在临床前和临床试验中,科学家一直努力探索间充质干细胞的治疗潜力,以期证明对自身免疫病治疗的安全性和有效性。既往研究表明,间充质干细胞可以抑制T淋巴细胞的增殖和功能,降低TNF-α的浓度,增加Treg细胞数量,调节炎症介质的表达。因此,间充质干细胞可用于调节自身免疫性疾病失衡的免疫状态。
类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是全球最常见的全身性自身免疫性疾病。其特征是关节炎症、滑膜增生以及进行性关节损害、软骨和骨破坏,最终导致残疾。研究表明RA的发病与机体免疫失衡有关。Th17细胞和Treg细胞的不平衡导致自身免疫反应激活,从而免疫细胞攻击关节。
利用MSCs的免疫调节功能来重构免疫系统,是当下研究方向。MSCs可通过不同的机制改善RA症状(例如抑制Th17细胞,减少炎性因子并增加抗炎因子,上调Treg细胞水平等)。
据文献报道,研究者对9名难治性RA患者静脉注射1×10*6个间充质干细胞(MSCs)。结果显示:MSCs注射后,Th17细胞百分率显著下降,Treg细胞显著增加。疾病活动性评分(DAS28-ESR)及评价患者疼痛水平的视觉模拟评分(VAS)均明显降低。这些数据表明,间充质干细胞对改善难治性RA有一定效果。
多发性硬化症(Multiple Sclerosis,MS)是最常见的一种中枢神经脱髓鞘疾病,属于慢性自身免疫性疾病。目前,患病机制尚不清楚,一般认为反应性T细胞在自身反应性抗原的刺激下,造成中枢神经系统脱髓鞘和进行性神经变性。目前,药物治疗(激素或免疫调节剂)有助于减缓疾病进展,但副作用严重,且不能逆转。
据文献报道,在一项48名受试者的临床试验中,随机分三组:鞘内给药、静脉给药和空白对照,分别接受单次MSCs输注和假注射对照。结果显示,接受单次MSCs注射治疗的患者病情得到显著改善,在功能系统评分和影像学评估上也有明显缓解。同时,鞘内注射比静脉注射改善程度更大。
系统性红斑狼疮(SLE)是一种好发于育龄期女性的自身免疫病,以累及多脏器、产生自身抗体和免疫复合物为特征。其发病机制复杂,包括遗传及环境等诸多因素共同致病。目前我国SLE发病率为(20-70)/10万,患病人数超过100万,且呈逐年增长趋势。
目前全球已经有1500多例SLE患者接受了MSCs治疗,其中大部分患者接受的是异体MSCs治疗。疗效方面,异体MSCs治疗1年后60.5%的患者获得完全缓解,尿蛋白(24h)、不列颠群岛狼疮评估组评分(BILAG)明显下降;治疗4年后50%的患者仍获得临床缓解,4年生存率为94%,总复发率仅为23%。此外,对于重症难治性SLE,有效率达60%,使重症难治性SLE患者5年病死率从原来的35%-45%下降至16% 。
安全性方面,患者对MSCs治疗的耐受性良好,少数患者会出现发热、出汗、心悸、面部潮红等一过性输液反应,未见严重不良反应,无治疗相关死亡。在一项回顾性研究中,纳入了404名接受异体MSCs治疗的自身免疫病患者,其中SLE患者为178名,占44.1% 。所有患者的平均随访时间为 43.4 ± 25.9 个月,结果表明,异体MSCs输注对于SLE等自身免疫性疾病患者来说是一种安全的治疗方法。这些患者的不良事件发生率,无论是感染还是恶性肿瘤,都处于可控范围。
炎症性肠病(Inflammation Bowel Disease,IBD)是一种慢性胃肠道自身免疫性疾病,主要是由遗传易感宿主对病原体的不适当和持续的免疫反应引起的。间充质干细胞免疫原性低,可趋向到活动性炎症部位进行免疫调节和促进组织再生。因此,间充质干细胞有望成为重塑IBD肠道稳态的新手段。
在一项随机对照临床试验中,纳入82名CD患者,其中41名患者接受了脐带间充质干细胞(UC-MSC)静脉注射,每周一次,共4次,其余41名为对照组接受常规治疗。随访12个月后发现,接受脐带间充质干细胞治疗的患者可以显著改善CD症状,并不会发生严重不良反应。
克罗恩病是炎症性肠病的一种。目前,已有间充质干细胞药物在欧盟(2018年获批上市)、日本(2021年获批上市)等获批上市用于治疗非活动期或轻度活动期的克罗恩病相关的复杂肛周瘘管。研究证实了间充质干细胞治疗的长期效果以及安全性:大部分受试者外部开口均可闭合,不会出现闭口裂开的情况;受试者在治疗期间没有异位组织形成,也没有死亡的报告。
