李嘉雯，王曉云,簡白羽，溫晴晴(綜述)，王立峰(審校)

(1.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院心內(nèi)科，哈爾濱 150001; 2.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

間充質(zhì)干細胞的臨床應(yīng)用與問題研究

李嘉雯1△，王曉云1※,簡白羽2，溫晴晴1(綜述)，王立峰1(審校)

(1.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院心內(nèi)科，哈爾濱 150001; 2.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

摘要：近幾年，間充質(zhì)干細胞療法作為一種治療機體無法自然修復(fù)的組織細胞和器官損傷的多種難治性疾病的新方法取得了廣泛關(guān)注。其有能力在體內(nèi)和體外條件下分化成各種細胞系并進行大量擴增。間充質(zhì)干細胞療法在多個國家的基礎(chǔ)試驗中已證實了其安全性和有效性。隨著研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細胞療法的負面效應(yīng)。該文對近年來關(guān)于間充質(zhì)干細胞臨床治療效果調(diào)查情況及其在臨床應(yīng)用中存在的問題予以綜述，以期為臨床提供參考。

關(guān)鍵詞：間充質(zhì)干細胞；臨床應(yīng)用；干細胞治療

干細胞有很強的自我更新能力，并且能分化成不同的細胞系[1]?？偟膩碚f，可分為兩種類型，即非胚胎干細胞和胚胎干細胞。非胚胎干細胞多屬于成體干細胞，大部分成體干細胞已經(jīng)在某種程度上特殊化，并且有限制性分化潛能，是再生醫(yī)學(xué)目前最常用的種子細胞；胚胎干細胞來源于囊胚內(nèi)細胞團的多能性細胞,并且可以分化成3個原胚層的所有細胞[2]。但畸胎瘤的形成和倫理上的爭議阻礙了胚胎干細胞的研究和臨床應(yīng)用[3]?，F(xiàn)就間充質(zhì)干細胞的臨床應(yīng)用情況予以綜述。

1間充質(zhì)干細胞簡述

1968年，F(xiàn)riedenstein等[4]第一次從骨髓中提取到一種可在體外進行自我擴增和分化的細胞，并將其命名為間充質(zhì)干細胞。隨后研究者發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞可以從多種組織(如脂肪組織、外周血、臍帶血、胎盤)中分離獲得，同時這些細胞具有顯著體外擴增的能力[5]，使其能迅速達到用于體內(nèi)治療所需的數(shù)量。為了更好地鑒定間充質(zhì)干細胞，2006年國際細胞療法協(xié)會認定間充質(zhì)干細胞需滿足以下3個標(biāo)準(zhǔn):①間充質(zhì)干細胞須符合在標(biāo)準(zhǔn)組織培養(yǎng)的條件下能貼壁生長；②必須表達特定的細胞表面標(biāo)志物(如CD73、CD90和CD105)，同時不表達其他標(biāo)志物(包括CD34、CD45、CD11b、CD14、CD79、HLA-DR等表面分子)；③在離體條件下，此類細胞能被誘導(dǎo)向脂肪細胞、成骨細胞和軟骨細胞等不同種類的細胞分化[6]。間充質(zhì)干細胞在臨床中的應(yīng)用主要歸功于其4種生物學(xué)特性：①通過靜脈注射可沿損傷的組織歸巢到炎性反應(yīng)區(qū)域的能力；②分化成各種類型細胞的能力；③分泌多種生物活性分子來促進受損組織的修復(fù)和抑制炎性反應(yīng)的能力；④執(zhí)行免疫調(diào)節(jié)功能的能力[7]。事實上，這4個方面的作用是相互聯(lián)合且重疊的[8]。其獨特的生物學(xué)特性引起了再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。1995年，Lazarus等[9]首次實行間充質(zhì)干細胞的臨床試驗，對15例血液惡性腫瘤受試者經(jīng)靜脈途徑移植自體干細胞。近年來，細胞療法在臨床應(yīng)用中取得了較大進展[10]。

