萬(wàn)海細胞：

很多人都認為干細胞在使用時(shí)是越多越好，可事實(shí)真的是這樣嗎？在這里，可以明確的告訴大家，這個(gè)想法其實(shí)是完全錯誤的。

以間充質(zhì)干細胞(MSC)為例，如果把MSC看作為“藥品”，那么肯定存在一個(gè)范圍，在這個(gè)范圍內，劑量越高效果越好；然后達到一個(gè)飽和劑量后，繼續提高細胞劑量，并不能帶來(lái)更多的療效，還可能引發(fā)“細胞因子風(fēng)暴”，致人休克而死亡。

當大量MSC細胞涌入機體時(shí)，其產(chǎn)生的大量細胞因子，導致血管過(guò)度擴張、通透性大大增加而引起組織紅腫、器官受損。當這些細胞因子隨血液流到其它器官時(shí)也造成同樣過(guò)激的免疫反應。這種失控的免疫反應往往造成多重器官損傷甚至衰竭，進(jìn)而導致休克而死亡，臨床上稱(chēng)其為“細胞因子風(fēng)暴”如圖1所示。

例如，心臟肌肉細胞遭受大量細胞因子侵噬，造成爆發(fā)性心肌炎或猝死；若細胞因子風(fēng)暴發(fā)生在肺部[1]，肺部血管擴張、組織腫脹、大量聚集免疫細胞，不僅會(huì )阻塞呼吸道，同時(shí)分泌出來(lái)的大量黏液也會(huì )把呼吸系統的管腔塞滿(mǎn)（整個(gè)肺部都淹水了），也就是說(shuō)，患者會(huì )被自己所分泌的黏液淹沒(méi)，空氣無(wú)法進(jìn)出肺部，肺泡無(wú)法進(jìn)行氧氣交換，此時(shí)需要靠支持性療法支撐，例如，插管或用葉克膜，以便撐過(guò)這場(chǎng)“風(fēng)暴”。如果撐不過(guò)，“細胞因子風(fēng)暴”就是奪命的殺手。

圖1：細胞因子風(fēng)暴

其實(shí)影響細胞的療效因素有很多，不應只關(guān)注用量，更應該關(guān)注細胞質(zhì)量和臨床使用正確與否。

影響MSC相關(guān)療效的關(guān)鍵因素

對于疾病在臨床前的研究中，動(dòng)物實(shí)驗并沒(méi)有充分證明MSC起效的最低劑量和最大飽和劑量，而且不同實(shí)驗室的培養系統、MSC的來(lái)源屬性等因素，常常導致MSC的質(zhì)量存在差異，直接影響了MSC的動(dòng)物實(shí)驗和臨床研究的結果。因此，MSC的臨床前研究的數據并不能很好地指導臨床研究的方案確定。MSC相關(guān)療效的關(guān)鍵影響因素依次排列為以下四個(gè)：細胞質(zhì)量、注射途徑、治療時(shí)機、最佳劑量。

細胞質(zhì)量[2]

不同的細胞制備中心生產(chǎn)出來(lái)的同一種細胞產(chǎn)品，質(zhì)量之間肯定存在一些差異，尤其是進(jìn)口產(chǎn)品和國內產(chǎn)品。同樣的情況也存在于相同廠(chǎng)家所生產(chǎn)的不同批次之間。我認為細胞質(zhì)量指單位細胞或單個(gè)細胞所對應的生物學(xué)效力，效力越高，細胞質(zhì)量越好。我們應該在一個(gè)適應癥范圍內談?wù)撨@個(gè)效力如何，比如，MSC同時(shí)具有免疫抑制和促進(jìn)血管再生的功能，分別治療兩大類(lèi)不同的疾病，那么相對應的就有兩個(gè)生物學(xué)效力指標。我們需要明確在討論MSC的細胞質(zhì)量或生物學(xué)效力時(shí)，一定離不開(kāi)具體的適應癥。

一些共識參數可以反映間充質(zhì)干細胞的質(zhì)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。可以說(shuō)細胞質(zhì)量是治療成敗最為關(guān)鍵的因素。

注射途徑[3]

