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间充质干细胞治疗在新冠肺炎的临床研究的应用(一)

2021.3.08
截止2020年3月15日全球确诊新型冠状病毒(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)感染病例已突破15万例,死亡6千多例。3月11日,世卫组织总干事谭德塞宣布新冠肺炎疫情已经构成全球性大流行。新冠病毒肺炎目前治疗包括支持治疗或对症治疗等一般治疗,抗病毒治疗、抗菌治疗及中医药治疗等。在缺乏特效治疗方案的背景下,间充质干细胞因具有强大的抗炎和免疫调节功能,并能降低肺部纤维化水平、增强组织损伤修复被应用于新冠肺炎患者的救治,多项临床试验证实间充质干细胞在新冠肺炎尤其是对重症患者的治疗具有成效,本文将就间充质干细胞治疗新冠肺炎的进展以及发挥作用的潜在机制做一总结。

干细胞治疗已引起广泛关注,间充质干细胞成为宠儿!

干细胞治疗新冠病毒的前沿动态
 

❶ 2020年2月5日

第一例间充质干细胞治疗COVID-19患者的临床试验正式注册,而后越来越多的干细胞疗法治疗新冠肺炎申请注册。临床试验使用的干细胞,主要是间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)。随着临床试验的开展及研究的不断深入,已有部分结果输出。

❷ 2020年2月27-28日

在中国科学院科技论文预发布平台(ChinaXiv)上相继有两篇关于间充质干细胞应用于新冠肺炎治疗的文章发布,两篇文章都提示,间充质干细胞的移植治疗或可改善COVID-19肺炎患者的预后,尤其是重症、危重症患者,移植MSCs是安全有效的治疗方法[1-2]。

 

❸ 2020年3月2日

国家领导人提出,要采取恢复期血浆、干细胞、单克隆抗体等先进治疗方式,提升重症、危重症救治水平。

 

❹ 2020年3月4日

湖北日报报道,8例重症新冠肺炎患者接受脐带间充质干细胞治疗,已完成第一个疗程,取得初步疗效,进入临床观察期。随后,武汉又有10名患者接受间充质干细胞治疗,症状获得明显改善。虽然MSCs移植治疗对新冠肺炎具有安全性和有效性,但仍需更多临床数据对MSCs的有效性进行证实。

 

❺ 2020年3月14日

间充质干细胞治疗新冠肺炎的临床研究已被列为国家科技攻关的紧急专项,由王福生院士牵头。

 

❻ 截止2020年3月15日

已有12项间充质干细胞治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)相关临床研究登记注册(数据来自http://www.chictr.org.cn/searchproj.aspx)。


MSCs为何在新冠肺炎治疗中脱颖而出?

▍▏MSCs的来源与特性 ▏▎

 

❶ 来源

人类对MSC的最初的认识可以追溯到1687年,德国病理学家Cohnheim在研究创伤愈合时,首次提出了骨髓中除造血干细胞外,还存在向非造血系统多向分化的其他干细胞的观点[3]。MSCs首次发现是在骨髓中,之后研究发现脂肪组织、脐带血、胎盘组织、外周血、牙髓、尿液和羊水等同样存在MSCs。

MSCs来源于发育早期的中胚层和外胚层,属于多能干细胞,具有自我复制及增殖能力,具有多项分化的潜能,可分泌多种细胞因子和外泌体,具有免疫调节、组织修复、造血支持、促进血管再生、抗纤维化等能力[4]。

 

❷ 特性

MSCs免疫原性低,进入人体不会诱发排异反应,移植到患者体内无需配型,无恶向转化的可能,安全性较高,不受伦理问题和安全问题的限制,超低温冷冻储存时间长达10年之久,是干细胞治疗的理想来源。脐带或胎盘组织的间充质干细胞因其取材方便,可获取的细胞数量多,增殖能力强,免疫调节能力强,分泌的细胞因子含量高,便于扩增和传代,极适用于临床研究和应用。

▍▏MSCs治疗新冠肺炎的潜在机制 ▏▎

 

❶ 抑制细胞因子风暴

2020年1月25日《柳叶刀》(Lancet)发布的新型冠状病毒相关的研究论文表明,在确诊的COID-19重症患者中,大量患者出现致命的细胞因子释放综合征(Cytokine Release Syndrome, CRS) [5]。而MSCs可通过自身旁分泌机制,分泌多种抑炎因子(TGF-β1, IL-10, IL-11等),抑制CRS。
 

在病毒感染过程中,MSCs也可通过细胞间接触及分泌多种可溶性细胞因子、微囊体及外泌体等,下调树突状细胞(Dendritic , DC)、巨噬细胞、T淋巴细胞等促炎因子(IL-1α, IL-1β, TNF-α, IL-6和IL-12等)的释放,上调其抑炎因子(TGF-β1, IL-10和IL-4等)的表达,从而达到抑制CRS的目的。


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