楊幸文,路青山,楊霄鵬,陳夢茹,豐雪
(1鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院,鄭州450000;2鄭州市第一人民醫(yī)院)
不同劑量人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療MS效果觀察
楊幸文1,路青山2,楊霄鵬1,陳夢茹1,豐雪1
(1鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院,鄭州450000;2鄭州市第一人民醫(yī)院)
目的對比觀察不同劑量人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(hUC-MSC)移植治療多發(fā)性硬化(MS)的臨床效果。方法將60例MS患者隨機(jī)均分為A、B、C、D組。從足月健康新生兒臍帶中提取hUC-MSC;各組均采用BEAM方案(卡莫司汀、替尼泊苷、阿糖胞苷、美法侖)進(jìn)行預(yù)處理。A、B、C組采用腰椎穿刺術(shù)經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔分別注射hUC-MSC 1.5×106/kg、7.5×106/kg、15×106/kg,D組給予相同體積生理鹽水。每2周移植1次,共移植3次。治療前后采用擴(kuò)展致殘狀況評分量表(EDSS)對患者神經(jīng)功能缺損程度進(jìn)行評分,采用MR檢查頭顱、脊髓病灶數(shù)量及病灶體積變化,統(tǒng)計(jì)患者治療期間發(fā)生的不良反應(yīng)。結(jié)果與治療前比較,治療后A、B、C組EDSS較D組低(P均<0.05),且C組
多發(fā)性硬化;人臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞;干細(xì)胞移植
多發(fā)性硬化(MS)是一種自身免疫性疾病,其主要病理特點(diǎn)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)炎性脫髓鞘病變,致殘率較高。大多數(shù)MS患者表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的神經(jīng)功能障礙。目前MS的治療效果仍不樂觀。人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(hUC-MSC)是一種具有自我更新、多向分化潛能的成體干細(xì)胞。研究表明,hUC-MSC移植能有效緩解MS的癥狀[1~3]。同時(shí),由于hUC-MSC具有來源豐富、取材簡單、培養(yǎng)條件方便、能夠通過血-腦脊液屏障、避免出現(xiàn)倫理問題等優(yōu)點(diǎn),引起了臨床的關(guān)注。但hUC-MSC最佳移植劑量仍未見報(bào)道。目前認(rèn)為間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)發(fā)揮有效免疫調(diào)節(jié)作用的輸注劑量為(1.0~2.0)×106/kg[4]。本研究對不同劑量hUC-MSC移植治療MS的效果進(jìn)行對比。
1.1 臨床資料 選取2015年6月~2017年3月于鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院及鄭州市第一人民醫(yī)院就診的MS患者60例,均符合MS的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]。其中,男27例、女33例,年齡18~60歲、中位年齡36歲,病程12~130個(gè)月、中位病程37個(gè)月。納入標(biāo)準(zhǔn):近2年行常規(guī)抗炎治療無效,病情最嚴(yán)重時(shí)EDSS 3.0~7.0分;無感染病灶;入院肺、肝、脾、心、腎功能檢查無明顯異常;女性患者均為非妊娠期?;颊呔炇鹬橥鈺?,經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。將患者隨機(jī)均分為A、B、C、D組。四組臨床資料具有可比性。
1.2 hUC-MSC提取方法 在無菌條件下,取足月正常分娩、排除傳染性疾病及家族遺傳性疾病的新生兒臍帶。剝離臍帶動脈和靜脈后,將剩余的臍帶組織用去血清的F12培養(yǎng)基清洗殘留血液,用無菌剪刀剪成肉糜樣大小的組織塊。用PBS充分沖洗至組織塊發(fā)白后放入50 mL離心管中,離心去除組織塊表面的黏液,將其轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)皿中,加入雙抗的F12培養(yǎng)基和10%胎牛血清后置于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),期間重復(fù)上述清洗過程3遍以上,直至完全清除臍帶組織表面的黏液。待細(xì)胞從組織塊周圍游出進(jìn)行傳代培養(yǎng),培養(yǎng)至第5代。用生理鹽水洗滌細(xì)胞3次,調(diào)至1.0×106/μL備用。
1.3 hUC-MSC移植方法 各組采用BEAM方案(卡莫司汀300 mg/m2、1 d,替尼泊苷150 mg/m2、1~4 d,阿糖胞苷200 mg/m2、1~4 d,美法侖140 mg/m2、1 d)進(jìn)行預(yù)處理。用腰椎穿刺術(shù)行蛛網(wǎng)膜下腔注射,穿刺成功后緩慢注入hUC-MSC懸液。A、B、C組每次注射劑量分別為1.5×106/kg、7.5×106/kg、15×106/kg[4],D組每次給予相同體積的生理鹽水。術(shù)后去枕平臥6 h。每2周移植1次,共移植3次[1]。移植治療期間各組給予常規(guī)抗炎治療。