我国约有1000万左右的干燥综合征患者,女性患者约是男性患者的9倍。该病常见的发病年龄在45岁到55岁。在我国,干燥综合征是仅次于类风湿性关节炎的第二大结缔组织病。
有报道对24名干燥综合征患者(11例唾液腺受损,13例存在多器官受累)静脉回输UC-MSCs,该研究结果显示,UC-MSCs治疗显著地缓解了患者的干燥综合征症状,极大程度地降低了干燥综合征疾病活动指数(Sjogren’s syndromedisease activity index,SSDAI)和VAS评分(视觉模拟评分法,visual analogue scale),并且未观察到与之相关的副作用。这项研究证实,MSCs的治疗作用是通过其免疫调节活性,调节CD4+T细胞、促进Treg和辅助型T细胞2(Th2)发育以及抑制Th17和滤泡辅助T细胞(Tfh)的炎症反应。报道提示:MSCs可以显著增加干燥综合征患者的唾液流率,改善临床症状,并抑制炎症反应,当然,不是所有原发性干燥综合征患者都适合采用间充质干细胞治疗,通常需要对病情进行适当的评估,才能作出正确的判断。
自身免疫性肝病(AILD)是一类由自身免疫反应异常导致肝细胞和/或胆管上皮细胞损伤的慢性肝胆系统炎性疾病,其临床表现按照其病理学和发病机制可以分为三类:自身免疫性肝炎(AIH)、原发性胆汁性胆管炎(PBC)和原发性硬化性胆管炎(PSC)[1-4]。这三种AILD临床表现多样,其中疲劳、食欲不振、肝脏不适和巩膜黄染比较常见,并导致血液检查中肝功能指标异常。此外,与自身免疫性疾病最突出的特征一致,AILD患者会产生自身抗体。
AIH在女性发病率较高,组织学表现为高IgG、高自身抗体、界面性肝炎等,目前来看AIH的临床试验开展较少,其中一项适应性、多中心、Ⅱa期、多疾病临床试验(NCT02997878)正在进行,该试验由英国伯明翰大学发起,以探究单次输注人脐带血来源的MSC治疗PSC和AIH患者的安全性和药物活性,但是最终临床试验结果尚未发布。
PBC已有2项完成的临床试验。2011年,由脐带来源的间充质干细胞(UC-MSC)是否以及如何改善PBC患者病情的临床试验(NCT01662973)开展。2013年发布试验结果:研究纳入7例对UDCA治疗反应不佳的PBC患者,每4周给予3次静脉输注(0.5×10的6次方/kg),随访48周。试验结果显示大多数患者经UC-MSC治疗后,疲劳、瘙痒等症状明显缓解。与基线相比,随访结束时ALP和GGT水平显著降低,梅奥风险评分在治疗和随访期间保持稳定,并且UC-MSC治疗未见明显副作用。
2014年的一项临床试验评估了MSC治疗UDCA耐药的PBC患者的安全性和有效性,10例入组患者均被允许同时继续之前的UDCA治疗。在MSC输注后1、3、6、12个月进行随访评估。随访结束后,未观察到与治疗相关的副作用,MSC后患者的生活质量得到改善。MSC输注后血清ALT、AST、GGT和IgM水平较基线显著降低。外周淋巴细胞亚群中CD8+T淋巴细胞比例降低,CD4+CD25+Foxp3+T淋巴细胞比例增加,血清IL-10水平升高。值得注意的是,MSC治疗后3~6个月获得最佳治疗效果,并可维持12个月。结论是异基因MSC治疗UDCA耐药的PBC患者是安全有效的。
PSC是一种罕见疾病,在普通人群中患病率为6/10万~16/10万人,其特点是损伤肝内和肝外的大胆管,导致胆道狭窄和扩张,是一种涉及肝内和肝外胆管的炎性纤维化疾病,最终导致胆汁性肝硬化和门静脉高压。目前尚无有效的治疗方法。在严格的标准下,肝移植是合并终末期肝病(肝细胞癌或胆管癌)PSC患者的一种选择,肝移植术后10年复发的风险约为20%。但目前没有看到间充质干细胞治疗PSC的临床试验数据。
临床前研究显示,MSCs能够促进功能恢复,但大多数临床研究仍处于早期阶段。到目前为止,在全球范围内只有少数MSCs治疗的商业产品获得了监管机构的批准。未来仍需开展更多的临床研究及探讨。对于临床应用,必须保证MSC治疗的安全性。研发人员必须克服MSCs规模化生产的障碍。由于MSCs细胞群具有异质性,因此不同的适应症需要不同的制备工艺。同样,由于每个临床应用都需要一个定制的、个性化的工艺流程,生产这些细胞产品的成本很高。质量控制标准共识的缺失,也阻碍了细胞制备工艺的标准化进程,评估产品的安全性和有效性仍然具有挑战性。间充质干细胞是一种“百变”细胞群,具有各种功能和显著的治疗潜力。然而,在“维护小组”被派往大规模修复受损组织之前,科学家们需要更好地弄清楚这些工作人员所拥有的工具。