全球約1-3%的女性受卵巢早衰(POI)困擾,干細(xì)胞治療為這些患者帶來(lái)了新的生育希望。
干細(xì)胞治療卵巢早衰不孕:2024年最新研究現(xiàn)狀與未來(lái)展望
日前,韓國(guó)CHA大學(xué)團(tuán)隊(duì)在《Biomolecules》期刊發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于干細(xì)胞治療卵巢早衰(POI)不孕患者的權(quán)威綜述,全面探討了干細(xì)胞治療POI的現(xiàn)狀、臨床實(shí)施的局限性及未來(lái)前景。
卵巢早衰指女性40歲前卵巢功能衰退,全球發(fā)病率約1-3%,表現(xiàn)為月經(jīng)紊亂、雌激素缺乏和促卵泡激素(FSH)升高。傳統(tǒng)激素替代療法僅能緩解癥狀,而間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)?因其自我更新、多向分化和免疫調(diào)節(jié)特性,成為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

01 POI的傳統(tǒng)治療瓶頸
POI患者通常面臨月經(jīng)不調(diào)和不孕問(wèn)題,這些問(wèn)題常在確診前數(shù)年就會(huì)出現(xiàn)。對(duì)于大多數(shù)POI患者來(lái)說(shuō),生育能力至關(guān)重要,許多患者渴望擁有遺傳學(xué)上的后代。
目前POI患者的自然受孕率僅為5-10%?,F(xiàn)有治療方法包括:
- 雌激素治療
- 促性腺激素
- 皮質(zhì)類固醇
- 免疫抑制劑
但這些方法主要旨在提高排卵率和妊娠率,既不能真正改善卵巢功能,也不能顯著提高妊娠率。
2021年國(guó)內(nèi)一項(xiàng)回顧性研究報(bào)道,POI患者通過(guò)體外受精(IVF)和冷凍胚胎移植獲得了與年齡匹配正常對(duì)照組相當(dāng)?shù)睦鄯e臨床妊娠率和活產(chǎn)率。但需要注意的是,這種積極結(jié)果僅限于有大量卵泡的POI女性,通常見(jiàn)于自身免疫引起的病例或早期診斷的病例。

02 干細(xì)胞治療:POI的新希望
近年來(lái),多種間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)被應(yīng)用于POI的研究,如骨髓(BM)、經(jīng)血、臍帶(UC)、羊水、羊膜、胎盤和子宮內(nèi)膜等來(lái)源的MSCs,也稱為干細(xì)胞療法(SCT),其獨(dú)特的機(jī)制能促進(jìn)POI患者卵巢功能恢復(fù)和卵母細(xì)胞的再生(見(jiàn)下圖)。

干細(xì)胞治療的多重機(jī)制
干細(xì)胞治療POI通過(guò)多種機(jī)制發(fā)揮作用:
卵泡發(fā)育調(diào)控:
- 通過(guò)miR-146a-5p等外泌體改善線粒體功能,激活PI3K/mTOR通路
- 外泌體攜帶miR-644-5p下調(diào)P53,抑制顆粒細(xì)胞凋亡
- 通過(guò)circBRCA1/FOXO1軸減輕氧化損傷
- 調(diào)控NR4A1通路恢復(fù)線粒體動(dòng)力學(xué)平衡,促進(jìn)睪酮合成
微環(huán)境改善:
- 促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2極化,抑制NLRP3炎癥小體
- 上調(diào)NRF2/HO-1通路,降低活性氧(ROS)
- 抑制TGF-β1/Smad3信號(hào),抗纖維化
- 分泌VEGF、IGF-1等生長(zhǎng)因子,促進(jìn)血管生成
03 臨床研究顯著成果
骨髓來(lái)源干細(xì)胞研究
2018年,Herraiz等人研究了卵巢內(nèi)移植自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BM-MSCs)治療卵巢反應(yīng)不良患者的效果。治療2周后,患者竇卵泡計(jì)數(shù)(AFC)明顯改善,抗苗勒管激素水平連續(xù)兩次增加,81.3%的患者卵巢功能改善,并報(bào)告了5次成功受孕。

經(jīng)血來(lái)源干細(xì)胞突破
2020年,Zafardoust等進(jìn)行了一項(xiàng)自體經(jīng)血來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞(MenSC)治療卵巢反應(yīng)不良的I/II期臨床試驗(yàn)。移植后3個(gè)月,MSCs組15名女性中有4名自然懷孕,對(duì)照組在同一時(shí)期沒(méi)有懷孕。直至隨訪結(jié)束,MSCs組15例中有7例臨床妊娠,5名成功分娩,對(duì)照組16例中僅有2例臨床妊娠,1例名成功分娩。

臍帶來(lái)源干細(xì)胞進(jìn)展
2020年,國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)研究中,利用臍帶來(lái)源的MSCs (UC-MSCs)治療了61名POI患者。UC-MSCs移植后成功挽救了POI患者的卵巢功能,表現(xiàn)為卵泡發(fā)育增加,卵子收集改善,并獲得了四次臨床分娩,所有出生的嬰兒都發(fā)育正常。

