能导致结果严重偏离真实性，在本课题组的UCMSC研究过程中出现过CT影像观察时的扫描起点、角度、厚度等因为由不同技师实施而导致结果难以比较分析的情况，也出现过相同时间采集的同一样本因为不同操作者加样操作准确性不同而结果不一致的情况，因此，实验操作对结果的影响较大，UCMSC疗效观察分析的技术方法应规范、准确。

UCMSC新药注册申请所报送的资料应当完整、规范，数据必须真实可靠，引用文献资料应当注明著作名称、刊物名称及卷、期、页码等，未公开发表的文献资料应当提供所有者许可使用的证明文件。新药申报与审批分为临床研究和生产上市两个阶段。初审由省级食品药品监督管理部门负责，上市由国家食品药品监督管理总局负责。基本过程是：①申请者填写新药申请，连同技术资料和样品一起报送省级食品药品监督管理部门；②省级食品药品监督管理部门对报送的各项原始资料是否齐全资料进行初审，同时派员对试制条件进行实地考察并填写考察报告表，样品和技术资料报送省级药检所审核，对报送资料不全的，予以退审；③省级食品药品检验机构按新药审批各项技术要求进行申报资料的审查和样品的检验，主要对药学（药理、毒理）研究资料进行审查和对样品进行实验检验，提出质量标准和药学方面的综合审查意见并报送省级食品药品监督管理部门；④省级食品药品监督理部门对初审通过上报的项目签署意见，连同技术资料一式5份报国家食品药品监督管理总局进行形式审查；⑤中国食品药品鉴定研究院负责对样品检验和质量标准进行复核；⑥国家食品药品监督管理总局对审查合格的，向申报者发出收取评审费的通知，同时将申报材料转交药品审评中心安排技术复审、审评委员会审评及必要的复核工作；⑦技术评审通过后，将建议批准或退审的审评报告及意见提交国家食品药品监督管理总局注册司；⑧办理新药临床研究申请批件并报注册司长审批；⑨取得临床研究批件之后，申报单位可选择在具备干细胞临床研究机构资质的单位按照干细胞临床研究管理办法进行临床试验研究；⑩临床试验研究后向批准临床研究的部门提交研究报告，办理新药生产批件，经国家食品药品总局批准； 批建发送申报单位，完成新药注册。

包括通用名、英文名、汉语拼音。

申请人合法登记的证明文件、许可证及条件认证证明，处方、工艺专利。

国内外研发、生产、上市、应用情况及相关文献综述。UCMSC的技术发展历史，药理、毒理、药代动力学资料及临床应用情况等。

申请人对主要研究结果进行总结，从安全性、有效性、质量可控性等方面进行综合评价。内容包括：选题目的，依据，研究意义，社会和经济效益，处方和制备工艺设计研究过程进行简述；对处方和工艺进行总体评价，对处方和工艺可行性的评价结论；简述质量研究内容，方法的来源和可行性，数据处理结果，质量标准研究水平和评价，质量标准及稳定性研究结论，质量标准对稳定性研究的结论，包装及保存方法对稳定性的保证等；安全、药效实验及文献资料，给出安全性和有效性的结论。

包括按有关部门规定起草的药品说明书样稿、说明书各项内容的起草说明，相关最新文献及中文翻译。内容包括：①名称：曾用名、商品名、英文名称、汉语拼音、复方制剂及组分；②性状；③药理毒理；④药代动力学；⑤适应证；⑥用法用量；⑦注意事项；⑧妊娠妇女及哺乳期妇女用药；⑨儿童用药；⑩老年患者用药； 药物相互作用； 药物过量； 规格； 贮藏； 包装 有效期 批准文号 生产单位。

包装材料应说明材质、来源、理化特性及对UCMSC是否有毒性作用，一般应选用专用产品，临床应用产品的包装材料一般采用输血袋。包装材料要能够保证制剂的稳定性，不与制剂发生不良相互作用，应选用获得注册的标准化产品。标签设计应美观、整洁、大方，大小适中，标签应简明扼要表明名称、规格、批号、生产日期、生产单位等基本信息。

