最近發(fā)布在《Stem Cells International》上發(fā)表了一篇題為：“The Clinical Trials of Mesenchymal Stromal Cells Therapy”的綜述。

2016-2020年期間間充質(zhì)干細胞治療的臨床試驗

簡介：一般而言，干細胞是指具有增殖、分化和自我更新能力的未分化細胞群。關(guān)于效力，干細胞屬于四種類型之一，包括單能細胞、專能細胞、多能細胞和全能細胞。

如果干細胞保持自我更新的能力并且只能分化成單個組織層的細胞類型，則它們被定義為單能干細胞。如果干細胞在單個胚層內(nèi)分化成幾種不同的細胞類型，則它們被定義為多能干細胞。

如果它們從所有三個胚層分化成細胞類型，即外胚層、中胚層、內(nèi)胚層和功能配子，則稱為多能干細胞。全能干細胞可以形成成人生物體和胚胎外組織的所有細胞類型 。

根據(jù)組織的來源，干細胞也分為胚胎和成體。近年來引入了一種稱為誘導多能干細胞（iPSCs）的新型干細胞。胚胎干細胞 (ESCs) 來源于植入前囊胚的內(nèi)細胞團，被定義為多能干細胞。成體干細胞存在于成體組織中并補充衰老細胞并隨后再生受損組織。這些細胞，主要包括造血細胞、神經(jīng)嵴衍生細胞和間充質(zhì)干細胞 (MSCs)，也被稱為多能干細胞。

如今，干細胞治療不僅站在組織工程和再生醫(yī)學的前沿，而且在基因和藥物傳遞系統(tǒng)等其他醫(yī)學領(lǐng)域也越來越發(fā)展。根據(jù)美國國家醫(yī)學圖書館 ( https://clinicaltrials.gov ))，截至2021年5月18日，全球共有6205項干細胞治療臨床試驗注冊。其中，1240個與MSC治療有關(guān)。

如上所述，近年來科學家對基于MSC的治療的興趣有所增加。因此，目前的綜述論文旨在描述MSCs的特征以及基于MSC的治療的最新進展。

方法：通過美國國家醫(yī)學圖書館（https://clinicaltrials.gov ）檢索了 MSC 治療的臨床試驗) 使用關(guān)鍵詞“間充質(zhì)+治療”。試驗期僅限于2016-2020年。搜索結(jié)果顯示1240次試驗。選擇文章的標準是它們的狀態(tài)。選擇完成的、活躍的和招募試驗。因此，選擇了其中的290個以在表1-3中總結(jié)其可用數(shù)據(jù)。表4中總結(jié)的數(shù)據(jù)是通過PubMed數(shù)據(jù)庫搜索“間充質(zhì)+治療”關(guān)鍵詞并省略表1-3中列出的疾病獲得的。提供表4的目的是找出已在MSCs的臨床前實驗中治療但尚未轉(zhuǎn)化為臨床試驗的病癥。

間充質(zhì)干細胞治療的臨床試驗

間充質(zhì)干細胞治療的臨床試驗

間充質(zhì)干細胞治療的臨床試驗

間充質(zhì)干細胞的細胞來源

MSCs可以很容易地從幾種組織中分離出來，并且可以在體外有效地培養(yǎng)。由于臨床試驗中MSCs的主要來源是臍帶、骨髓和脂肪組織，因此下文討論了源自這些組織的MSCs（圖1）。

2016-2020年間間充質(zhì)基質(zhì)/干細胞 (MSC) 來源在MSC治療臨床試驗中的貢獻頻率（美國國家醫(yī)學圖書館）
間充質(zhì)干細胞的治療應(yīng)用

已經(jīng)研究和討論了不同類型的基于MSC的療法，用于治療多種疾病，例如移植物抗宿主病、克羅恩病 、1型糖尿病、多發(fā)性硬化癥 (MS) 、狼瘡、心血管疾病、肝臟疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、脊髓損傷, 腎衰竭、皮膚病、阿爾茨海默病和帕金森病。

間充質(zhì)干細胞的治療機制

已經(jīng)為MSCs提出了多種治療機制。探索這些機制對于幫助科學家選擇合適的MSCs劑量、給藥途徑和最佳植入時間至關(guān)重要。如下所述，MSCs對特定疾病的治療作用可能涉及多種機制。

