在幹細胞小精靈的幫助下,身體可以輕松地修複損傷的機體。間充質幹細胞(mesenchymal stem cells, MSC)是幹細胞家族的成員,是壹類具有自我更新,多潛能分化成多胚層起源細胞譜系的多能祖細胞。MSC可以遷移至損傷部位,發揮有效的組織修複和抗炎作用。
間充質幹細胞(MSC)是臨床應用的明星之壹,已經有很多新聞報道間充質幹細胞能治療多種疾病。
如何使間充質幹細胞療效達到最佳?細胞質量、注射途經、最佳劑量、治療時機……這些因素影響著MSC的療效。

細胞質量
先來大概定義壹下 “細胞質量” 指的是什麽?
細胞質量指單位細胞或單個細胞所對應的生物學效力;效力越高,細胞質量越好。那麽,什麽是生物學效力(Biological Efficacy,也可以縮寫爲bio-efficacy)?
效力包括強度(strength)和效果(effectiveness)兩個因素,即相同強度(壹般指濃度)下所取得的效果。比如,MSC同時具有免疫抑制和促進血管再生的功能,分別治療兩大類不同的疾病,那麽相對應的就有兩個生物學效力指標。
有壹些參數可以反映間充質幹細胞的質量,比如細胞活率、供體特性、克隆形成能力、細胞大小、免疫抑制能力和細胞因子分泌量。
細胞活率(cell viability)
這個好理解。就是MSC進入人體之前,MSC針劑裏還有多少MSC是活的?
活率90%以上的細胞制劑和活率只有70%的細胞制劑,相同的疾病情況下,治療效果難免會有較大的差異。畢竟,MSC需要活著,而且還要扛過肺部的清除,才能很好地發揮治療作用。
所以,細胞活率真的很重要!
供體特性
供體特性包括 “供體年齡”和“供體的身體狀況”。
(1)供體年齡
供體年齡是壹個很重要因素,因爲來自年輕供體的MSCs似乎具有更大的活力、增殖潛力和抗氧化能力,而年齡較大的成年來源的MSC具有較低的增殖能力。
(2)供體的身體狀況
有不少研究證明疾病也會影響自體間充質幹細胞的功能,尤其是壹些自身免疫性疾病患者,其自身骨髓的MSC出現功能異常,包括增殖速度減慢、克隆形成能力降低、免疫抑制能力下降、分泌生長因子的數量減少等等病理變化,使得患者自身骨髓MSC不適合用于自己疾病的治療。
注射途經
靜脈注射(全身性輸入)
靜脈注射是最常用和最簡單的途徑,並且允許輸入大量的MSC。
注意患者使用MSC時,最好是提高肺部的血氧分壓,至少是正常氧氣含量的環境裏。
局部介入注射
局部介入注射,包括聯合生物材料的應用(例如用于矯形障礙的骨支架)、用于神經系統疾病的脊髓鞘內注射、用于呼吸系統疾病的氣管內注射,都有利于MSC避開肺部的清除。
氣管內注射
早産兒常伴隨著支氣管肺發育不良(BPD)的風險。壹個小規模的臨床實驗驗證MSC幹預早産兒BPD的可行性:9名平均妊娠25.3周的早産兒的平均體重爲793克;前3名BPD患兒的MSC劑量爲1X107/kg,後6名BPD患兒的MSC劑量爲2X107/kg;治療7天後,支氣管分泌液中的炎症因子濃度明顯下降,呼吸嚴重程度評分改善明顯。
結合生物支架
幹細胞結合生物支架治療難治性疾病,尤其是神經損傷性疾病,是壹個新的治療手段。
最佳劑量
MSC的最佳劑量取決于不同的疾病和嚴重程度以及輸入途徑。由于MSC和傳統藥物的特性差異巨大,具體表現至少有2點。
一在MSC進入體內後,不符合傳統藥物典型的分布和代謝模型;傳統藥物屬于被動分布,而MSC具有主動趨化到損傷部位的功能,MSC在健康機體和疾病機體的體內分布也不壹樣。
二傳統藥物的動物實驗需要多次給藥維持穩定的血藥濃度,而MSC的動物實驗常常是單次注射,以至于MSC的臨床研究也常常采取1次注射的方案。實際上,MSC的單次注射並不能取得良好的穩定的長期的治療效果,即使短期內有明顯改善。
在目前的臨床研究中,MSC的使用劑量範圍非常大,每名患者使用的MSC細胞數從四千萬個MSC到上億個MSC不等。
靜脈輸入的細胞劑量相對比較穩定,常常采用每公斤體重數百萬級的MSC,即(1-10)x106/kg。靜脈輸入最高的劑量爲與造血幹細胞造血幹細胞共移植的10x106/kg,按照60公斤的體重,那也是需要6億個MSC了;還有治療GVHD的8x106/kg。靜脈輸入最低的劑量出現在MSC和造血幹細胞共移植的臨床實驗中,爲0.3x105/kg。
治療時機
MSC輸入的時間也很重要:MSC應該是預防還是治療?
MSC促進糖尿病足的愈合,而且潰瘍面的愈合並不伴隨著疤痕組織的增生,這提示MSC能抑制疤痕組織增生,不僅適用于皮膚創傷的治療(包括整形外科),還適用于開創性手術預防術後疤痕增生,比如最常見的腹腔術後腸粘連。需要注意的是,MSC的應用時機,因爲MSC並不能消除疤痕組織,只是預防疤痕組織的出現。
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