2間充質(zhì)干細胞在臨床上的應(yīng)用

2.1間充質(zhì)干細胞治療移植物抗宿主病急性移植物抗宿主疾病有很高的發(fā)病率和致死率[11]，其通常發(fā)生于異基因造血干細胞移植之后。目前，臨床上采用皮質(zhì)激素療法作為該病初治的金標(biāo)準(zhǔn)，但這種療法只對部分患者有效。Le Blanc等[12]對1例9歲的移植物抗宿主病患兒進行了移植治療，并取得了成功。隨后，Ringdén等[13]使用間充質(zhì)干細胞療法治療8例Ⅲ～Ⅳ級激素難治性移植物抗宿主病患者和1例廣泛型慢性移植物抗宿主病患者，8例患者中有6例癥狀完全消失，其中5例在移植后的2個月至3年之內(nèi)仍然存活，存活率明顯高于未移植的16例患者。間充質(zhì)干細胞療法或許可以成為治療移植物抗宿主病的一種潛在的新療法。

2.2間充質(zhì)干細胞治療心血管疾病盡管醫(yī)學(xué)技術(shù)水平在不斷提高，但尋找一種能夠替代或修復(fù)梗死心肌細胞的方法已成為當(dāng)務(wù)之急。干細胞的多向分化潛能使血管及心肌細胞在其促使下得到新生[14-15]。Nagaya等[16]發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞移植后顯著增加了大鼠毛細血管密度并且降低了心肌梗死處的膠原體積，引起左心室舒張末壓降低。王建安等[17]對23例心臟病患者采取移植患者自身骨髓間充質(zhì)干細胞的方法進行治療，使患者血漿B型利鈉肽水平降低，且未出現(xiàn)明顯的炎性不良反應(yīng)。在另一項試驗中，將69例急性心肌梗死發(fā)作12 h內(nèi)的患者進行隨機分組治療，間充質(zhì)干細胞組(34例)使用自體骨髓間充質(zhì)干細胞治療，另一組(35例)則使用生理鹽水治療；3個月后，影像學(xué)技術(shù)表明，間充質(zhì)干細胞能顯著改善左心室功能，且間充質(zhì)干細胞組左心室射血分數(shù)較生理鹽水組有明顯的升高[18]。

2.3間充質(zhì)干細胞治療肝病間充質(zhì)干細胞在臨床上對肝病治療的患者數(shù)量有限。何金秋等[19]的一項試驗性治療顯示，經(jīng)間充質(zhì)干細胞移植治療后，39例慢性肝衰竭患者中絕大多數(shù)出現(xiàn)血生化指標(biāo)好轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。Mohamadnejad等[20]通過外周靜脈注射自體間充質(zhì)干細胞治療4例肝硬化失代償患者，在隨訪結(jié)束之前未發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)。Kharaziha等[21]研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞療法在治療終末期肝病中也具有良好的療效，8例終末期肝病患者在接受治療后，患者的終末期肝病積分水平下降，其他血生化指標(biāo)也有明顯好轉(zhuǎn)。郭學(xué)軍等[22]同樣給患者移植了間充質(zhì)干細胞，在移植后的第4周發(fā)現(xiàn)，患者纖維蛋白原、白蛋白水平上升，凝血酶原時間下降，膽堿酯酶和甲胎蛋白同樣存在程度不同的升高，但是轉(zhuǎn)氨酶與總膽紅素在移植前后沒有明顯變化。

2.4間充質(zhì)干細胞治療脊髓損傷間充質(zhì)干細胞移植療法能提高患者的生活質(zhì)量，減輕患者使用其他療法帶來的負擔(dān)。楊華強等[23]采用靜脈輸注聯(lián)合腰椎穿刺術(shù)鞘內(nèi)注射間充質(zhì)干細胞的方法成功治療了40例脊髓損傷患者；術(shù)后對不完全性脊髓損傷患者進行移植后隨訪，發(fā)現(xiàn)其各項評分都有很大好轉(zhuǎn)，而完全性脊髓損傷患者的這些指標(biāo)沒有明顯變化，且兩組的殘損分級也沒有變化；同時，各項生化指標(biāo)正常，沒有產(chǎn)生嚴重的并發(fā)癥及不良反應(yīng)。饒耀劍等[24]對50例脊髓損傷的患者進行間充質(zhì)干細胞移植治療，結(jié)果與治療前相比，其感覺和運動評分有所改善，生活自理能力也得到增強，身體各項生化指標(biāo)無異常。

