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關于間充質干細胞(MSC)的七點思考
日期：2024-11-22 12:51
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摘要：
MSC的臨床研究始于1995年Caplan教授從惡性血液病患者骨髓抽取并分離培養出這些貼壁的細胞，然后回輸到患者體內，觀察臨床效果并證明其臨床應用的**性[1]。雖然有臨床實驗報道MSC引起心臟毒性，表現為一過性心律不齊，發生率為7%（30例患者中有2例出現）[2-4]。有一個非隨機對照試驗（造血干細胞移植）中，MSC**組100名患者中的3名患者，及對照組100名患者中的8名患者，由于**后出現感染而導致死亡[5]。但是，多個隨機對照臨床試驗，通過統計學分析，發現MSC**組和對照組的感染率沒有差異，明確提出MSC**不會增加感染的風...
MSC的臨床研究始于1995年Caplan教授從惡性血液病患者骨髓抽取并分離培養出這些貼壁的細胞，然后回輸到患者體內，觀察臨床效果并證明其臨床應用的**性[1]。雖然有臨床實驗報道MSC引起心臟毒性，表現為一過性心律不齊，發生率為7%（30例患者中有2例出現）[2-4]。有一個非隨機對照試驗（造血干細胞移植）中，MSC**組100名患者中的3名患者，及對照組100名患者中的8名患者，由于**后出現感染而導致死亡[5]。但是，多個隨機對照臨床試驗，通過統計學分析，發現MSC**組和對照組的感染率沒有差異，明確提出MSC**不會增加感染的風險，而且MSC**組和對照組在惡液質和成瘤方面沒有差異[6-9]。長期觀察也沒有發現病人增加微生物感染和間充質干細胞致瘤的現象[10-12]。
雖然多個隨機對照臨床試驗證明MSC在臨床應用的**性（無致瘤性），雖然多個國家已經批準MSC上市（見下圖1）；而美國FDA沒有批準上市，這可能導致了很多人對MSC的**性依然有顧慮，其實美國FDA不批準Osiris公司的Prochymal（骨髓MSC）上市，不是出于**性考慮，而是因為其**GVHD的III期臨床試驗結果達不到預期。
圖1
受精卵發育過了囊胚期后，就不存在胚胎干細胞；整個人體自然生命中，不存在誘導的多潛能干細胞（iPS）；但是人體中卻存在MSC和造血干細胞（HSC）。這個現象能告訴我們多少信息？
**，MSC是人體所必需存在的一種細胞類型。目前尚未發現或證明腫瘤細胞來源于MSC，甚至有學者認為腫瘤干細胞不是來源于正常的干細胞[13, 14]，那么可以認為自身體內的MSC不會癌變為腫瘤細胞或癌細胞。至于MSC是否促進腫瘤細胞的生長？如果沒有**系統的存在，MSC分泌豐富的營養性細胞因子，促進腫瘤細胞生長的可能性極大。但是機體存在**系統的情況下，外源的MSC能否有促瘤作用？**系統、間充質干細胞、腫瘤細胞/癌細胞，這三者的關系需要深入研究（見下圖2）。
圖2
**，MSC不等同于**抑制劑。MSC一直廣泛存在于人體中，而且隨機對照臨床試驗證明MSC的應用沒有增加感染率，這說明人體里的MSC并沒有發揮抑制**反應的作用，**抑制功能只是MSC對**系統發揮作用的其中一個功能。我們現在對MSC**功能的認知需要進一步的加深。雖然國際細胞**協會提出**調節功能分析作為MSC臨床研究的細胞產品放行標準（或者評價標準）[15]，但是這個標準無法量化，不具有可操作性。
第三，經過體外擴增后的MSC的**性是否等同于體內的MSC？未經體外擴增的MSC，細胞本身是**無害的，除非本身有某種基因缺陷。體外擴增*大的風險在于基因突變。有一研究小組發現骨髓MSC體外培養至18代時，出現基因突變、染色體異常[16]。另一個研究小組發現臍帶MSC體外培養至30代才出現染色體異常[17]。我們不能從這兩個研究結論得出體外培養的骨髓MSC比臍帶MSC更容易出現染色體異常，因為培養體系可能不一樣；但也能說明MSC在體外培養代數過高（超過10代）的情況下才會引起染色體異常。
