什么是干细胞? 干细胞是一种可以分裂为您身体各部位的多功能的原始细胞
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干细胞治疗效果,由哪些因素决定?

作者:干细胞资讯网 92℃ 0评论

就像拥有强大魔法的精灵,干细胞在一定的条件下分化为各种不同的组织细胞,这便是干细胞最基本的魔法——自我复制和“变身”。在干细胞小精灵的帮助下,身体可以轻松地修复损伤的机体。间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSC)是干细胞家族的成员,是一类具有自我更新,多潜能分化成多胚层起源细胞谱系的多能祖细

  就像拥有强大魔法的精灵,干细胞在一定的条件下分化为各种不同的组织细胞,这便是干细胞最基本的魔法——自我复制和“变身”。

  在干细胞小精灵的帮助下,身体可以轻松地修复损伤的机体。间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSC)是干细胞家族的成员,是一类具有自我更新,多潜能分化成多胚层起源细胞谱系的多能祖细胞。MSC可以迁移至损伤部位,发挥有效的组织修复和抗炎作用。

干细胞治疗

  间充质干细胞(MSC)是临床应用的明星之一,已经有很多新闻报道间充质干细胞能治疗多种疾病。

  如何使间充质干细胞疗效达到最佳?细胞质量、注射途经、最佳剂量、治疗时机……这些因素影响着MSC的疗效。

  01、细胞质量

  先来大概定义一下 “细胞质量” 指的是什么?

  细胞质量指单位细胞或单个细胞所对应的生物学效力;效力越高,细胞质量越好。那么,什么是生物学效力(Biological Efficacy,也可以缩写为bio-efficacy)?

  效力包括强度(strength)和效果(effectiveness)两个因素,即相同强度(一般指浓度)下所取得的效果。比如,MSC同时具有免疫抑制和促进血管再生的功能,分别治疗两大类不同的疾病,那么相对应的就有两个生物学效力指标。

  有一些参数可以反映间充质干细胞的质量,比如细胞活率、供体特性、克隆形成能力、细胞大小、免疫抑制能力和细胞因子分泌量。

  1.细胞活率(cell viability)

  这个好理解。就是MSC进入人体之前,MSC针剂里还有多少MSC是活的?

  活率90%以上的细胞制剂和活率只有70%的细胞制剂,相同的疾病情况下,治疗效果难免会有较大的差异。毕竟,MSC需要活着,而且还要扛过肺部的清除,才能很好地发挥治疗作用。所以,细胞活率真的很重要!

  2.供体特性

  供体特性包括 “供体年龄”和“供体的身体状况”。

  (1)供体年龄

  供体年龄是一个很重要因素,因为来自年轻供体的MSCs似乎具有更大的活力、增殖潜力和抗氧化能力,而年龄较大的成年来源的MSC具有较低的增殖能力。

  各年龄段干细胞数量对比图

  (2)供体的身体状况

  有不少研究证明疾病也会影响自体间充质干细胞的功能,尤其是一些自身免疫性疾病患者,其自身骨髓的MSC出现功能异常,包括增殖速度减慢、克隆形成能力降低、免疫抑制能力下降、分泌生长因子的数量减少等等病理变化,使得患者自身骨髓MSC不适合用于自己疾病的治疗。

  02注射途经

  1.静脉注射(全身性输入)

  静脉注射是最常用和最简单的途径,并且允许输入大量的MSC。注意患者使用MSC时,最好是提高肺部的血氧分压,至少是正常氧气含量的环境里。

  2.局部介入注射

  局部介入注射,包括联合生物材料的应用(例如用于矫形障碍的骨支架)、用于神经系统疾病的脊髓鞘内注射、用于呼吸系统疾病的气管内注射,都有利于MSC避开肺部的清除。

  3.气管内注射

  早产儿常伴随着支气管肺发育不良(BPD)的风险。一个小规模的临床实验验证MSC干预早产儿BPD的可行性:9名平均妊娠25.3周的早产儿的平均体重为793克;前3名BPD患儿的MSC剂量为1X107/kg,后6名BPD患儿的MSC剂量为2X107/kg;治疗7天后,支气管分泌液中的炎症因子浓度明显下降,呼吸严重程度评分改善明显。

  4.结合生物支架

  干细胞结合生物支架治疗难治性疾病,尤其是神经损伤性疾病,是一个新的治疗手段。

  南京鼓楼医院开展临床研究,MSC结合胶原支架进行子宫内移植,治疗子宫腔黏连,30个月后26名患者中的10名成功受孕,8名孕妇顺利产下宝宝,1名孕妇怀孕3个月,1名孕妇出现自然流产。

  03、最佳剂量

  MSC的最佳剂量取决于不同的疾病和严重程度以及输入途径。由于MSC和传统药物的特性差异巨大,具体表现至少有2点。

  ①在MSC进入体内后,不符合传统药物典型的分布和代谢模型;传统药物属于被动分布,而MSC具有主动趋化到损伤部位的功能,MSC在健康机体和疾病机体的体内分布也不一样。

  ②传统药物的动物实验需要多次给药维持稳定的血药浓度,而MSC的动物实验常常是单次注射,以至于MSC的临床研究也常常采取1次注射的方案。实际上,MSC的单次注射并不能取得良好的稳定的长期的治疗效果,即使短期内有明显改善。

  在目前的临床研究中,MSC的使用剂量范围非常大,每名患者使用的MSC细胞数从四千万个MSC到上亿个MSC不等。

  静脉输入的细胞剂量相对比较稳定,常常采用每公斤体重数百万级的MSC,即(1-10)x106/kg。静脉输入最高的剂量为与造血干细胞共移植的10x106/kg,按照60公斤的体重,那也是需要6亿个MSC了;还有治疗GVHD的8x106/kg。静脉输入最低的剂量出现在MSC和造血干细胞共移植的临床实验中,为0.3x105/kg。

  04、治疗时机

  MSC输入的时间也很重要:MSC应该是预防还是治疗?

  MSC促进糖尿病足的愈合,而且溃疡面的愈合并不伴随着疤痕组织的增生,这提示MSC能抑制疤痕组织增生,不仅适用于皮肤创伤的治疗(包括整形外科),还适用于开创性手术预防术后疤痕增生,比如最常见的腹腔术后肠粘连。需要注意的是,MSC的应用时机,因为MSC并不能消除疤痕组织,只是预防疤痕组织的出现。

  细胞类药物和传统化学药物非常不同的一点,那就是细胞是活的,而化学药物是死的。

  MSC作为活的细胞,进入到机体,必定会与机体内的微环境相互作用。

  在病理状态下,缺血缺氧微环境有利于MSC分泌更多的生长因子,而且炎症因子(TNF-α和IL-1β)能促进MSC分泌细胞因子(IL-1A、RANTES、G-CSF),但是总体来讲,炎症环境对MSC的影响是弊大于利。因为炎症因子同样能导致MSC死亡,炎症环境还能提高MSC的HLA-DR(MHC II类抗原)抗原的表达,增强了MSC的免疫原性,被免疫细胞所识别,加速了MSC的清除。

  间充质干细胞(MSC)的主要来源有新生儿的脐带、胎盘以及成人的脂肪。由于没有免疫排斥、增殖和分化能力强,成为再生医学的“希望之星”,在疾病治疗和损伤修复上扮演越来越重要的角色。

  MSC具有多重功能,比如有免疫抑制功能、促进机体组织器官的修复功能、促进血管新生/再生、支持造血干细胞的增殖和分化等,因而MSC的临床适应症比较广。


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