2.5間充質(zhì)干細胞應(yīng)用于其他臨床疾病的治療武警總醫(yī)院對收治的35例腦創(chuàng)傷后遺癥患者進行了隨機對照治療，并于術(shù)后6個月進行功能評定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，干細胞治療組較對照組患者的交際能力和社會生活能力均有所提高[25]。2012年，石家莊市某醫(yī)院骨科對55例股骨頭無菌性壞死的患者進行分組治療；經(jīng)過一段時間，干細胞治療組的數(shù)字減影血管造影檢查結(jié)果與對照組相比有所好轉(zhuǎn)，而不良反應(yīng)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，干細胞治療組的療效優(yōu)于對照組，從而說明使用干細胞療法是治療這種疾病的一種創(chuàng)新療法[26]。

3間充質(zhì)干細胞在臨床應(yīng)用中的問題

間充質(zhì)干細胞是一類低免疫原性細胞，缺乏共刺激分子CD40、CD80和CD86的表達。其在對主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類分子低表達的同時，不表達主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類分子[27]。這種獨特的屬性使同種異體干細胞的移植不引起免疫排斥反應(yīng)，但用于更廣泛的臨床治療實踐中還需要克服許多挑戰(zhàn)。

3.1安全性問題間充質(zhì)干細胞可以促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移，其本身也具有惡變的風(fēng)險[28]。此外，在一些病理條件下，間充質(zhì)干細胞的應(yīng)用可能弊大于利。研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細胞可以通過上調(diào)白細胞介素6的分泌加重關(guān)節(jié)炎[29]。對于被選入間充質(zhì)干細胞標(biāo)準(zhǔn)治療的患者，必須考慮其患病的程度，尤其針對特殊人群，包括免疫力低下者，應(yīng)被視為禁忌的范圍。

3.2移植問題間充質(zhì)干細胞的臨床應(yīng)用需要移植大量的細胞，但研究表明，連續(xù)的細胞傳代可以導(dǎo)致細胞的分化；發(fā)生轉(zhuǎn)化的細胞表現(xiàn)為染色體異常，上調(diào)原癌基因的表達和增強端粒酶活性，在移植后形成腫瘤[30]。Bernardo等[31]的研究表明，間充質(zhì)干細胞可在體外安全地擴增至25代。臨床試驗中所使用的干細胞必須在藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范的要求下進行生產(chǎn)。

3.3質(zhì)量控制體外的人工細胞擴增并沒有擺脫微生物污染的危險，因此在不同的培養(yǎng)階段要仔細認真地做細菌學(xué)檢測(主要是液體培養(yǎng)基的檢測)；此外，干細胞臨床應(yīng)用的劑量和輸注的時間也要根據(jù)疾病的類型和嚴重程度來決定，任何的科學(xué)研究都是一步步進行的，目前其在各方面均缺少有效的控制方法[32]。

4小結(jié)

由于間充質(zhì)干細胞具有高增殖特性和多向分化潛能，且取材較為容易、對機體損傷較小、組織相容性好等優(yōu)點，其在臨床實踐中的應(yīng)用取得了很大進展，具有廣闊的應(yīng)用前景。但仍存在許多問題，如何確定有效的移植時間窗、移植細胞數(shù)量、最佳移植途徑以及移植后是否安全、遠期預(yù)后等都是亟待解決的問題，需要堅持不懈地鉆研與探索。

參考文獻

[1]李炳堯,武曉云,吳巖.間充質(zhì)干細胞的分離與培養(yǎng):從實驗室到臨床[J].中國組織工程研究,2013,17(14):2649-2655.