MSCs的治療潛力可歸因于它們的分泌和免疫調(diào)節(jié)特性。免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)取決于細胞間相互作用機制和分泌因子的釋放。間充質(zhì)干細胞分泌多種生物活性分子，包括生長因子和抗凋亡因子，包括VEGF、HGF、IGF-1、TGF- β、bFGF和stanniocalcin-1。MSC衍生的分泌因子誘導細胞增殖和血管生成并限制損傷部位。當組織受傷時，IL-1、IL-2、IL-12、TNF- α和INF- γ等分子會在損傷部位產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。這種反應(yīng)阻止了祖干細胞的再生過程。

MSCs分泌PGE-2、iNOS、iDO、HLA-G5和LIF導致炎癥減少和免疫系統(tǒng)細胞功能的后續(xù)調(diào)節(jié)。

歸巢是MSCs的一個特征，指的是它們傾向于歸巢到受傷組織。MSCs中的這種能力，這是由Saito等人首先發(fā)現(xiàn)的。是有效的治療疾病。

此外，移植后MSCs歸巢到受損組織表明它們是非常有前途的藥物載體。MSCs歸巢受多種因素影響，包括移植時間和數(shù)量、預處理、培養(yǎng)方法以及MSCs的移植方法。

另一種可能的治療機制是間充質(zhì)干細胞的分化。

如上所述，這些細胞具有分化成不同細胞的能力，例如脂肪細胞、軟骨細胞、成骨細胞、成肌細胞和神經(jīng)元樣細胞。這種能力導致MSC在組織和支架工程中的成功應(yīng)用。

產(chǎn)生營養(yǎng)因子是另一種機制，因為MSC具有作為營養(yǎng)因子池的作用。在受傷區(qū)域歸巢MSCs后，局部刺激會刺激 MSCs 分泌生長因子，這些生長因子在組織再生、血管生成和防止細胞凋亡中發(fā)揮作用。

應(yīng)用間充質(zhì)干細胞的方法

一般來說，已經(jīng)提出了八種管理方法來應(yīng)用MSC。這些方法包括靜脈注射 (IV)、動脈內(nèi)注射 (IA)、鞘內(nèi)注射 (IT) 、心內(nèi)注射 (IC) 、關(guān)節(jié)內(nèi)注射注射 (IAT), 肌肉注射 (IM) , 骨內(nèi)注射 (IO) , 以及將細胞植入基質(zhì)或植入裝置。

根據(jù)對2014-2018年MSCs臨床試驗的研究，臨床試驗中最常用的給藥方法是IV。下一個常見的方法是IT、IAT、IC、IM和IO，按應(yīng)用順序排列。

間充質(zhì)干細胞的臨床應(yīng)用

盡管間充質(zhì)干細胞具有顯著的潛力，使其成為治療大量疾病的有利候選者，但從美國國家醫(yī)學圖書館獲得的統(tǒng)計數(shù)據(jù)概覽顯示，在 377,550項研究中，有6205項與臨床干細胞治療有關(guān)（1.6% )，其中只有1240個與基于MSC的治療有關(guān)（0.3%）（圖2）。

盡管如此，關(guān)于細胞劑量和適當?shù)慕o藥途徑和時間仍然存在一些問題，這些問題限制了MSC在臨床實踐中的使用。

2016-2020年在該領(lǐng)域完成的部分臨床試驗（除早期1期外的所有階段，不適用）列于表1。表2和表3顯示2016-2020年期間積極招募 MSC 治療的臨床試驗（美國國家醫(yī)學圖書館）。

根據(jù)該表，已研究了MSCs在治療多種疾病方面的潛力，包括心肌梗塞、糖尿病、脊髓損傷和系統(tǒng)性狼瘡。

綜合這三張表，發(fā)現(xiàn)已完成或正在進行的臨床試驗大多與神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)，而招募的臨床試驗大多與呼吸系統(tǒng)疾病有關(guān)。目前，由于大流行的COVID-19，呼吸系統(tǒng)疾病主要吸引了全世界的研究人員。此外，中國在MSC治療的臨床試驗方面排名第二（圖3）。

未來展望

大量針對間充質(zhì)干細胞療法的試驗從科學家的角度顯示了這種療法的重要性，如果這些試驗成功，它們將對人類生活產(chǎn)生積極的影響。盡管 MSCs 治療的發(fā)展速度越來越快，但由于 MSCs 給藥的時機和最佳劑量等挑戰(zhàn)，臨床醫(yī)生并未普遍使用它。

因此，鼓勵未來研究MSC治療此類疾病的臨床試驗的可能性。間充質(zhì)干細胞的潛力讓人想起未來的藥物可以治療一些無法治愈的疾病，包括與衰老有關(guān)的疾病。

參考資料：https://doi.org/10.1155/2021/1634782

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