間充質(zhì)干細胞因其獨特的優(yōu)勢,在眾多難治性的疾病領(lǐng)域臨床研究應用中不斷被發(fā)掘潛力,使其得到了蓬勃的發(fā)展。據了解,全球正在進(jìn)行的間充質(zhì)干細胞臨床試驗超過(guò)一千項,間充質(zhì)干細胞在所有干細胞新藥研發(fā)中占比十分顯著(zhù),目前全球已獲批上市的干細胞藥物中就有一半以上是間充質(zhì)干細胞產(chǎn)品。
而根據北極星市場(chǎng)研究公司(Polaris Market research)發(fā)布的研究報告,2021年,全球間充質(zhì)干細胞市場(chǎng)估值為24.9億美元,預計在預測期內將以12.9%的復合年增長(cháng)率增長(cháng),到2030年,全球間充質(zhì)干細胞市場(chǎng)規模預計將達到72.5億美元。

大數據告訴你間充質(zhì)干細胞為何成為研究熱點(diǎn)
本文根據近期發(fā)表的多篇相關(guān)文獻,帶大家了解間充質(zhì)干細胞治療的優(yōu)勢,臨床應用現狀及目前面臨的挑戰。
01間充質(zhì)干細胞的優(yōu)勢
間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cell, MSC)是一類(lèi)在特定條件下能夠向軟骨組織、骨組織、肌肉、肌腱、韌帶、脂肪等多種類(lèi)型組織細胞分化的多潛能干細胞。

間充質(zhì)干細胞可通過(guò)歸巢、分泌一系列細胞因子和生長(cháng)因子以及分泌外泌體等多種形式來(lái)發(fā)揮造血支持,免疫調節和組織修復再生等生物學(xué)功能。
目前,間充質(zhì)干細胞已被各科學(xué)研究領(lǐng)域廣泛關(guān)注并展示出良好的轉化應用潛力[2]。
02間充質(zhì)干細胞的作用機制
人體組織器官功能障礙或結構損傷會(huì )導致疾病發(fā)生。結構損傷,即組織器官的結構遭到破壞。由內部病理因素或外部物理、化學(xué)、生物等因素造成的組織器官結構損傷,進(jìn)而導致功能障礙。
組織器官功能障礙或結構損傷導致的疾病,可通過(guò)干細胞進(jìn)行治療。移植的干細胞可修復功能障礙的組織器官或再生損傷的組織器官。

間充質(zhì)干細胞通過(guò)直接和間接兩種方式發(fā)揮作用。
直接方式包括歸巢、定向分化與多向分化以及旁分泌效應等; 間接方式包括雙向調節免疫反應和炎癥反應、抗氧化應激、抗纖維化、抗凋亡、造血支持作用及參與或促進(jìn)血管再生、激活內源干細胞增殖分化及患病組織器官已分化的正常細胞去分化,以及抗衰老、抗瘢痕等,這些機制已經(jīng)被大量的基礎研究及臨床試驗所證實(shí)[3]。
03間充質(zhì)干細胞在多系統疾病中的應用
目前,已經(jīng)有大量的臨床試驗使用間充質(zhì)干細胞治療各種疾病,涉及多個(gè)系統,多個(gè)器官,如神經(jīng)系統、腎臟、肝臟、心血管、軟骨和骨骼、肺部等。從https://clinicaltrials.gov/臨床試驗注冊網(wǎng)站上,我們發(fā)現目前有1400余項與MSCs相關(guān)的臨床試驗登記在案。
01 呼吸系統/肺部疾病
間充質(zhì)干細胞具有強大的旁分泌和免疫調節作用,可以通過(guò)免疫調節作用,間充質(zhì)干細胞可發(fā)揮抗炎、抗凋亡以及抗微生物作用,能有效的保護肺內皮和肺泡上皮細胞,增強肺泡液清除,抑制肺纖維化。