[2]甄珍,郭英,邊育紅,等.胚胎干細胞的應(yīng)用研究[J].長春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2013,29(2):319-321.

[3]楊寶田.胚胎干細胞來源的畸胎瘤干細胞研究[D].杭州：浙江理工大學(xué),2013.

[4]Friedenstein AJ,Petrakova KV,Kurolesova AI,etal.Heterotopic of bone marrow.Analysis of precursor cells for osteogenic and hematopoietic tissues[J].Transplantation,1968,6(2):230-247.

[5]Awad HA，Butler DL，Boivin GP，etal.Autologous mesenchymal stem cell-mediated repair of tendon[J].Tissue Eng,1999，5(3):267-277.

[6]Dominici M,Le Blanc K,Mueller I,etal.Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells.The International Society for Cellular Therapy position statement[J].Cytotherapy,2006,8(4):315-317.

[7]郭子寬.間充質(zhì)干細胞及其臨床應(yīng)用中的幾個問題[J].中國組織工程研究,2012,16(1):1-10.

[8]Int Anker PS，Scherjon SA,Kleijburg-van der Keur C,etal.Isolation of mesenchymal stem cells of fetal or maternal origin from human placenta[J].Stem cells,2004,22(7):1338-1345.

[9]Lazarus HM,Haynesworth SE,Gerson SL,etal.Ex vivo expansion and subsequent infusion of human bone marrow-derived stromal progenitor cells (mesenchymal progenitor cells):implications for therapeutic use[J].Bone Marrow Transplant,1995,16(4):557-

564.

[10]牟樂明,孫占勝,王伯珉,等.骨髓間充質(zhì)干細胞移植對脊髓損傷大鼠Toll樣受體4表達的影響[J].山東大學(xué)學(xué)報：醫(yī)學(xué)版，2014,52(1)：37-41.

[11]Sun ZM,Liu HL，GengLQ，etal.HLA-matched sibling transplantation with G-CSF mobilized PBSCs and BM decreases GVHD in adult patients with severe aplastic anemia[J].J Hematol Oncol,2010,3:51.

[12]Le Blanc K,Rasmusson I,Sundberg B,etal.Treatment of severe acute graft-versus-host disease with third party haploidentical mesenchymal stem cells[J].Lancet,2004,363(9419):1439-1441.

[13]Ringdén O,Uzunel M,Rasmusson I,etal.Mesenchymal stem cells for treatment of therapy-resistant graft-versus-host disease[J].Transplantation,2006,81(10):1390-1397.

[14]Gnecchi M,Danieli P,Cervio E.Mesenchymal stem cell therapy for heart disease[J].Vascul Pharmacol,2012,57(1):48-55.

[15]陳婷,陳光輝.間充質(zhì)干細胞移植治療心血管疾病的應(yīng)用與進展[J].中國組織工程研究,2013,17(1):142-149.

[16]Nagaya N,Kangawa K,Itoh T,etal.Transplantation of mesenchymal stem cells improves cardiac function in a rat model of dilated cardiomyopathy[J].Circulation,2005,112(8):1128-1135.

[17]王建安,謝小潔,何紅,等.骨髓間質(zhì)干細胞移植治療原發(fā)性擴張型心肌病的療效與安全性[J].中華心血管病雜志,2006,34(2):107-110.

[18]Chen SL,Fang WW,Qian J,etal.Improvement of cardiac function after transplantation of autologous bone marrow mesenchymal stem cells in patients with acute myocardial infarction[J].Chin Med J(Engl),2004,117(10):1443-1448.

[19]何金秋,潘興南,王崇國,等.自體骨髓間充質(zhì)干細胞移植治療終末期肝病39例[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2010,14(45):8521-8525.

[20]Mohamadnejad M,Alimoghaddam K,Mohyeddin-Bonab M,etal.Phase 1 trial of autologous bone marrow mesenchymal stem cell transplantation in patients with decompensated liver cirrhosis[J].Arch Iran Med,2007,10(4):459-466.

