- 脐带间充质干细胞临床研究与应用(上)
- admin 本网站 2018-06-26 1766 [ 关闭窗口 ]
近年来,间充质干细胞的研究热度不断攀升,根据统计,1990年至2017年6月,Pubmed上检索到的与间充质干细胞相关的文献累计已超过47000篇。将临床试验按照注册时间归类(表1),可以发现间充质干细胞的临床研究发展势头迅猛。从注册时间来看,半数以上的临床研究发生在2014年以后。2014-2016年,每年新增的临床研究数目在100项左右,而且2017年上半年新增62项,全年有望超过100项。
表1:2005年-2017年间充质干细胞临床研究变化趋势
美国NIH的ClinicalTrials是全球最大的临床研究数据库。根据该数据库的检索结果,截止2017年7月12日,在该数据库登记的关于间充质干细胞的临床研究达746项。其中,在中国、欧洲和美国开展的临床研究数目分别为162、148和142项,位居全球三甲。
表2:间充质干细胞临床研究不同阶段比例分布情况
从临床研究的所处阶段的情况来看,根据可以获得相关数据的558项临床研究结果分析,可以发现已经完成和正在开展的临床研究各占1/3(表2)。
从治疗的疾病种类来看,间充质干细胞的临床研究涉及上百种疾病(表3)。将这些疾病按照器官系统分类,可以发现神经系统、心血管和骨科疾病是三类主要的研究领域,占比都在15%以上,总和超过一半。另外,糖尿病、肝脏、肺脏、胃肠道、皮肤和移植物抗宿主病(GVHD)的比例都在5%左右,是间充质干细胞重要的临床研究方向。
表3:间充质干细胞治疗不同种类疾病临床试验分布情况
在神经系统疾病方面,脊髓损伤、多发性硬化、中风、肌萎缩侧索硬化症、老年痴呆症是研究较多的疾病;在骨科疾病方面,骨关节炎、股骨头坏死和椎间盘退化是主要的疾病类型;心血管系统疾病方面,研究最多的是心肌梗死。另外,关于肝硬化、克罗恩病、间质性肺病、系统性红斑狼疮的临床研究也较多。在生殖系统疾病方面,也有间充质干细胞治疗勃起功能障碍和卵巢早衰的临床研究。
脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)是存在于脐带华通氏胶(Wharton’s jelly)和血管周围组织中的一种间充质干细胞。来源于脐带的间充质干细胞因其取材方便,无道德伦理争议,可获取的细胞数量多、增殖能力强、免疫调节作用大,分泌细胞生长因子的总量也非常高,便于扩增和传代,同时又没有配型、排异等问题,极其适合用于临床研究和应用,是间充质干细胞的理想来源。
根据美国国立卫生研究院(NIH)临床研究数据信息(clinicaltrials.gov)相关研究资料显示,目前可搜索到超过376项已经完成或正在进行的与脐带间充质干细胞相关的临床研究,其中在中国进行的有83项,约占间充质干细胞临床研究的一半以上。
截止目前,脐带间充质干细胞的大部分临床研究进入Ⅰ期、Ⅱ期,少部分已进入Ⅲ期。
与经典的骨髓间充质干细胞比较,脐带源间充质干细胞的绝大多数生物学特征与骨髓源间充质干细胞相似,但在增殖能力、CFU-F形成能力、CD106、HLA-I表达和神经诱导分化能力等方面要优于骨髓间充质干细胞。因此,作为一种新型种子细胞,脐带间充质干细胞的应用具有更广阔的前景。
(一)国内卫计委立项研究
在我国,目前通过国家卫计委官方备案的干细胞临床研究项目共计13个,其中脐带间充质干细胞占据6个,分别是:
★ 脐带间充质干细胞移植治疗狼疮性肾炎的临床研究
★ 脐带间充质干细胞/神经干细胞治疗小儿脑性瘫痪的临床研究
★ 脐带间充质干细胞联合脐血干细胞治疗外伤性脊髓损伤
★ 脐带间充质干细胞联合脐血干细胞治疗脊髓小脑性共济失调
★ 人脐带间充质干细胞治疗心衰的临床研究
★ 脐带源间充质干细胞治疗视神经脊髓炎谱系疾病的前瞻性多中心随机对照研究
(二)脐带间充质干细胞临床应用研究案例
1、造血支持