04 不同干細(xì)胞來(lái)源的比較
各種來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞在治療POI方面各有優(yōu)勢(shì):
| 來(lái)源類型 | 優(yōu)勢(shì) | 臨床效果 |
|---|---|---|
| 臍帶來(lái)源(UC-MSCs) | 增殖能力強(qiáng),免疫原性低 | 可使FSH下降40% |
| 脂肪來(lái)源(AD-MSCs) | 取材便捷 | 促AMH分泌作用 |
| 經(jīng)血來(lái)源(MenSCs) | 具有卵巢趨向性 | 上調(diào)卵巢中FOXL2表達(dá) |
| 骨髓來(lái)源(BM-MSCs) | 研究歷史悠久 | 改善卵巢功能,提高妊娠率 |
胎兒附屬組織(臍帶、羊膜、胎盤)來(lái)源的MSCs具有顯著優(yōu)勢(shì):增殖能力強(qiáng)(群體倍增次數(shù)比成人來(lái)源高3-5倍)、免疫原性低(HLA-DR陰性率>95%)、倫理爭(zhēng)議少。
05 涉及干細(xì)胞移植治療卵巢早衰的臨床試驗(yàn)
ClinicalTrials.gov記錄了多項(xiàng)SCT治療POI的臨床試驗(yàn),截至2023年12月15日,共有28項(xiàng)注冊(cè)研究。
在該隊(duì)列中,2項(xiàng)研究被暫停,1項(xiàng)被撤回,1項(xiàng)被終止,10項(xiàng)試驗(yàn)的狀態(tài)未知,其中2項(xiàng)被認(rèn)為不重要。在明確的12項(xiàng)SCT治療POI試驗(yàn)中,7項(xiàng)已經(jīng)結(jié)束,2項(xiàng)正在積極招募參與者,2項(xiàng)處于預(yù)招募階段,1項(xiàng)試驗(yàn)正在進(jìn)行中,但目前尚未招募。
06 結(jié)論與展望
雖然過(guò)去幾十年輔助生殖技術(shù)取得了快速進(jìn)步,但POI問(wèn)題仍未得到解決。干細(xì)胞具有多能性、自我更新能力和分化成各種細(xì)胞類型的能力,已成為治療POI的有希望的途徑,它能調(diào)節(jié)卵巢內(nèi)分泌功能并恢復(fù)女性生育能力。
未來(lái)需要:
- 全面了解干細(xì)胞的治療機(jī)制
- 開(kāi)發(fā)耗時(shí)較少的培養(yǎng)方案
- 減少免疫反應(yīng)和腫瘤變化的風(fēng)險(xiǎn)
- 實(shí)現(xiàn)干細(xì)胞的規(guī)范化生產(chǎn)
- 開(kāi)展更大規(guī)模、長(zhǎng)期隨訪的臨床研究
隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展,建立包含優(yōu)選細(xì)胞來(lái)源(胎兒附屬組織MSCs)、3D低氧培養(yǎng)、原位多次移植(1×10?細(xì)胞/次)的標(biāo)準(zhǔn)化治療方案,結(jié)合靶向修飾技術(shù),將推動(dòng)POI治療進(jìn)入精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)新時(shí)代。
參考資料:
【1】Zhu, X.; Ye, J.; Fu, Y. Premature ovarian insufficiency patients with viable embryos derived from autologous oocytes through repeated oocyte retrievals could obtain reasonable cumulative pregnancy outcomes following frozen-embryo transfer.
【2】Herraiz, S.; Romeu, M.; Buigues, A.; Martinez, S.; Diaz-Garcia, C.; Gomez-Segui, I.; Martinez, J.; Pellicer, N.; Pellicer, A.Autologous stem cell ovarian transplantation to increase reproductive potential in patients who are poor responders.
【3】Zafardoust, S.; Kazemnejad, S.; Darzi, M.; Fathi-Kazerooni, M.; Rastegari, H.; Mohammadzadeh, A. Improvement of Pregnancy Rate and Live Birth Rate in Poor Ovarian Responders by Intraovarian Administration of Autologous Menstrual Blood DerivedMesenchymal Stromal Cells: Phase I/II Clinical Trial. Stem Cell Rev.
【4】Long Yan | Yixuan| Wu Li Li | Jun Wu | Feiyan Zhao | Zheng Gao | Wenjing Liu | Tianda Li | Yong Fan | Jie Hao | Jianqiao Liu | Hongmei Wang. Clinical analysis of human umbilical cord mesenchymal stem cell allotransplantation in patients with premature ovarian insufficiency. DOI: 10.1111/cpr.12938.
【5】Hye Kyeong Kim and Tae Jin Kim. Current Status and Future Prospects of Stem Cell Therapy for Infertile Patients with Premature Ovarian Insufficiency. DOI:10.3390/biom14020242.
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