1.4 指標(biāo)觀察方法 ①治療前后采用擴(kuò)展致殘狀況評分量表(EDSS)[6]對患者各個(gè)系統(tǒng)(感覺、直腸和膀胱、小腦、腦干、大腦神經(jīng)功能及總體功能等)神經(jīng)功能缺損程度進(jìn)行評價(jià)[7],得分越高說明神經(jīng)功能缺損越嚴(yán)重。②治療前后采用MR檢查頭顱、脊髓病灶數(shù)量及病灶體積變化。③統(tǒng)計(jì)患者治療期間發(fā)生的不良反應(yīng)。
2.1 各組治療前后EDSS比較 治療前各組EDSS比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);治療后D組EDSS較治療前無明顯變化(P>0.05),A、B、C組EDSS較D組低(P均<0.05),且C組
表1 各組治療前后EDSS比較(分
2.2 各組頭顱和脊髓病灶數(shù)目、體積比較 治療前各組病灶數(shù)目及體積比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05);治療后D組病灶數(shù)目及體積均較治療前增多,但比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05);治療后A、B、C組病灶數(shù)目及體積均較D組小(P均<0.05),且C組
表2 各組治療前后MR檢查結(jié)果比較
2.3 不良反應(yīng) 治療過程中B、D組各出現(xiàn)1例低等發(fā)熱,經(jīng)對癥處理后均于3 d內(nèi)恢復(fù)正常。
MS主要特征是大腦與脊髓內(nèi)播散的脫髓鞘病變,并伴有軸索的損害。目前,公認(rèn)MS發(fā)病的重要因素是遺傳因素、自身免疫及感染等。其中,在免疫因素中T細(xì)胞、B細(xì)胞等免疫細(xì)胞通過釋放多種細(xì)胞因子參與炎癥反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)免疫調(diào)節(jié)。細(xì)胞因子既可以參與髓鞘的損壞又可以參與調(diào)節(jié)異常的自身免疫反應(yīng),從而在MS的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。近年來,多項(xiàng)研究證明,MSC移植促進(jìn)髓鞘再生,能有效治療MS[8~14]。其可能的作用機(jī)制:MSC的免疫調(diào)控功能可抑制與IL-15及IL-2相關(guān)的NK細(xì)胞增殖,從而抑制炎性因子前列腺素E2、TNF-γ等的分泌[15];調(diào)節(jié)B淋巴細(xì)胞的增殖、趨化及抗體分泌;抑制DC的分化,削弱其對B淋巴細(xì)胞的刺激及DC的抗原遞呈作用;抑制T細(xì)胞增殖,但并不引起T淋巴細(xì)胞凋亡和耐受;同時(shí)在活化的T淋巴細(xì)胞或炎性因子TNF-γ存在下可增加吲哚胺-2,3雙加氧酶的催化反應(yīng)能力,進(jìn)而減弱T細(xì)胞的分裂增殖能力。另外研究表明,MSC還可通過分泌具有調(diào)節(jié)免疫及營養(yǎng)神經(jīng)的因子減輕中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應(yīng),從而達(dá)到促進(jìn)內(nèi)源性髓鞘再生及保護(hù)神經(jīng)的作用[16~18]。
hUC-MSC與其他MSC相比,免疫細(xì)胞幼稚、不易觸發(fā)免疫反應(yīng)及引起移植物的抗宿主病,易采集、易保存和運(yùn)輸,且采集時(shí)不會對產(chǎn)婦及新生兒產(chǎn)生危害及損傷,倫理學(xué)爭議少。目前hUC-MSC治療MS的小樣本臨床試驗(yàn)已陸續(xù)開展,并初步證實(shí)該方案可行、安全、有效。目前關(guān)于不同數(shù)量hUC-MSC移植治療MS的臨床試驗(yàn)還很少。本研究對比使用不同劑量hUC-MSC移植治療MS的效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),治療后A、B、C三組EDSS均較治療前、對照組降低,且hUC-MSC移植治療劑量越高DESS評分降低越顯著;治療后A、B、C三組病灶數(shù)量及病灶體積均較治療前、對照組減少,且hUC-MSC移植治療劑量越高病灶數(shù)量及病灶體積減少越顯著。因此,在最新公約[4]認(rèn)為的最佳移植劑量基礎(chǔ)上適當(dāng)增加hUC-MSC移植劑量,治療MS效果更優(yōu)。但由于本研究樣本小,未能探討求證達(dá)到最佳治療效果的移植劑量,尚需大樣本的臨床試驗(yàn)進(jìn)一步探討求證。hUC-MSC移植治療可能產(chǎn)生不良反應(yīng),常見的有發(fā)熱、中性粒細(xì)胞減少、注射部位疼痛、瘙癢等。本研究僅B、D組各出現(xiàn)1例低等發(fā)熱,其他兩組均無明顯不良反應(yīng)發(fā)生。
綜上所述,應(yīng)用hUC-MSC移植治療MS時(shí),應(yīng)根據(jù)患者自身情況制定個(gè)體化治療方案,根據(jù)患者的耐受情況,在hUC-MSC≤15×106/kg范圍內(nèi)逐步增加其劑量,在盡可能降低并發(fā)癥發(fā)生率的同時(shí)達(dá)到更好的治療效果。
[1] Li JF, Zhang DJ, Geng T, et al. The potential of human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells as a novel cellular therapy for multiple sclerosis[J]. Cell Transplant, 2014,23(Suppl 1):113-122.