第四，MSC制劑產品（注射液）的**性不同于MSC細胞本身的**性。MSC制劑產品，除了MSC外，還含有其他的輔料（緩沖液），比如生理鹽水等；還需要考慮培養生產工藝帶來的**隱患。有研究發現利用胎牛血清（FBS）培養MSC，可能會增加MSC的**原性[18, 19]。胎牛血清廣泛應用于MSC的體外擴增培養，考慮到胎牛血清中存在大量的異種蛋白，我們也應該盡可能地降低MSC細胞制劑中的胎牛血清殘留量。無血清培養基是否能滿足MSC產業化的需求，值得深入研究。更值得注意的是，MSC細胞制劑中含有二甲基亞砜（DMSO，細胞凍存必須要用的試劑）能明顯增加毒副作用，引起超敏反應[20-22]。如果MSC制劑中的內**含量超標，則很容易引起發燒。有學者對目前大量的臨床試驗的文獻進行分析（Meta-Analysis），發現MSC輸入**僅僅與發燒存在一定的關聯性，而與其他文獻所報道的**反應沒有必要的聯系，認為MSC**是**的[23]。MSC**引起的發燒，與MSC制劑產品的“胎牛血清、二甲基亞砜和內**”這三者的殘留量密切相關。胎牛血清殘留量、二甲基亞砜和內**均與生產工藝密切相關。MSC制劑產品的細胞活率過低、死細胞過多，這些死細胞及細胞碎片均可以引起發燒。另外，需要注意MSC采集時是否有微生物污染，以及在培養過程中引進的外源性微生物污染。微生物污染也是MSC制劑產品的高風險因素。
第五，異體MSC進入體內的代謝。目前關于MSC在機體里的代謝動力學認知均來源于動物實驗。由于MSC具有趨化到損傷的組織器官部位的特性，那么MSC在健康機體和**機體兩種狀態下的代謝動力學是不大一樣的。MSC來源也是一個影響因素，比如骨髓MSC的細胞體積大于臍帶血MSC，導致骨髓MSC在肺部的滯留多于臍帶血MSC[24]。實驗動物的物種也會影響MSC的代謝動力學，比如沒有肺部損傷的狗，MSC在肺部停留的時間約1天[25]，但是MSC可在健康的大鼠肺部停留3天[26]；給予大鼠肺部放射性損傷后，MSC在肺部停留時間延長只7天[26]。有研究顯示MSC在肺部的滯留，肺部環境能激活MSC表達TSG-6，有利于MSC發揮**作用[27]。MSC經過肺部后，會隨時血液循環到達其他器官，比如肝、腎、脾[25]等。異體MSC在**系統健全的小鼠體內的存活時間大約是22天，MSC在小鼠體內的存活時間和小鼠的**細胞的缺陷程度成反比，即MSC在NOD/SCID小鼠的存活時間*長，Nude裸鼠次之，正常健康小鼠*短[28]。
第六，適應癥的選擇。由于MSC廣泛存在于人體，那么人體出現的所有**，是否都可以應用MSC來**？在clinicaltrials網站登記注冊的MSC臨床試驗（I-III期）的病種或適應癥有數十種（見下圖3），其中不少已經發表了臨床研究的結果。那么MSC**的適應癥的選擇依據是什么？MSC的干細胞生物學功能決定了MSC的療效（**方案也很重要），因此，深入研究MSC的功能顯得非常重要。早期認為MSC的分化功能適合用來**某種**，但是MSC的**機理更可能在于分泌細胞因子[29-34]。但是目前還沒有數據或文章支持生物活性分子組合可以取代MSC來****；而且MSC的一些優點是生物活性分子所不具有的，比如低**原性、趨化聚集到損傷的局部位置、與組織器官的細胞與細胞間的交流（cell-cell crosstalk）等。
圖3
第七，何種情況適合自體MSC**。MSC存在于機體多個組織器官，包括骨髓、脂肪、胸腺、外周血等。人體有年齡，組織器官有年齡，干細胞同樣有年齡。年齡大的MSC的增長速度明顯下降[35, 36]。年齡大的MSC在體外培養時，細胞的胞體比年青的要大很多[36, 37]。而細胞胞體的增大與細胞衰老密切相關[38]。有證明表面衰老的MSC有三個方面的改變：品質下降、分化/再生能力衰減、遷移能力減弱[39]。這部分內容的詳細論述可參考本公眾號《病人自體干細胞有功能缺陷，不適合自體移植**》。某種**的患者自身MSC會出現某種功能的缺陷（見下圖4），這些功能的缺陷是否嚴重到影響療效，這依然需要進一步的深入研究。
圖4
總結：
雖然MSC已經被一些國家批準上市，**性和有效性得到官方和市場的認可；但是，上市并不意味著對MSC研究的終止。MSC的迷人在于她總能給我們一些驚喜，我們要做的就是研究這些驚喜背后的謎團。