局部注射途徑：常見(jiàn)局部注射MSC的部位有腦部、四肢肌肉、心臟、肝臟、腰椎（蛛網(wǎng)膜下腔）。局部微注射人骨髓MSC到大鼠大腦紋狀體，72天后依然能檢測到它的存在，而且MSC能遷移至胼胝體和大腦皮層。大腦右側尾狀核局部注射MSC，4周后大腦多個(gè)部位均可檢測到MSC的存在，而且發(fā)現MSC在大腦的遷移偏好于沿著(zhù)血管的走向。

全身注射途徑：常見(jiàn)全身注射MSC的部位有腹腔、靜脈和動(dòng)脈注射。MSC腹腔注射免疫缺陷的小鼠（裸鼠和NOD/SCID小鼠）后，在體內多組織器官中存在可達120天，而MSC在免疫系統健全的異品種小鼠只能存在20多天，但是可以在同品種小鼠中存在40多天（見(jiàn)圖2）。靜脈注射MSC后，大部分的MSC滯留在肺部，然后隨著(zhù)血流達到肝臟、腎臟、脾臟。MSC注射1小時(shí)后，50-60%的MSC滯留在肺部，3個(gè)小時(shí)后將至30%，并維持到96個(gè)小時(shí)。滯留在肺部的MSC可以被局部微環(huán)境所激活分泌大量的抗炎因子，這些抗炎因子隨血流分布到達全身，有利于減輕全身炎癥、調節免疫。

狒狒實(shí)驗證明骨髓MSC經(jīng)外周靜脈注射后，自體MSC和異體MSC在體內的分布沒(méi)有明顯差異，且年齡越大的供體，其骨髓MSC越容易在肺部滯留（在肺部滯留的MSC數量與其細胞表面表達的整合素α4和α6密切相關(guān)，表達量越高，越不容易在肺部滯留）。動(dòng)脈注射可以使MSC直接到達并集中于病灶區，減少損耗。但是頸內動(dòng)脈注射后，MSC在腦部的存活時(shí)間一般不超過(guò)2天。

不同的注射途徑（局部注射、靜脈注射、動(dòng)脈注射）均對MSC在體內的存留時(shí)間產(chǎn)生較大的影響，并與MSC的清除速度密切相關(guān)。

圖2：MSC腹腔注射免疫缺陷的小鼠裸鼠和NOD/SCID小鼠后分布

治療時(shí)機[4-6]

急性肝功能衰竭的豬實(shí)驗發(fā)現，嚴重的炎癥環(huán)境限制了MSC的效果，因為MSC在嚴重炎癥的肝臟環(huán)境中存活率低。MSC未能提高伴有全身性炎癥的急性和慢性肝功能衰竭患者的存活率，但是減輕炎癥明顯有利于提高M(jìn)SC的治療效果。在另一項MSC治療兒童激素難治性GVHD的多中心臨床研究中，MSC在疾病早期介入治療比晚期治療更有效。這些數據清楚地表明，嚴重的炎癥環(huán)境可能會(huì )減弱MSC的治療效果。

目前細胞治療有三個(gè)充滿(mǎn)希望的預期：（1）亞臨床患者在病程早期或確定為高?；颊邥r(shí)，可進(jìn)行預防性治療；（2）臨床患者可接受預防治療，以減輕疾病進(jìn)展；（3）進(jìn)展期患者應在災難性器官實(shí)質(zhì)丟失前接受治療。且所有治療策略的制定都需要充分權衡臨床獲益與副作用的大小。為確保預期的治療效果，在開(kāi)始治療時(shí)，要根據初始危險分層(極高危、高?；虻臀?，充分評估機體所處炎癥狀態(tài)，再選擇MSC的治療策略和時(shí)機才是審慎的做法。

最佳劑量[7]

