間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用與問題研究

李嘉雯，王曉云,簡白羽，溫晴晴(綜述)，王立峰(審校)

(1.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院心內(nèi)科，哈爾濱 150001; 2.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用與問題研究

李嘉雯1△，王曉云1※,簡白羽2，溫晴晴1(綜述)，王立峰1(審校)

(1.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院心內(nèi)科，哈爾濱 150001; 2.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

摘要：近幾年，間充質(zhì)干細(xì)胞療法作為一種治療機(jī)體無法自然修復(fù)的組織細(xì)胞和器官損傷的多種難治性疾病的新方法取得了廣泛關(guān)注。其有能力在體內(nèi)和體外條件下分化成各種細(xì)胞系并進(jìn)行大量擴(kuò)增。間充質(zhì)干細(xì)胞療法在多個國家的基礎(chǔ)試驗中已證實了其安全性和有效性。隨著研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞療法的負(fù)面效應(yīng)。該文對近年來關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞臨床治療效果調(diào)查情況及其在臨床應(yīng)用中存在的問題予以綜述，以期為臨床提供參考。

關(guān)鍵詞：間充質(zhì)干細(xì)胞；臨床應(yīng)用；干細(xì)胞治療

干細(xì)胞有很強(qiáng)的自我更新能力，并且能分化成不同的細(xì)胞系[1]?？偟膩碚f，可分為兩種類型，即非胚胎干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞。非胚胎干細(xì)胞多屬于成體干細(xì)胞，大部分成體干細(xì)胞已經(jīng)在某種程度上特殊化，并且有限制性分化潛能，是再生醫(yī)學(xué)目前最常用的種子細(xì)胞；胚胎干細(xì)胞來源于囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的多能性細(xì)胞,并且可以分化成3個原胚層的所有細(xì)胞[2]。但畸胎瘤的形成和倫理上的爭議阻礙了胚胎干細(xì)胞的研究和臨床應(yīng)用[3]?，F(xiàn)就間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用情況予以綜述。

1間充質(zhì)干細(xì)胞簡述

1968年，F(xiàn)riedenstein等[4]第一次從骨髓中提取到一種可在體外進(jìn)行自我擴(kuò)增和分化的細(xì)胞，并將其命名為間充質(zhì)干細(xì)胞。隨后研究者發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞可以從多種組織(如脂肪組織、外周血、臍帶血、胎盤)中分離獲得，同時這些細(xì)胞具有顯著體外擴(kuò)增的能力[5]，使其能迅速達(dá)到用于體內(nèi)治療所需的數(shù)量。為了更好地鑒定間充質(zhì)干細(xì)胞，2006年國際細(xì)胞療法協(xié)會認(rèn)定間充質(zhì)干細(xì)胞需滿足以下3個標(biāo)準(zhǔn):①間充質(zhì)干細(xì)胞須符合在標(biāo)準(zhǔn)組織培養(yǎng)的條件下能貼壁生長；②必須表達(dá)特定的細(xì)胞表面標(biāo)志物(如CD73、CD90和CD105)，同時不表達(dá)其他標(biāo)志物(包括CD34、CD45、CD11b、CD14、CD79、HLA-DR等表面分子)；③在離體條件下，此類細(xì)胞能被誘導(dǎo)向脂肪細(xì)胞、成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞等不同種類的細(xì)胞分化[6]。間充質(zhì)干細(xì)胞在臨床中的應(yīng)用主要歸功于其4種生物學(xué)特性：①通過靜脈注射可沿?fù)p傷的組織歸巢到炎性反應(yīng)區(qū)域的能力；②分化成各種類型細(xì)胞的能力；③分泌多種生物活性分子來促進(jìn)受損組織的修復(fù)和抑制炎性反應(yīng)的能力；④執(zhí)行免疫調(diào)節(jié)功能的能力[7]。事實上，這4個方面的作用是相互聯(lián)合且重疊的[8]。其獨特的生物學(xué)特性引起了再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。1995年，Lazarus等[9]首次實行間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床試驗，對15例血液惡性腫瘤受試者經(jīng)靜脈途徑移植自體干細(xì)胞。近年來，細(xì)胞療法在臨床應(yīng)用中取得了較大進(jìn)展[10]。