脐带间充质干细胞联合造血干细胞移植可发挥强大的造血支持能力:改善骨髓造血微环境,促进造血干细胞的植入,显著加快移植后的造血重建,安全且并发症少。同时,适量的间充质干细胞在造血干细胞移植中,可以降低移植物抗宿主病的发生率和严重程度。
重庆医科大学蒋曲研究共移植脐带血和体外扩增的MSCs,与单纯移植脐带血比较,共移植实验组中性粒细胞平均植活时间为15天,单纯移植对照组为22天;血小板平均植活时间分别为42天和49天;第26天,实验组中性粒细胞累积植活率为88%,对照组为53%;第60天,血小板累积植活率分别为71%和31%。表明体外扩增的MSCs联合脐带血输注,可促进脐带血移植植活。
2、免疫系统疾病
科学家发现间充质干细胞具有调节免疫的作用,有着广泛的临床应用前景。
✔ 移植物抗宿主病
血液病患者接受同种异体造血干细胞移植术后,急性移植物抗宿主病(aGVHD)可导致高死亡率。
第三军医大学新桥医院为40例aGVHD患者施行他克莫司加甲氨蝶呤(MTX)+脐带间充质干细胞的抗GVHD治疗,相较仅接受他克莫司+MTX的常规治疗组,脐带间充质干细胞组治愈率及治疗有效率均高于常规治疗组,脐带间充质干细胞组起效的平均时间及治愈的平均时间均短于常规治疗组。
苏州大学附属第一医院为异基因造血干细胞移植后出现aGVHD的5位白血病患儿输注脐带间充质干细胞,输注10天后,5位患儿均获造血重建,皮疹消退, 肝功能恢复正常, 胃肠道症状好转,患儿均未发生输注相关不良反应。目前患儿均无原发病的复发, 均处于无病生存状态。(表4)
表4:白血病患儿造血重建情况
苏州大学附属儿童医院为3位aGVHD患儿在糖皮质激素加免疫抑制剂治疗基础上联合脐带间充质干细胞治疗,3位患儿接受脐带间充质干细胞输注后,2例获得完全缓解(CR)、1例获得部分缓解(PR),总有效率(CR+PR)为100%。3例患儿在MSC治疗后免疫抑制剂缓慢减量。随访中位时间186d,100d内aGVHD均无复发。目前病情仍稳定并存活。
✔ 类风湿关节炎
类风湿关节炎是一种高度致残的自身免疫性疾病,发病十年的患者中至少有50%的人失去劳动能力。
1977年,Baldwin在用骨髓干细胞移植治疗再生障碍性贫血的过程中,意外发现患者的类风湿关节炎得到缓解。
2004年,欧洲骨髓移植和抗风湿病联盟对60例类风湿病关节炎移植患者进行回顾性分析,这些患者的关节破坏都达到不可修复程度,生活不能自理,通过干细胞移植治疗后,67%的患者得到明显缓解。
我国国内多家医院已开展了干细胞治疗类风湿性关节炎的临床研究。首例干细胞移植治疗类风湿关节炎在北京协和医院完成。经过5个月随访,这些经常规药物治疗失败且病情发展迅速的患者,在接受干细胞移植治疗后,症状均获得改善,关节肿胀消失,各项检查指标恢复正常。
解放军323医院2011年的一项临床研究中,27位患者(对照组)只使用药物治疗;另外153位患者(细胞治疗组)在药物治疗的基础上进行脐带间充质干细胞输注。结果显示,治疗组DAS28、HAQ 评分、ACR20较对照组下降明显(分值越低,疗效越好),Th1/Th2趋于平衡、Treg升高与临床实验指标及症状的缓解直接相关。
✔ 系统性红斑狼疮
世界第一例自体骨髓干细胞治疗红斑狼疮由意大利科学家首创
2007年,我国孙凌云教授用间充质干细胞治疗2例难治性红斑狼疮获得成功,次年又收治了9例患者。经过治疗后,患者症状明显缓解,随访6个月未见复发。
2012年,江苏大学附属医院风湿免疫科为21位系统性红斑狼疮患者静脉回输脐带间充质干细胞,显著地降低了系统性红斑狼疮患者尿蛋白水平,降低了患者的疾病活动度,降低了系统性红斑狼疮疾病活动指数评分。(表5)
表5:间充质干细胞移植对SLE患者疾病活动度及尿蛋白的影响
2013年,长江大学附属第一医院和荆州市第一人民医院风湿免疫科为18位系统性红斑狼疮患者肘前部静脉输注脐带间充质干细胞。
1个月后,大多数患者发热、疲倦、乏力等临床症状及体征较移植前得到明显改善。
随着对脐带间充质干细胞研究与应用热度的持续升温,相信在不久的将来,它必然广泛应用于临床,为人类健康发挥更大的价值。