截止2020年3月15日全球確診新型冠狀病毒(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)感染病例已突破15萬(wàn)例,死亡6千多例。3月11日,世衛(wèi)組織總干事譚德塞宣布新冠肺炎疫情已經(jīng)構(gòu)成全球性大流行。新冠病毒肺炎目前治療包括支持治療或?qū)ΠY治療等一般治療,抗病毒治療、抗菌治療及中醫(yī)藥治療等。在缺乏特效治療方案的背景下,間充質(zhì)干細(xì)胞因具有強(qiáng)大的抗炎和免疫調(diào)節(jié)功能,并能降低肺部纖維化水平、增強(qiáng)組織損傷修復(fù)被應(yīng)用于新冠肺炎患者的救治,多項(xiàng)臨床試驗(yàn)證實(shí)間充質(zhì)干細(xì)胞在新冠肺炎尤其是對(duì)重癥患者的治療具有成效,本文將就間充質(zhì)干細(xì)胞治療新冠肺炎的進(jìn)展以及發(fā)揮作用的潛在機(jī)制做一總結(jié)。 干細(xì)胞治療已引起廣泛關(guān)注,間充質(zhì)干細(xì)胞成為寵兒! 干細(xì)胞治療新冠病毒的前沿動(dòng)態(tài) ❶ 2020年2月5日 第一例間充質(zhì)干細(xì)胞治療COVID-19患者的臨床試驗(yàn)正式注冊(cè),而后越來(lái)越多的干細(xì)胞療法治療新冠肺炎申請(qǐng)注冊(cè)。臨床試驗(yàn)使用的干細(xì)胞,主要是間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)。隨著臨床試驗(yàn)的開(kāi)展及研究的不斷深入,已有部分結(jié)果輸出。
❷ 2020年2月27-28日 在中國(guó)科學(xué)院科技論文預(yù)發(fā)布平臺(tái)(ChinaXiv)上相繼有兩篇關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞應(yīng)用于新冠肺炎治療的文章發(fā)布,兩篇文章都提示,間充質(zhì)干細(xì)胞的移植治療或可改善COVID-19肺炎患者的預(yù)后,尤其是重癥、危重癥患者,移植MSCs是安全有效的治療方法[1-2]。 ❸ 2020年3月2日
國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人提出,要采取恢復(fù)期血漿、干細(xì)胞、單克隆抗體等先進(jìn)治療方式,提升重癥、危重癥救治水平。 ❹ 2020年3月4日
湖北日?qǐng)?bào)報(bào)道,8例重癥新冠肺炎患者接受臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療,已完成第一個(gè)療程,取得初步療效,進(jìn)入臨床觀察期。隨后,武漢又有10名患者接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療,癥狀獲得明顯改善。雖然MSCs移植治療對(duì)新冠肺炎具有安全性和有效性,但仍需更多臨床數(shù)據(jù)對(duì)MSCs的有效性進(jìn)行證實(shí)。 ❺ 2020年3月14日
間充質(zhì)干細(xì)胞治療新冠肺炎的臨床研究已被列為國(guó)家科技攻關(guān)的緊急專(zhuān)項(xiàng),由王福生院士牽頭。 ❻ 截止2020年3月15日
已有12項(xiàng)間充質(zhì)干細(xì)胞治療新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)相關(guān)臨床研究登記注冊(cè)(數(shù)據(jù)來(lái)自http://www.chictr.org.cn/searchproj.aspx)。 |
MSCs為何在新冠肺炎治療中脫穎而出? |
▍▏MSCs的來(lái)源與特性 ▏▎ ❶ 來(lái)源
人類(lèi)對(duì)MSC的最初的認(rèn)識(shí)可以追溯到1687年,德國(guó)病理學(xué)家Cohnheim在研究創(chuàng)傷愈合時(shí),首次提出了骨髓中除造血干細(xì)胞外,還存在向非造血系統(tǒng)多向分化的其他干細(xì)胞的觀點(diǎn)[3]。MSCs首次發(fā)現(xiàn)是在骨髓中,之后研究發(fā)現(xiàn)脂肪組織、臍帶血、胎盤(pán)組織、外周血、牙髓、尿液和羊水等同樣存在MSCs。 MSCs來(lái)源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層,屬于多能干細(xì)胞,具有自我復(fù)制及增殖能力,具有多項(xiàng)分化的潛能,可分泌多種細(xì)胞因子和外泌體,具有免疫調(diào)節(jié)、組織修復(fù)、造血支持、促進(jìn)血管再生、抗纖維化等能力[4]。