2間充質(zhì)干細(xì)胞在臨床上的應(yīng)用

2.1間充質(zhì)干細(xì)胞治療移植物抗宿主病急性移植物抗宿主疾病有很高的發(fā)病率和致死率[11]，其通常發(fā)生于異基因造血干細(xì)胞移植之后。目前，臨床上采用皮質(zhì)激素療法作為該病初治的金標(biāo)準(zhǔn)，但這種療法只對部分患者有效。Le Blanc等[12]對1例9歲的移植物抗宿主病患兒進(jìn)行了移植治療，并取得了成功。隨后，Ringdén等[13]使用間充質(zhì)干細(xì)胞療法治療8例Ⅲ～Ⅳ級激素難治性移植物抗宿主病患者和1例廣泛型慢性移植物抗宿主病患者，8例患者中有6例癥狀完全消失，其中5例在移植后的2個月至3年之內(nèi)仍然存活，存活率明顯高于未移植的16例患者。間充質(zhì)干細(xì)胞療法或許可以成為治療移植物抗宿主病的一種潛在的新療法。

2.2間充質(zhì)干細(xì)胞治療心血管疾病盡管醫(yī)學(xué)技術(shù)水平在不斷提高，但尋找一種能夠替代或修復(fù)梗死心肌細(xì)胞的方法已成為當(dāng)務(wù)之急。干細(xì)胞的多向分化潛能使血管及心肌細(xì)胞在其促使下得到新生[14-15]。Nagaya等[16]發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞移植后顯著增加了大鼠毛細(xì)血管密度并且降低了心肌梗死處的膠原體積，引起左心室舒張末壓降低。王建安等[17]對23例心臟病患者采取移植患者自身骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的方法進(jìn)行治療，使患者血漿B型利鈉肽水平降低，且未出現(xiàn)明顯的炎性不良反應(yīng)。在另一項試驗中，將69例急性心肌梗死發(fā)作12 h內(nèi)的患者進(jìn)行隨機(jī)分組治療，間充質(zhì)干細(xì)胞組(34例)使用自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療，另一組(35例)則使用生理鹽水治療；3個月后，影像學(xué)技術(shù)表明，間充質(zhì)干細(xì)胞能顯著改善左心室功能，且間充質(zhì)干細(xì)胞組左心室射血分?jǐn)?shù)較生理鹽水組有明顯的升高[18]。

2.3間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝病間充質(zhì)干細(xì)胞在臨床上對肝病治療的患者數(shù)量有限。何金秋等[19]的一項試驗性治療顯示，經(jīng)間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療后，39例慢性肝衰竭患者中絕大多數(shù)出現(xiàn)血生化指標(biāo)好轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。Mohamadnejad等[20]通過外周靜脈注射自體間充質(zhì)干細(xì)胞治療4例肝硬化失代償患者，在隨訪結(jié)束之前未發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)。Kharaziha等[21]研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞療法在治療終末期肝病中也具有良好的療效，8例終末期肝病患者在接受治療后，患者的終末期肝病積分水平下降，其他血生化指標(biāo)也有明顯好轉(zhuǎn)。郭學(xué)軍等[22]同樣給患者移植了間充質(zhì)干細(xì)胞，在移植后的第4周發(fā)現(xiàn)，患者纖維蛋白原、白蛋白水平上升，凝血酶原時間下降，膽堿酯酶和甲胎蛋白同樣存在程度不同的升高，但是轉(zhuǎn)氨酶與總膽紅素在移植前后沒有明顯變化。

2.4間充質(zhì)干細(xì)胞治療脊髓損傷間充質(zhì)干細(xì)胞移植療法能提高患者的生活質(zhì)量，減輕患者使用其他療法帶來的負(fù)擔(dān)。楊華強(qiáng)等[23]采用靜脈輸注聯(lián)合腰椎穿刺術(shù)鞘內(nèi)注射間充質(zhì)干細(xì)胞的方法成功治療了40例脊髓損傷患者；術(shù)后對不完全性脊髓損傷患者進(jìn)行移植后隨訪，發(fā)現(xiàn)其各項評分都有很大好轉(zhuǎn)，而完全性脊髓損傷患者的這些指標(biāo)沒有明顯變化，且兩組的殘損分級也沒有變化；同時，各項生化指標(biāo)正常，沒有產(chǎn)生嚴(yán)重的并發(fā)癥及不良反應(yīng)。饒耀劍等[24]對50例脊髓損傷的患者進(jìn)行間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療，結(jié)果與治療前相比，其感覺和運動評分有所改善，生活自理能力也得到增強(qiáng)，身體各項生化指標(biāo)無異常。

