2021年干细胞首张成绩单出炉！脐带间充质干细胞可以显著改善新冠患者的生存率和恢复时间

发表时间：2021/01/09 责任编辑：中国AG旗舰

在过去的2020年里，干细胞治疗新冠肺炎已经取得了阶段性的成果。2021年伊始，干细胞治疗新冠肺炎的喜讯已经向我们传来。


干细胞（stem cells）是一类具有自我复制能力（self-renewing）的多潜能细胞，干细胞（Stem Cell）是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。


间充质干细胞（MSCs）是多能细胞，可以分化成多种细胞类型，包括骨骼，软骨，肌肉和脂肪细胞，以及其他细胞类型。MSCs是一种主要类型的成体干细胞，正在研究用于治疗应用，因为它们具有治疗一系列急性和退行性疾病的潜力。它们在体内外特定的诱导条件下可以分化成脂肪、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经甚至血液等多种组织细胞——这简直相当于孙悟空72变的能力！


1月5日，《干细胞转化医学》杂志上的最新研究表明[1]，脐带间充质干细胞可以显著改善新冠肺炎急性呼吸窘迫综合征患者的生存率和恢复时间。


COVID-19主要重症急性呼吸窘迫综合征（ARDS），一直与高死亡率相关，最新发表在《干细胞期刊》（Stem Cells Journals）的报告中，迈阿密大学米勒医学院的研究人员透过一项双盲随机对照实验，发现胎儿脐带中的间充质干细胞（mesenchymal stem cell， MSC）可用于治疗出现ARDS症状的重症感染者。


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用于COVID-19急性呼吸窘迫综合征的脐带间充质干细胞：一项双盲，1 / 2a期随机对照试验 

//doi.org/10.1002/sctm.20-0472


在试验中，研究人员针对一批出现严重急性呼吸窘迫综合征的住院感染者进行双盲实验性治疗，意味患者与临床医师均不知其所属的是治疗组或对照组，治疗组的患者3天内2度被输注了1亿个干细胞，合计每人共接受了2亿个干细胞。对照组患者也接受了2次输液，但不含间充质干细胞。两组患者都得到最佳护理。
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图：间充质干细胞治疗组患者恢复时间显著改善[1]


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图：间充质干细胞治疗组患者生存率改善[1]

结果显示，干细胞治疗组的患者1个月后的存活率高达91%，而接受安慰剂治疗的对照组则仅为42%，其中年龄小于85岁的患者中，接受干细胞治疗者1个月后存活率高达100%。


此外，研究人员更发现，这项治疗相当安全，并没有发生任何与输液有关的严重不良事件。表明，间充质干细胞治疗是安全的，能够显著降低患者的炎症细胞因子，显著改善患者的生存率以及恢复时间。并且发现，与对照组相比，间充质干细胞治疗组的严重不良事件更少。


正是因为如此，科研人员认为脐带间充质干细胞输注治疗是安全的，对新冠肺炎急性呼吸窘迫综合征患者是有益的。

间充质干细胞的“战疫”回顾


新冠肺炎疫情爆发以来，人们已经知道新冠病毒感染带来的死亡率与其所引发的急性呼吸窘迫综合征、多器官功能衰竭相关。尽管人们找到了一些治疗的方法，诸如地塞米松以及恢复期血浆等，但是仍然需要开发能够调节炎症反应、缩短疾病进程并进一步提高生存率的疗法。

间充质干细胞不仅可以抑制过分强烈的免疫风暴，也可以在免疫力低下时增强人体免疫力，促进新冠病毒感染后肺部内源性修复和再生机制。间充质干细胞还能够通过抑制淋巴细胞产生炎性细胞因子来调节免疫系统，并诱导产生抗炎细胞因子。因此，间充质干细胞治疗有望为新冠病毒患者提供一种独特的治疗选择。

全球已经有多个国家采用了间充质干细胞来治疗新冠肺炎重症患者。根据美国临床试验数据库ClinicalTrials.gov上的信息，以“COVID-19”以及“mesenchymal stem cell”为关键词进行检索，2020年全年共有68项间充质干细胞治疗新冠肺炎相关项目登记注册。日本九州再生医学特别委员会批准了关于使用自体间充质干细胞治疗新冠肺炎后遗症的方案。

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2020年3月，美国生物医学高级研究与开发局（BARDA）将间充质干细胞治疗产品MultiStem®评价为与治疗COVID-19高度相关的疗法。它有可能显著改善患者的生活，并且有潜力成为治疗COVID-19和其他呼吸道疾病所需的资源。

在我国，2020年初新冠肺炎疫情爆发之后，多地区的间充质干细胞治疗重症新冠病毒肺炎研究项目相继获得批准，并成为了新冠病毒防控应急科研攻关项目或国家科技攻关的紧急专项。

由此可见，间充质干细胞已经成为了各国高度重视的抗疫战略。

间充质干细胞的发展历史


1924年，俄罗斯出生的研究人员Alexander Maximow使用组织学来鉴定间充质中可以分化成多种血细胞类型的一种前体细胞。那个时候还没有间充质干细胞这个词，这也是可以追溯的最早的有关间充质干细胞文献。


40年后，在20世纪60年代，研究人员Ernest McCulloch和James Till发现了骨髓细胞的克隆特性。然后又花了十年才开始进行体外试验，以便检测多能骨髓细胞的克隆性质，该试验由Friedenstein的研究小组在1970年代开发，那时候研究的基质细胞（现称为间充质干细胞）细胞）被称为集落形成单位 - 成纤维细胞（CFU-f）

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已知的，MSCs的第一次临床试验发生在1995年，但在此时间之前，科学界已经开始了数百项有用到MSCs的临床试验。


直到世纪之交的（2000年），科学界终于得到支撑研究足够的间充质干细胞类型，也进一步明确了此种干细胞类型的应用。


再到后来的研究和实验进一步表征了骨髓细胞的可塑性以及它们如何通过环境刺激来分化成成熟细胞类型。例如，在存在成骨刺激（例如无机磷酸盐，抗坏血酸，地塞米松和相关刺激物）的情况下生长骨髓基质细胞可以驱动分化为成骨细胞（骨生成细胞）。类似地，转化生长因子最佳（TGF-β）的存在具有软骨形成（软骨）性状的能力。


展望


面对新冠病毒的入侵，间充质干细胞给人类医学带来了新希望。间充质干细胞广泛存在于人体中，随着科学的发展，人们意识到围产组织是间充质干细胞的天然宝库，它为人类健康提供保障。目前国内获得临床批件的间充质干细胞疗法中，一半采用了围产组织来源的间充质干细胞，涉及的疾病种类也越来越多，相信未来围产组织来源间充质干细胞会给疾病的治疗带来更多的可能。


参考文献：

[1] Umbilical cord mesenchymal stem cells for COVID‐19 acute respiratory distress syndrome: A double‐blind, phase 1/2a, randomized controlled trial

//stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sctm.20-0472

[2] //www.nature.com/articles/s41392-020-00286-5

[3] Molecular investigation of adequate sources of mesenchymal stem cells for cell therapy of COVID‐19‐associated organ failure. Stem Cells Transl Med. //stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sctm.20-0189

 

[4] Ge XY, Li JL, Yang XL, et al. Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature. 2013;503:535-538.


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