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干细胞怎么选,自体 or 异体?
时间:2024-01-09
来源:陕西中港万海

间充质干细胞 (MSC) 一直是无数临床研究的主题,涉及从克罗恩病到移植物抗宿主病 (GVHD) 等各种病理学。基于间充质干细胞的疗法已经可用于治疗一系列疾病或医疗状况。从自身或捐赠者获得的自体或同种异体间充质干细胞在医疗实践中各有优点和缺点。

150年前,德国病理学家Cohnheim首次提出骨髓(BM)中存在间充质干细胞。科学家Friedenstein 等人最初在 20 世纪 70 年代将 MSC 描述和鉴定为 BM 的离散“成纤维细胞”集落。
目前众所周知,此类细胞位于多种类型的成体组织中,包括骨髓、脂肪组织(AT)、外周血和人类胚胎组织,如胎儿肝脏、胎儿骨髓、主动脉-性腺-中肾和卵黄囊,以及各种新生儿出生相关组织,包括胎盘、脐带 (UC)、沃顿胶 (WJ) 和脐带血。MSC 也可以起源于几乎所有血管组织的血管周围或壁细胞,即周细胞。
由于不同的组织特异性特性,来自不同组织的间充质干细胞表现出不同的表型特性和功能行为。在 20 世纪 80 年代末,科学家卡普兰根据几个关键事实创造了“间充质干细胞”这个名称。

1、自体或同种异体MSC的优缺点

自体和同种异体MSC的临床应用已可用于治疗一系列疾病或病症。自体间充质干细胞获取容易,干预后无免疫排斥反应。
然而,自体间充质干细胞需要几周的时间进行分离、体外扩增和释放,并且患者来源的自体间充质干细胞可能是全身性疾病的根源。
同种异体MSC具有多种优势,例如供体选择、来源多样、免疫原性低和现成可用。
同种异体间充质干细胞也可能具有免疫原性,并且此类细胞在适当的条件下可以诱导免疫记忆反应,尽管间充质干细胞被认为具有免疫特权或免疫功能低下。
一项体内研究,评估重复关节干预自体和同种异体MSC的临床反应,发现第二次干预后关节对同种异体MSC出现显着的不良反应,表明对干预的同种异体 MSC 存在适应性免疫反应,但自体间充质干细胞并非如此。
相比之下,另一项研究观察到,植入的同种异体MSC在细胞植入后 14 天时在心肌梗塞 (MI) 大鼠模型中表达高水平的 MHC-Ia 和 MHC-II,并且在细胞植入后 5 个月内失去治疗效果,这也表明从MSCs分化后免疫豁免至免疫原性状态。
目前,同种异体间充质干细胞疗法在临床转化领域不断增加,这些细胞已被证明在临床上安全有效。为了最大限度地减少任何潜在的抗供体免疫反应,科学家提出了几种策略,包括使用免疫抑制药物。
然而,使用自体间充质干细胞与同种异体间充质干细胞进行治疗应用的潜在风险和局限性仍然各有争议,例如供体间异质性的潜在影响。总的来说,同种异体和自体MSC在临床前和临床实践中各有优缺点。


2、自体MSC与同种异体MSC的治疗效果

自体和同种异体间充质干细胞有各自的优点和缺点,在个体治疗的基础上,自体或同种异体间充质干细胞的临床应用需要设计成最大限度地提高其治疗活性,同时最大限度地减少其潜在的副作用。
临床试验表明,使用自体间充质干细胞与同种异体间充质干细胞的治疗效果尚无定论,但使用此类细胞进行治疗似乎无疑是安全的。一项早期临床研究报道,心肌内或冠状动脉内自体骨髓间充质干细胞治疗对于慢性严重扩张型心肌病(DCM)是安全有效的,这表明这些患者的左心室功能得到改善,疤痕减少。
一项随机、双盲、安慰剂对照临床试验报告了使用同种异体骨髓来源的间充质干细胞治疗急性心肌梗塞的安全性和有效性,结果显示接受间充质干细胞治疗的患者左心室射血分数和重构得到改善。
如上所述,自体或同种异体MSC治疗可改善左心室射血分数,减小疤痕大小,逆转心室重塑,并引发细胞分泌旁分泌因子。
间充质干细胞还显示出治疗糖尿病和糖尿病并发症的潜力。自体和同种异体MSC均广泛用于治疗1型和2型糖尿病(T1DM 和 T2DM)个体。自体骨髓来源的间充质干细胞在T2DM严重肢体缺血和足部溃疡和下肢大疱性糖尿病中显示出治疗潜力。
一项试点临床试验还评估了使用自体骨髓间充质干细胞治疗糖尿病视网膜病变,这项研究表明自体间充质干细胞作为糖尿病视网膜病变的潜在安全有效的治疗选择。试验中的实验室参数和临床试验数据显示在 1、3 和 6 个月的随访中,空腹血糖和血清C反应蛋白水平较基线显着下降,并且分别在3和6个月后最佳矫正视力显着提高。
 

3、不同来源的间充质干细胞具体治疗效果

MSC来源在临床前和临床应用中变得重要。由于间充质干细胞具有不同的组织特异性特性以及与间充质干细胞相关的特殊组织微环境的多样性,从不同类型的组织中获得的间充质干细胞具有不同的功能行为。
先前研究报道的BM(骨髓)来源的MSC和AT(脂肪组织)来源的MSC的特征存在重要差异。重要的是,与AT衍生的MSC相比,BM衍生的MSC表现出更高的成骨细胞分化潜力和更低的脂肪生成潜力。
在一项体内研究中,UC(脐带)来源的MSC在调节T2DM小鼠空腹血糖方面显示出三种类型的MSC中最强的治疗功效,其次是牙髓来源的MSC,其显示出中等功效,而牙髓来源的MSC的功效最低。
此外,尽管不同来源的间充质干细胞具有相似的功能特性,例如抗炎作用,但不同来源的间充质干细胞的旁分泌作用表现不同。既往研究表明,不同来源的MSC分泌的细胞外囊泡(EV)具有特定的功能和治疗效果,从而反映了来自不同组织来源的MSC之间的旁分泌差异。

总之,间充质干细胞的可塑性和功能异质性可能会给临床应用中基于间充质干细胞的安全有效的治疗带来潜在的问题。承认间充质干细胞的生物学特性和间充质干细胞相关的微环境因素之间的联系,有利于更好地理解间充质干细胞对其医疗实践的贡献。截至 2021 年 3 月,已有近 1000 项临床试验在 ClinicalTrials.gov 上注册使用自体和同种异体MSC治疗多种人类疾病和医疗状况。现有的临床数据表明,使用自体或同种异体MSC作为更好的选择的治疗益处尚无定论。

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