2.5間充質(zhì)干細(xì)胞應(yīng)用于其他臨床疾病的治療武警總醫(yī)院對收治的35例腦創(chuàng)傷后遺癥患者進(jìn)行了隨機(jī)對照治療，并于術(shù)后6個月進(jìn)行功能評定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞治療組較對照組患者的交際能力和社會生活能力均有所提高[25]。2012年，石家莊市某醫(yī)院骨科對55例股骨頭無菌性壞死的患者進(jìn)行分組治療；經(jīng)過一段時間，干細(xì)胞治療組的數(shù)字減影血管造影檢查結(jié)果與對照組相比有所好轉(zhuǎn)，而不良反應(yīng)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，干細(xì)胞治療組的療效優(yōu)于對照組，從而說明使用干細(xì)胞療法是治療這種疾病的一種創(chuàng)新療法[26]。

3間充質(zhì)干細(xì)胞在臨床應(yīng)用中的問題

間充質(zhì)干細(xì)胞是一類低免疫原性細(xì)胞，缺乏共刺激分子CD40、CD80和CD86的表達(dá)。其在對主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類分子低表達(dá)的同時，不表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類分子[27]。這種獨特的屬性使同種異體干細(xì)胞的移植不引起免疫排斥反應(yīng)，但用于更廣泛的臨床治療實踐中還需要克服許多挑戰(zhàn)。

3.1安全性問題間充質(zhì)干細(xì)胞可以促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移，其本身也具有惡變的風(fēng)險[28]。此外，在一些病理條件下，間充質(zhì)干細(xì)胞的應(yīng)用可能弊大于利。研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞可以通過上調(diào)白細(xì)胞介素6的分泌加重關(guān)節(jié)炎[29]。對于被選入間充質(zhì)干細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)治療的患者，必須考慮其患病的程度，尤其針對特殊人群，包括免疫力低下者，應(yīng)被視為禁忌的范圍。

3.2移植問題間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用需要移植大量的細(xì)胞，但研究表明，連續(xù)的細(xì)胞傳代可以導(dǎo)致細(xì)胞的分化；發(fā)生轉(zhuǎn)化的細(xì)胞表現(xiàn)為染色體異常，上調(diào)原癌基因的表達(dá)和增強(qiáng)端粒酶活性，在移植后形成腫瘤[30]。Bernardo等[31]的研究表明，間充質(zhì)干細(xì)胞可在體外安全地擴(kuò)增至25代。臨床試驗中所使用的干細(xì)胞必須在藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范的要求下進(jìn)行生產(chǎn)。

3.3質(zhì)量控制體外的人工細(xì)胞擴(kuò)增并沒有擺脫微生物污染的危險，因此在不同的培養(yǎng)階段要仔細(xì)認(rèn)真地做細(xì)菌學(xué)檢測(主要是液體培養(yǎng)基的檢測)；此外，干細(xì)胞臨床應(yīng)用的劑量和輸注的時間也要根據(jù)疾病的類型和嚴(yán)重程度來決定，任何的科學(xué)研究都是一步步進(jìn)行的，目前其在各方面均缺少有效的控制方法[32]。

4小結(jié)

由于間充質(zhì)干細(xì)胞具有高增殖特性和多向分化潛能，且取材較為容易、對機(jī)體損傷較小、組織相容性好等優(yōu)點，其在臨床實踐中的應(yīng)用取得了很大進(jìn)展，具有廣闊的應(yīng)用前景。但仍存在許多問題，如何確定有效的移植時間窗、移植細(xì)胞數(shù)量、最佳移植途徑以及移植后是否安全、遠(yuǎn)期預(yù)后等都是亟待解決的問題，需要堅持不懈地鉆研與探索。

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Clinical Applications of Mesenchymal Stem Cells and the Existent Problems

LIJia-wen，WANGXiao-yun，JIANBai-yu，WENQing-qing，WangLi-feng.

(1.DepartmentofCardiology,theFourthAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China; 2.QiqiharMedicaluniversityCollegeofPharmary,Qiqihar161000,China)

Abstract:Currently,mesenchymal stem cell (MSC )therapy,as a new kind of therapeutic method,has achieved remarkable progress in treating multiple diseases with multiple tissue cell and organ injuries which are hard to recover naturally.They can differentiate into a variety of cell lines in vitro and in vivo,and have a strong capabilities of amplification.In many countries,MSC therapy has been confirmed safe and effective in the preclinical research.At the same time,people gradually found that the negative effects of MSC therapy.Here is to make a review of the effects of MSC therapy and discuss the existing problems of clinical application of MSC,in order to provide references to the clinical practice.

Key words：Mesenchymal stem cells; Clinical application; Stem cell therapy

收稿日期：2014-03-24修回日期：2014-07-08編輯：鄭雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.015

中圖分類號：R392

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)04-0613-03