❷ 特性
MSCs免疫原性低,進(jìn)入人體不會(huì)誘發(fā)排異反應(yīng),移植到患者體內(nèi)無(wú)需配型,無(wú)惡向轉(zhuǎn)化的可能,安全性較高,不受倫理問(wèn)題和安全問(wèn)題的限制,超低溫冷凍儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10年之久,是干細(xì)胞治療的理想來(lái)源。臍帶或胎盤(pán)組織的間充質(zhì)干細(xì)胞因其取材方便,可獲取的細(xì)胞數(shù)量多,增殖能力強(qiáng),免疫調(diào)節(jié)能力強(qiáng),分泌的細(xì)胞因子含量高,便于擴(kuò)增和傳代,極適用于臨床研究和應(yīng)用。 ▍▏MSCs治療新冠肺炎的潛在機(jī)制 ▏▎ ❶ 抑制細(xì)胞因子風(fēng)暴
2020年1月25日《柳葉刀》(Lancet)發(fā)布的新型冠狀病毒相關(guān)的研究論文表明,在確診的COID-19重癥患者中,大量患者出現(xiàn)致命的細(xì)胞因子釋放綜合征(Cytokine Release Syndrome, CRS) [5]。而MSCs可通過(guò)自身旁分泌機(jī)制,分泌多種抑炎因子(TGF-β1, IL-10, IL-11等),抑制CRS。 在病毒感染過(guò)程中,MSCs也可通過(guò)細(xì)胞間接觸及分泌多種可溶性細(xì)胞因子、微囊體及外泌體等,下調(diào)樹(shù)突狀細(xì)胞(Dendritic , DC)、巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等促炎因子(IL-1α, IL-1β, TNF-α, IL-6和IL-12等)的釋放,上調(diào)其抑炎因子(TGF-β1, IL-10和IL-4等)的表達(dá),從而達(dá)到抑制CRS的目的。
臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,輸注MSCs的COVID-19肺炎患者血清中抗炎因子IL-10含量顯著升高,促炎因子TNF-α含量顯著下降,趨化因子IP-10及生長(zhǎng)因子VEGF有上升趨勢(shì)[1],為MSCs抑制CRS提供了有力證據(jù)。
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COVID-19肺炎患者輸注MSCs組與未輸注組血清細(xì)胞因子分析比較[1] |
PeproTech整理了200多篇文獻(xiàn)后,總結(jié)了全面的MSCs所分泌的細(xì)胞因子,如下面掛圖所示 |
提取碼:d4wf
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❷ 精確調(diào)節(jié)多種免疫細(xì)胞功能
COVID-19肺炎患者外周血白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞數(shù)量顯著升高,CD4+ CD8+ T細(xì)胞數(shù)量顯著減少,但過(guò)度激活,提示COVID-19肺炎患者免疫系統(tǒng)已嚴(yán)重受損。MSCs可精確調(diào)節(jié)多種免疫細(xì)胞功能,調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答反應(yīng)。 Jelena M. Dokic等研究發(fā)現(xiàn),MSCs可通過(guò)細(xì)胞間接觸和分泌可溶性因子,抑制CD14+單核細(xì)胞向樹(shù)突狀細(xì)胞(Dendritic , DC)的分化、成熟,減少DC活化,并影響其細(xì)胞因子的表達(dá)模式[6-8]。 間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)DC、NK、T、B細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)[6]
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MSCs可抑制免疫細(xì)胞過(guò)度活化,調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能使其比例恢復(fù)到正常水平,降低新型冠狀病毒對(duì)肺造成的損傷。 |
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參考文獻(xiàn) |
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