[21]Kharaziha P,Hellstr?m PM,Noorinayer B,etal.Improvement of liver function in liver cirrhosis patients after autologous mesenchymal stem cell injection:a phase Ⅰ-Ⅱ clinical trial[J].Eur J Gastroenterol Hepatol,2009,21(10):1199-1205.

[22]郭學(xué)軍,林曉燕,何玉卓,等.自體骨髓單個核細胞肝內(nèi)移植治療失代償期肝硬化[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2011，15(23)：4367-4370.

[23]楊華強,張榮環(huán),杜玲,等.臍帶間充質(zhì)干細胞移植治療脊髓損傷的臨床研究[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展,2012,12(3):518-521.

[24]饒耀劍,朱文瀟,賈春霞,等.臍帶間充質(zhì)干細胞移植治療脊髓損傷的臨床觀察[J].中國醫(yī)藥指南,2013,11(11):189-190.

[25]王森,程洪斌,王曉東,等.臍帶間充質(zhì)干細胞移植治療腦創(chuàng)傷后遺癥35例臨床療效分析[J].哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2013,47(1)：78-81.

[26]付強,閆世杰,王江泳,等.自體骨髓間充質(zhì)干細胞移植治療股骨頭無菌性壞死的臨床觀察[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展,2013，13(18):3507-3509,3563.

[27]Guo M,Sun Z,Sun QY,etal.A modified haploidentical nonmyeloablative transplantation without T cell depletion for high-risk acute leukemia:successful engraftment and mild GVHD[J].Biol Blood Marrow Transplant,2009,15(8):930-937.

[28]Jeong JO,Han JW,Kim JM,etal.Malignant tumor formation after transplantation of short-term cultured bone marrow mesenchymal stem cells in experimental myocardial infarction and diabetic neuropathy[J].Circ Res,2011,108(11):1340-1347.

[29]Chen B,Hu J,Liao L,etal.Flk-1+ mesenchymal stem cells aggravate collagen-induced arthritis by up-regulating interleukin-6[J].Clin Exp Immunol,2010,159(3):292-302.

[30]Rubio D,Garcia-Castro J,Martín MC,etal.Spontaneous human adult stem cell transformation[J].Cancer Res,2005,65(8):3035-3039.

[31]Bernardo ME,Zaffaroni N,Novara F,etal.Human bone marrow derived mesenchymal stem cells do not undergo transformation after long-term in vitro culture and do not exhibit telomere maintenance mechanisms[J].Cancer Res,2007,67(19):9142-9149.

[32]耿潔,張磊,韓之波,等.臨床用間充質(zhì)干細胞的質(zhì)量控制研究[J].中國醫(yī)藥生物技術(shù),2013,8(3)：225-230.

Clinical Applications of Mesenchymal Stem Cells and the Existent Problems

LIJia-wen，WANGXiao-yun，JIANBai-yu，WENQing-qing，WangLi-feng.

(1.DepartmentofCardiology,theFourthAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China; 2.QiqiharMedicaluniversityCollegeofPharmary,Qiqihar161000,China)

Abstract:Currently,mesenchymal stem cell (MSC )therapy,as a new kind of therapeutic method,has achieved remarkable progress in treating multiple diseases with multiple tissue cell and organ injuries which are hard to recover naturally.They can differentiate into a variety of cell lines in vitro and in vivo,and have a strong capabilities of amplification.In many countries,MSC therapy has been confirmed safe and effective in the preclinical research.At the same time,people gradually found that the negative effects of MSC therapy.Here is to make a review of the effects of MSC therapy and discuss the existing problems of clinical application of MSC,in order to provide references to the clinical practice.

Key words：Mesenchymal stem cells; Clinical application; Stem cell therapy

收稿日期：2014-03-24修回日期：2014-07-08編輯：鄭雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.015

中圖分類號：R392

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)04-0613-03