《Nature》关注干细胞治疗疾病！上百种不治之症的治疗新大门已打开

近日，Nature杂志上发表了一篇综述[1]，总结了最近使用间充质干细胞（MSC）治疗人类疾病的最新临床应用研究，包括神经系统疾病、肺功能障碍、代谢/内分泌相关疾病、生殖障碍、皮肤烧伤和心血管疾病，有助于促进再生医学的转化研究进入临床应用阶段。 在本综述中，作者描述了不同类型的基于干细胞的疗法，并概述了它们的定义、历史和杰出的临床应用。 图片 [1]可用于干细胞疗法的不同细胞来源示意图 脑部疾病和脊髓损伤的治疗：间充质干细胞已成为关键参与者 间充质干细胞被广泛用于几乎所有神经元疾病的临床试验中，其中使用骨髓来源的间充质干细胞（BM-MSCs）治疗神经元疾病的结果已在各种临床试验类型中广泛报道。 在一项为期2年的随访临床试验中，16例脑卒中患者接受了BM-MSC输注，结果显示治疗安全，并改善了运动障碍量表评分等临床结局。 图片 图片 [1]使用MSCs治疗脑相关损伤和神经系统疾病的临床试验 呼吸系统疾病和肺纤维化：临床数据支持脐带是间充质干细胞的良好来源 在过去十年中，由于空气污染，吸烟行为，人口老龄化以及最近的呼吸道病毒感染（例如COVID-19），呼吸道疾病的发病率显着增加。传统治疗侧重于使用表面活性剂、人工呼吸支持、机械通气和抗生素/抗炎药缓解症状和预防疾病进展，对受损气道、肺泡液清除和炎症反应引起的其他问题的影响有限。间充质干细胞以其免疫调节能力而闻名，显示出减轻损伤和帮助损伤后肺恢复的潜力。 据 ClinicalTrials.gov，从2017年至今已有159项研究测试了间充质干细胞在治疗肺部疾病的应用，这表明使用间充质干细胞作为治疗呼吸系统疾病的替代方法的趋势。 COVID-19成为全球主要的肺部健康问题，脐带已成为治疗COVID-19的最常见的MSC来源，共有1047名患者参加了这些试验，大多数研究结果证明其可以减少炎症反应，改善肺功能，减少重症监护病房（ICU）停留时间，增强肺组织再生和减少肺纤维化进展方面的安全性和有效性。 图片 [1]UC-MSCs是治疗肺部疾病的良好候选者 当前已经提出了13项临床试验使用UC-MSCs治疗支气管肺发育不良，这些试验中的大多数使用UC-MSCs进行I期和II期，重点是评估基于干细胞的治疗的安全性和有效性，当前已发表的数据表明UC-MSCs有助于改善支气管肺发育不良症状，且不良反应较少，除此之外，给予低体重早产儿UC-MSCs可有效降低其患支气管肺发育不良风险。 根据世界卫生组织的记录，全球有超过65万COPD患者。间充质干细胞治疗COPD的目标是促进肺实质细胞和肺泡结构的再生和肺功能的恢复。迄今为止，已经有五项临床试验使用BM-MSCs作为治疗COPD的主要干细胞，但其治疗效果还需开展更大型的临床试验方可明确。 内分泌失调、不孕症/生殖功能恢复和皮肤烧伤：MSC被寄予厚望 内分泌失调：内分泌系统失调在糖尿病、甲状腺疾病、生长障碍、性功能障碍、生殖功能障碍和其他代谢紊乱的发展中起着至关重要的作用。对于一些当前无法根治的内分泌失调疾病，可以考虑采用干细胞疗法。当前已有多项使用间充质干细胞治疗糖尿病的临床试验，已发表出来的结果表明间充质干细胞治疗可能降低空腹血糖和HbA1C水平和升高的C肽水平，有助于胰岛的修复等。 不孕症/生殖功能恢复：现代社会越来越多地面临不孕不育问题，许多疾病与不孕症有关，包括POF、非阻塞性无精子症、子宫内膜功能障碍和Asherman综合征。