（1） 药学研究资料综述：国内外药学研究技术、方法、结果等进展情况，申请者的研究结果与国内外进展的分析比较，包括先进性、可靠性等。

（2） 原料生产工艺的研究资料及文献复习：如实描述材料来源、制备方法、生物特性、外观、性状、色泽、理化性质、相容性、鉴别方法（有效性、安全性和纯度）、质量控制方法及标准、合理用量范围等并提供相关文献资料。

（3） 辅料试验资料及文献：来源、制备方法、生物特性、理化性质、相容性、合理用量范围、质量控制方法及标准等并提供相关文献资料。

（4） 质量研究工作的实验资料及文献资料：工艺质量、重现性、制备工艺过程中的数据汇总、成品的性状、鉴别、质量控制方法和标准。

（5） 药品标准及起草说明，并提供标准品或对照品：包括样品的标准草案及起草说明，质量标准的技术参数和指标，检查方法的选择依据及研究结果，来源、纯度、UCMSC含量及限度测定依据及研究数据等。

（6） 样品的检验报告书：应提供连续3批样品的自检报告，临床研究前报送资料时应至少提供1批样品的自检报告。

（7） 原料药、辅料的来源及质量标准、检验报告书：UCMSC中间产品的质量检验报告，其他辅料应采用已经注册的临床级产品，说明质量标准和功能作用及特殊事项。

（8） 药物稳定性研究的实验资料及文献资料：影响因素实验采用1批样品进行，长期实验应采用3批样本进行。稳定性研究应采用一定规模生产的样品，以能够代表规模生产条件下的产品质量。稳定性评价应包括贮藏条件的确定、包装材料/容器的确定、有效期的确定等。

（9） 直接接触药品的包装材料和容器的选择依据及质量标准。

包括所申请药物的药效学、作用机制、一般药理、毒理、药代动力学等方面的研究和国内外资料的综述。

主要药效是指药物效应动力学，是研究药物对某种特定疾病治疗产生的治疗作用及作用机制，包括适应证、研究方法、研究结果、数据分析、疗效和机制评价结论和参考文献。

一般药理学是指药物主要治疗作用以外的广泛药理作用，药物与机体相互作用、规律和作用机制，一般药理学也叫安全药理学，通常是指某种药物对神经系统、呼吸系统、循环系统的正相效应和负相效应。应提供研究报告，包括研究方法、研究结果、数据分析、评价结论和参考文献资料。

包括一次或多次给药后行为学变化、外观变化、死亡效应等实验资料及文献资料。

反复多次给药后血液生化、血液细胞学、免疫学、组织器官功能、生理学、行为学、组织学等变化的实验结果及评价报告、结论及国内外文献报道资料。针对UCMSC的慢性毒性实验建议观察、分析UCMSC治疗剂量、大剂量每周或2周1次输入体内，连续8次注射并观察分析上述指标。

包括局部、全身毒性、溶血性和局部血管、皮肤、黏膜、肌肉等过敏反应及国内外文献报道资料。

UCMSC在体内组织器官的残留、分布、分化等实验资料及国内外文献报道资料。

包括染色突变、基因突变实验资料及国内外文献报道资料。

包括对雄性、雌性生殖系统、排卵、生精，从生殖细胞分化到细胞发育及胚胎发育的损害，也包括繁殖能力及后代的影响等毒性实验资料及国内外文献报道资料。

致瘤、促瘤实验资料及国内外文献报道资料。

药物依赖性是指药物与机体相互作用所产生的一种精神状态，表现出一种强烈使用或定期使用该药的行为反应，包括身体依赖、精神依赖的实验资料和国内外文献报道资料。

指体外和体内（动物）药代动力学，包括药物吸收、代谢、分布、排泄等方面的实验资料和文献资料。

指国内外有关该产品临床试验的文献、摘要及近期追踪报道的综述文献等。

临床试验方案是临床试验的主要文件，是伦理审查、研究、监察的依据，也是对药品进行有效性、安全性评价的保证。应对试验目的、试验背景、临床前研究结果、拟定的适应证、用法用量、治疗途径、风险与受益、可能存在的个体差异等临床试验的重要内容进行详细描述，需要有研究资料作为支持。临床试验计划及研究方案应科学、完整，还需要有对拟定试验的潜在风险和收益相关方面的非临床和临床资料进行的重要分析的综合性摘要。临床试验的例数应符合统计学要求和最低病例数要求，Ⅰ期为20~30例，Ⅱ为100例，Ⅲ为300例，Ⅳ期为2000例。