目前的臨床研究中，在MSC的使用劑量差別非常大，每名患者使用的MSC細胞數從四千多~上億個(gè)MSC不等。2020年10月Gaetano等發(fā)表于medicina上的《Mesenchymal Stromal Cell Therapy in the Management of Perianal Fistulas in Crohn's Disease》一文，對2013-2020年間針對克羅恩?。–D）的試驗進(jìn)行總結（如圖3）中發(fā)現：骨髓間充質(zhì)用量在3*107的試驗劑量組，其收獲的療效高于低劑量給藥組（1*107）及低劑量給藥組（9*107）；在park et等所應用脂肪來(lái)源的間充質(zhì)觀(guān)察中同樣看到低劑量給藥組（4.33*107）的療效大于高劑量給藥組（17*107）。

圖3：2013-2020年間針對克羅恩?。–D）的試驗

這一現象絕非偶然，進(jìn)一步研究表明在提取和擴增后，間充質(zhì)干細胞最佳劑量組在遺傳和形態(tài)上更加穩定，并顯示出更大的增殖能力和血管生成特性[8-10]。此外，最大的優(yōu)勢在于組織生長(cháng)因子的高表達，降低了血液相容性[11]。其研究的結論是：MSC的最佳劑量取決于不同的疾病、疾病當下所處的嚴重程度以及輸入途徑。

目前，確保合理用藥，保障患者用藥安全、有效、經(jīng)濟，已成為醫療機構不容回避的問(wèn)題。為避免MSC引起的不良反應，細胞產(chǎn)品的生產(chǎn)廠(chǎng)家確保細胞質(zhì)量固然重要，而臨床正確使用則更為關(guān)鍵。醫師要高度重視超量使用問(wèn)題，加強專(zhuān)業(yè)理論學(xué)習，加強病案討論，落實(shí)有關(guān)規章制度，為臨床MSC合理使用保駕護航。

俗話(huà)說(shuō)“病來(lái)如山倒，病去如抽絲”，間充質(zhì)干細胞的臨床應用就似春雨一般，勿需驚雷，但需恰到好處。正是這一句“好雨知時(shí)節，潤物細無(wú)聲?！?/p>

參考文獻：

向上滑動(dòng)閱覽

［1］2019-novel coronavirus (2019-nCoV) infections trigger an exaggerated cytokine response aggravating lung injury

［2］Analysis of Oct4‐Dependent Transcriptional Networks Regulating Self‐Renewal and Pluripotency in Human Embryonic Stem Cells

［3］Cell Delivery Routes for Stem Cell Therapy to the Heart: Current and Future Approaches

［4］Impact of Timing on Efficacy and Safetyof Intracoronary Autologous Bone Marrow Stem Cells Transplantation in Acute Myocardial Infarction: A Pooled Subgroup Analysis of Randomized Controlled Trials

［5］Timing and cell dose determine therapeutic effects of bone marrow stromal cell transplantation in rat model of cerebral infarct

［6］Into the Eye of the Cytokine Storm

［7］Mesenchymal Stromal Cell Therapy in the Management of Perianal Fistulas in Crohn's Disease An Up-To-Date Review

［8］Kim, Y.; Kim, H.; Cho, H.; Bae, Y.; Suh, K.; Jung, J. Direct comparison of human mesench-ymal stem cells derived from adipose tissues and bone marrow inmediating neovascularization in response to vascular ischemia. Cell Physiol. Biochem. 2007, 20, 867–876. [CrossRef] [PubMed]

［9］ Kern, S.;  Eichler, H.;  Stoeve, J.; Klüter, H.; Bieback, K. Comparative analysis of mesench-ymal stem cells from bone  marrow,  umbilical cord blood, or adi-pose tissue.  Stem  Cells 2006, 24, 1294–1301.  [CrossRef]

［10］ Izadpanah, R.; Trygg, C.; Patel, B.; Kriedt, C.; Dufour, J.; Gimble, J.M.; Bunnell, B.A. Biologic properties of mesench-ymal stem cells derived from bone marrow and adipose tissue. J. Cell Biochem. 2006, 99, 1285–1297. [CrossRef] [PubMed

［11］ Nikolic, M.; Stift, A.; Reinisch, W.; Vogelsang, H.; Matic, A.; Müller, C.; von Strauss und Torney, M.; Riss, S. Allogeneic expanded-adipose derived stem cells in the treatment of rectovaginal ?stulas in Crohn’s disease. Colorectal Dis. 2020. [CrossRef]

END

萬(wàn)海細胞