除了近兩年關(guān)注度較高的利用間充質(zhì)干細胞治療新型冠狀病毒肺炎取得一定進(jìn)展外,間充質(zhì)干細胞應用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)、嚴重急性呼吸綜合征(SARS)、中東呼吸綜合征(MERS)、急性呼吸窘迫綜合征(ARDS) 等幾種感染性肺部疾病方面都取得不錯的進(jìn)展[4]。
臨床研究案例
以慢性阻塞性肺疾病(COPD)為例,2013年,美國UCLA的團隊發(fā)表了他們利用異基因來(lái)源的間充質(zhì)干細胞治療慢性肺阻的治療效果。共入組62名中度到重度慢性肺阻病人,隨機分成接受靜脈回輸間充質(zhì)干細胞的治療組和安慰劑組,隨后接受為期2年的回訪(fǎng)。治療組沒(méi)有出現回輸毒性、死亡或者嚴重的副作用事件,這顯示間充質(zhì)干細胞治療非常安全,病人接受程度很高。在隨訪(fǎng)期間,顯示間充質(zhì)干細胞治療顯著(zhù)降低COPD病人血液中的C反應蛋白,顯著(zhù)改善病人系統性炎癥的病癥。
02 神經(jīng)系統疾病
在神經(jīng)系統疾病方面,MSCs作為多種神經(jīng)系統疾病的治療策略,如多發(fā)性硬化癥、帕金森氏病、脊髓損傷或創(chuàng )傷性腦損傷,可通過(guò)替換受損細胞來(lái)治療這些疾病。

此前,由中山大學(xué)孫逸仙紀念醫院以及中山大學(xué)附屬第七醫院等單位組成的科研團隊在國際干細胞學(xué)術(shù)期刊“StemCell International”發(fā)表了新成果,提供證據證明了間充質(zhì)干細胞具有潛力改善神經(jīng)系統疾病。
臨床研究案例
2018年,空軍總醫院與北京放射與輻射醫學(xué)研究所公布了臍帶間充質(zhì)干細胞鞘內注射治療脊髓損傷的長(cháng)期臨床觀(guān)察結果。22例有效SCI患者接受臍帶間充質(zhì)鞘內注射治療,結果表明UC-MSCs鞘內注射治療是安全的,可改善大部分不完全性SCI患者的神經(jīng)功能,多療程治療有可能使患者療效得到進(jìn)一步提高[5]。
03 心血管系統疾病
心血管疾病已成為重要的公共衛生問(wèn)題,產(chǎn)生了巨大的健康和經(jīng)濟負擔。盡管在傳統治療方法(如藥物、介入、手術(shù)等)上已取得了重大進(jìn)展,但其仍是全球死亡率和發(fā)病率增高的主要原因。間充質(zhì)干細胞(MSCs)因其旁分泌和免疫調節等生物特性成為心血管疾病的研究熱點(diǎn),目前部分臨床研究已取得了階段性成果。

臨床研究案例
有研究發(fā)現,59例心力衰竭患者隨機分組,治療組接受藥物治療以及臍帶間充質(zhì)干細胞的冠狀動(dòng)脈內移植,對照組僅接受藥物治療,1個(gè)月后,治療組心功能指標明顯好轉,死亡率降低,證實(shí)了MSCs改善心臟重塑功能,治療心力衰竭的有效性[6]。
此外,MSCs在腎臟、肝臟、血液系統、免疫系統等諸多疾病的治療研究中均展現出巨大潛力,得到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。
04間充質(zhì)干細胞未來(lái)展望
間充質(zhì)干細胞作為受到廣泛關(guān)注的干細胞類(lèi)型之一,沒(méi)有倫理和致瘤等安全方面的擔憂(yōu),且能夠凍存,可以方便、及時(shí)地應用于患者,而已被廣泛應用于多種器官移植和組織修復領(lǐng)域[7]。
盡管目前間充質(zhì)干細胞的作用機制尚未完全發(fā)掘完畢,但是經(jīng)過(guò)幾十余年的研究,間充質(zhì)干細胞正越來(lái)越多地被應用于臨床疾病的治療中,并顯示出良好的治療效果。我們相信隨著(zhù)間充質(zhì)干細胞基礎與臨床研究的深入,它必將為解決多種“頑疾”提供新的治療策略。
參考文獻
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[4] 陳鏡伊,梁志欣.間充質(zhì)干細胞治療急性呼吸窘迫綜合征的機制研究進(jìn)展[J].解放軍醫學(xué)院學(xué)報,2021,42(03):353-357.
[5]劉靜,韓冬梅,薛梅,閻洪敏,董磊,朱玲,郭子寬,王恒湘.臍帶間充質(zhì)干細胞鞘內注射治療脊髓損傷的長(cháng)期臨床觀(guān)察[J].組織工程與重建外科雜志,2017,13(06):313-317.
[6] ZHAO XF,XUY,ZHU ZY,et al.Clinical observation of umbilical cord mesenchymal stem cell treatment of severe systolic heart failure[J].Genet Mol Res,2015,14(2): 3010- 3017.
[7]陳規劃,楊揚,張琪,潘國政.間充質(zhì)干細胞應用現狀及展望[J].中華肝臟外科手術(shù)學(xué)電子雜志,2013,2(04):210-212.
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