指申请药物已有的临床试验资料和非临床试验的资料汇编，目的是为研究者和参与研究的人员提供资料，帮助了解试验的药物特性和试验方案。研究者手册应当简明、客观。

知情同意书应包括受试者须知的方案名称、研究方案、研究设计及步骤、权益、风险、不适、费用、配合事项、保密及受试的知情同意承诺等。药物临床试验必须经过伦理委员会独立、公正、公平地审查批准，保证受试者的尊严、安全、权益和隐私，审查内容包括研究方案设计与实施、实验的风险与受益、知情同意书告知的信息，受试者的招募、受试者的医疗与保护、隐私和保密、涉及弱势群体的研究等。

研究报告的内容应反应研究方法、研究人群的选择、知情同意、药品及给药方法、观察指标及观察时间、疗效评价标准、安全性评价标准、数据的质量保证、统计方法及样本大小、研究计划改变情况及结果。试验结果应包括：①一般临床资料：随机进入各组病例数、脱落和剔除病例数及理由、组间的可比性等；②有效性评价：用试验参数、图表及文字说明有效性，通过对疗效评价指标进行统计分析和临床意义分析，得出有效性结论；③安全性评价：通过对临床不良事件和实验室指标进行合理的统计分析，对严重不良事件进行详细描述和评价，得出安全性结论。临床试验报告还应对试验进行综合分析讨论，总结提炼出最终结论，列出参考文献，在报告最后附上附件。

UCMSC产业化的优势在于：①脐带属于废弃物，材料来源十分丰富，在国内大中城市建立产业基地，不存在材料来源不足问题；②不存在伦理争论，没有其他来源的干细胞所涉及的免疫排斥、伦理争论等问题；③体外制备效率高，一条脐带可制备获得满足上万人使用的UCMSC，可以实现大批量标准化、规模化、工厂化生产，便于按药品管理模式实施监管和控制质量；④临床应用安全性高，可以满足个性化治疗需求，进行异体移植甚至是异种移植均不发生明显的免疫排斥反应，患者易于接受；⑤应用范围广，可广泛用于涉及细胞变性、坏死和缺失导致的各种组织损伤、退变性疾病，还可用于自身免疫反应和炎症性疾病，特别是在亚健康和老年退变性疾病的保健治疗领域潜在的市场容量巨大；⑥产业投入的风险比其他干细胞小，不论是以干细胞库的形式运作，还是进行产品研发和技术研究，均符合国家、地方的战略性新兴产业发展导向和科技发展趋势；⑦从基础研究到临床应用的技术相对稳定、成熟，国内UCMSC研究虽然起步相对晚，但进展十分迅速，已经建立了相对完善的技术和理论体系，解决了临床前关键技术问题，一些研究成果已经得到临床验证，进入临床应用只是时间问题，势不可挡；⑧UCMSC技术具有通用性，一般具备一定细胞制备技术能力的人员均可转向承担UCMSC开发研究，因此，技术和人力资源丰富，不存在技术风险。

从国内外UCMSC技术和产品研发的现状与趋势分析，UCMSC的产业发展在2010年以来呈现快速发展趋势，尤其UCMSC库的发展十分迅速，除了一些干细胞库在原有脐血干细胞收储的基础上转向UCMSC之外，一些专门从事UCMSC库的机构也在不断涌现，预计在未来几年还将继续快速发展。UCMSC的产业发展动力在于投资人和相关研究者看到了UCMSC的临床应用前景，预计它将在一些临床常见的重大疾病治疗，特别是一些在临床上缺乏有效治疗措施的自身免疫性疾病和退变性疾病的治疗中，将发挥积极作用。

UCMSC是一种已经得到公认的具有广泛应用前景的新型细胞“药品”，但它也不是什么万能的灵丹妙药，投资该技术产业者应从科学的角度审视UCMSC的功能、作用和应用前景，不可过度商业宣传和炒作。在缺乏有效监管的国内市场上，一些眼光短浅、以获利为目的商业运作者通过夸大宣传和非法高额收费获取暴利，但这种做法只能是一时之举。要真正投身UCMSC产业开发，应该以科学为依据，脚踏实地、依法依规、本着为社会负责的科学态度去从事技术和产品研发工作。