[2] 季興,李波,李瓊,等.臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞聯(lián)合利妥昔單抗治療多發(fā)性硬化癥30例臨床觀察[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2013,13(17):3307-3310.
[3] 張敏,楊萬章,盛佑祥,等.臍血源神經(jīng)干細(xì)胞治療多發(fā)性硬化的療效及安全性評價(jià)[J].實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué),2008,15(4):1186-1188.
[4] Freedman MS, Bar-Or A, Atkins HL, et al. The therapeutic potential of mesenchymal stem cell transplantation as a treatment for multiple sclerosis: consensus report of the International MSCT Study Group[J]. Mult Scler, 2010,16(4):503-510.
[5] Polman CH, Reingold SC, Banwell B, et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the Mc Donald criteria[J]. Ann Neurol, 2011,69:292-302.
[6] Kurtzke JF. Rating neurologic impairment in multiple sclerosis: an expanded disability status scale (EDSS)[J]. Neurology, 1983,33(11):1444-1452.
[7] 周紅雨,許瑞琴.用EDSS系統(tǒng)評價(jià)多發(fā)性硬化急性期糖皮質(zhì)激素療效[J].華西醫(yī)學(xué),2003,18(2):198-199.
[8] 劉瑩.間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療多發(fā)性硬化的研究進(jìn)展[J].中國組織工程研究,2012,16(10):1889-1892.
[9] Martino G, Franklin RJ, van Evercooren AB, et al. Stem cell transplantation in multiple sclerosis: current status and future prospects[J]. Nat Rev Neurol, 2010,6(5):247-255.
[10] Karussis D, Karageorgiou C, Vaknin-Dembinsky A, et al. Safety and immunological effects of mesenchymal stem cell transplantation in patients with multiple sclerosis and amyotrophic lateral sclerosis[J]. Arch Neurol, 2010,67(10):1187-1194.
[11] Yamout B, Hourani R, Salti H, et al. Bone marrow mesenchymal stem cell transplantation in patients with multiple sclerosis: a pilot study[J]. J Neuroimmunol, 2010,227(1-2):185-189.
[12] Kassis I, Grigoriadis N, Gowda-Kurkalli B, et al. Neuroprotection and immunomodulation with mesenchymal stem cells in chronic experimental autoimmune encephalomyelitis[J].Arch Neurol, 2008,65(6):753-761.
[13] Tyndall A, EULAR Stromal Cell Translational Group. Mesenchymal stem cells for multiple sclerosis: can we find the answer[J]. Mult Scler, 2010,16(4):386.
[14] Mohyeddin BM, Yazdanbakhsh S, Lotfi J, et al. Does mesenchymal stem cell therapy help multiple sclerosis patients? Report of a pilot study[J]. Iran J Immunol, 2007,4(1):50-57.
[15] Mikaeili AE, Parivar K, Joghataei MT. Therapeutic effect of transplanted human Wharton's jelly stem cell-derived oligodendrocyte progenitor cells (hWJ-MSC-derived OPCs) in an animal model of multiple sclerosis[J]. Mol Neurobiol, 2014,49(2):625-632.
[16] Munoz JR, Stoutenger BR, Robinson AP, et al. Human stem/progenitor cells from bone marrow promote neurogenesis of endogenous neural stem cells in thehippocampus of mice[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2005,102(50):18171-18176.
[17] Endo Y, Beauchamp E, Woods D, et al. Wnt-3a and Dickkopf-1 stimulate neurite outgrowth in Ewing tumor cells via a Frizzled3- and c-Jun N-terminal kinase-dependent mechanism[J]. Mol Cell Biol, 2008,28(7):2368-2379.
[18] Neuhuber B, Timothy Himes B, Shumsky JS, et al. Axon growth and recovery of function supported by human bone marrow stromal cells in the injured spinal cord exhibit donor variations[J]. Brain Res, 2005,1035(1):73-85.
河南省醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(201503089)。
楊霄鵬(E-mail:yaxipe39@126.com)
10.3969/j.issn.1002-266X.2017.37.021
R744.51
B
1002-266X(2017)37-0062-03
2017-07-06)