一些个例研究证实了间充质干细胞治疗POF的疗效，让患者看到了希望。 伤口愈合与皮肤烧伤：烧伤是全球第四大常见损伤，据统计，每年约有18万名患者死于烧伤。烧伤后的恢复取决于烧伤的严重程度和治疗的有效性。迄今为止，完全逆转严重烧伤的毁灭性损害在医学上仍然无法实现，干细胞疗法为烧伤患者提供了另一种选择。一项在60名患者中进行的研究表明，用自体BM-MSC或UC-MSCs治疗，其全身表面积的10-25%被烧伤，结果显示，两种MSC类型都提高了愈合率并缩短了住院时间。类似临床试验还有很多，其结果均证实了干细胞对烧伤的显著疗效。 图片 [1]MSCs及其组织起源的性质支持它们在治疗应用中的使用 间充质干细胞治疗的机制 最近研究报告称，间充质干细胞能够通过细胞旁或跨细胞运输通过内皮细胞片迁移，然后迁移到大脑的受伤或炎症部位，起到修复作用。 神经退行性疾病中的治疗研究发现，间充质干细胞参与轴突和功能性髓鞘再生过程，因此其在这一领域的应用研究而显着增加。在免疫调节功能方面，将人间充质干细胞施用于经受SCI或脑缺血的免疫功能正常的小鼠体内，结果表明表现出对神经损伤的短期神经元保护功能。 间充质干细胞还具有免疫细胞炎症调节的能力：（1）促进巨噬细胞向M2型极化，（2）抑制T淋巴细胞活性，（3）刺激调节性T细胞（Tregs）的增殖和分化，以及（4）抑制自然杀伤（NK）细胞的活化。 图片 图片来源[1] 干细胞技术的研究及应用潜力是巨大的，凭借它的“万能”特性可以再造一种全新的，甚至是更年轻的细胞、组织或器官，广泛应用于难以医治的早老性痴呆、帕金森氏病、糖尿病、中风和卵巢早衰等目前尚不能治愈的200多种疾病。 截至2023年，可以使用干细胞治疗的疾病，包括：运动系统、神经系统、内分泌系统、血液循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖系统。 运动系统：膝骨关节炎、软骨损伤、骨质疏松等。 01 图片 年龄增大，骨质流失严重；创伤性骨关节炎症；软骨撕裂退化等，传统治疗只能够暂时性缓解疼痛。 而目前使用的脐带间充质干细胞具有强大的分化能力，可以分化成为骨细胞，能够修复人体的各种组织，特别是对膝骨关节修复、软骨愈合及创伤后炎症等方面，它能在体内微环境作用下主动迁移至受损部位进行修复重建，促进受损的软骨重生。 与此同时，它可以分泌多种具有调节免疫和抗炎作用的细胞因子，来缓解骨关节炎的临床症状，为从根本上治愈骨关节炎提供了可能。 国内外大量临床前研究和临床研究已证实，干细胞移植在膝关节炎中是安全和有效的。干细胞移植能够明显改善膝骨关节炎患者关节疼痛症状和功能障碍情况且具有一定长期疗效和较好应用前景。 神经系统：帕金森、阿尔茨海默病、脑出血、脑萎缩、脑部神经损伤等。 02 图片 以帕金森病为例，研究表明，帕金森病与黑质核心群中的多巴胺能神经元的缺乏相关，而这种缺乏会引起运动性紊乱。 干细胞可以分化为多种类型的细胞，其中包括神经元。 干细胞治疗，则是每次要给患者注射五千万到一个亿单位量的干细胞，到了体内能够替代或产生多巴胺，从而在根本上改善帕金森的疾病症状。 干细胞可以分化为多种类型的细胞，其中包括神经元。 内分泌系统：糖尿病 03 图片 糖尿病是一种常见的内分泌代谢疾病，是由多种原因引起胰岛素分泌或作用的缺陷，或者两者同时存在而引起的以慢性高血糖为特征的代谢紊乱。 通俗来说就是胰脏的β细胞活性不够，供应的胰岛素不足，胰岛素不能正常分泌或者不能正常输送进我们的血液当中或肠部，这几个原因都会造成我们摄入的糖份不能够被及时的分解和应用，这时候就会出现血糖高。所以平时需要外用药物或者胰岛素控制治疗。 通过回输干细胞可以通过诱导分化成为胰岛β细胞。胰岛β细胞能增加葡萄糖的穿膜转运，促进葡萄糖在细胞糖原合成，降低血糖胰岛β细胞能增加葡萄糖的穿膜转运，促进葡萄糖在细胞内氧化或糖原合成，调节血糖水平、改善胰岛素抵抗。 血液循环系统：一般指心脑血管疾病，包括三高(血压高、血糖高、血脂高)、心肌病、动脉粥样化等。 04 图片 干细胞是人体中的种子细胞，它可以分化出人体内所有细胞。输入体内的年轻、健康的干细胞可以分化出构成血液循环系统的全部细胞，替换病变、坏死细胞，逐渐恢复血液、心脏正常生理结构和功能，保护血液循环系统，且在预防心衰、冠心病、心肌梗塞等疾病时都有很好的效果。 呼吸系统：慢阻肺、肺部纤维化、肺炎、支气管炎等。 05 近日，《细胞》杂志发表了一项关于慢阻肺患者肺干细胞的研究。结果发现，在慢阻肺患者的肺部发现了大量异常的肺干细胞。 其中，一种变异肺干细胞产生大量粘蛋白，阻塞了小气道；另外两种变异肺干细胞导致肺部纤维化和炎症，降低了肺部功能。相比而言，慢阻肺患者正常的肺干细胞数量不多，而这三种变异肺干细胞占主导地位，从而导致了慢阻肺的发生。 干细胞治疗的基本原理是通过静脉输注一定量的干细胞来修复或替代已经受损的组织；干细胞可以分化为肺泡上皮细胞、纤维细胞和免疫细胞等，从而促进已经受损的肺组织愈合。这种治疗方法安全、无副作用、创伤小等。 干细胞治疗可以有效地修复肺部受损的组织和器官，减轻炎症反应，改善肺功能。 泌尿系统：肾脏疾病、男性前列腺炎等。 07 图片 泌尿系统各器官(肾脏、输尿管、膀胱、尿道)都可发生疾病，并波及整个系统。泌尿系统的疾病既可由身体其他系统病变引起，又可影响其他系统甚至全身。 干细胞可以分化出人体泌尿系统的各种功能细胞，如肾小球内的扁平细胞、足细胞、系膜细胞等，新生的这些功能细胞可以替换掉坏死病变的细胞，恢复肾小球的滤过功能和肾小管的重吸收功能，进而恢复泌尿系统的正常生理结构和功能。 生殖系统：男性ED、女性卵巢早衰、子宫内膜薄、内膜损伤、宫腔粘连等。 08 图片 干细胞分化为特定功能的细胞修复生殖系统，一般来说需要采取靶向注射治疗效果更佳。但是价格也会比静脉回输要高。 其他：抗衰老、改善亚健康、增强免疫力预防疾病 09 图片 通过细胞激活人体自身的自愈功能，补充和调节病变细胞，激活细胞功能，恢复正常的生理功能，可以取得持久的效果。目前再生医学被给予厚望, 为治疗更多疾病带来可能。 我们相信，随着干细胞治疗技术的不断进步和广泛应用，未来将有更多“从无到有”的医学奇迹出现。让我们为科技创新点赞，为生命健康保驾护航！ 此外，为了推动细胞治疗产业的健康发展，我国还将加强行业监管和规范建设。政府将制定更加严格的行业标准和规范，确保细胞治疗产品的安全性和有效性。同时，还将加强对企业的监管和管理，确保企业能够遵守行业规范和市场规则。 参考文献： [1] Hoang DM, Pham PT, Bach TQ, et al. Stem cell-based therapy for human diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022;7(1):272. Published 2022 Aug 6. doi:10.1038/s41392-022-01134-4

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