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决定干细胞疗效的因素有哪几点？

2022-06-06 11:01 • 干细胞疗法 • 阅读 21433

如何使间充质干细胞疗效达到最佳？细胞质量、注射途经、最佳剂量、治疗时机……这些因素影响着MSC的疗效。

就像拥有强大魔法的精灵，干细胞在一定的条件下分化为各种不同的组织细胞，这便是干细胞最基本的魔法——自我复制和“变身”。

在干细胞小精灵的帮助下，人体可以轻松地修复损伤的组织和器官!

间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSC）是干细胞家族的成员，是一类具有自我更新，多潜能分化成多胚层起源细胞谱系的多能祖细胞。

MSC可以迁移至损伤部位，发挥有效的组织修复和抗炎作用，间充质干细胞（MSC）是临床应用的明星之一，已经有很多新闻报道间充质干细胞能治疗多种疾病。

如何使间充质干细胞疗效达到最佳？细胞质量、注射途经、最佳剂量、治疗时机……这些因素影响着MSC的疗效。

决定干细胞疗效的因素有哪几点？

细胞质量

先来大概定义一下 “细胞质量” 指的是什么？

细胞质量指单位细胞或单个细胞所对应的生物学效力；效力越高，细胞质量越好。那么，什么是生物学效力（Biological Efficacy，也可以缩写为bio-efficacy）？

效力包括强度（strength）和效果（effectiveness）两个因素，即相同强度（一般指浓度）下所取得的效果。比如，MSC同时具有免疫抑制和促进血管再生的功能，分别治疗两大类不同的疾病，那么相对应的就有两个生物学效力指标。

决定干细胞疗效的因素有哪几点？

有一些参数可以反映间充质干细胞的质量，比如细胞活率、供体特性、克隆形成能力、细胞大小、免疫抑制能力和细胞因子分泌量。

一、细胞活率

这个好理解。就是MSC进入人体之前，MSC针剂里还有多少MSC是活的？

活率90%以上的细胞制剂和活率只有70%的细胞制剂，相同的疾病情况下，治疗效果难免会有较大的差异。毕竟，MSC需要活着，而且还要扛过肺部的清除，才能很好地发挥治疗作用。

所以，细胞活率真的很重要！

二、供体特征

供体特性包括 “供体年龄”和“供体的身体状况”。

（1）供体年龄

供体年龄是一个很重要因素，因为来自年轻供体的MSCs似乎具有更大的活力、增殖潜力和抗氧化能力，而年龄较大的成年来源的MSC具有较低的增殖能力。

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各年龄段干细胞数量对比图

（2）供体的身体状况

有不少研究证明疾病也会影响自体间充质干细胞的功能，尤其是一些自身免疫性疾病患者，其自身骨髓的MSC出现功能异常，包括增殖速度减慢、克隆形成能力降低、免疫抑制能力下降、分泌生长因子的数量减少等等病理变化，使得患者自身骨髓MSC不适合用于自己疾病的治疗。

注射途径

1.静脉注射（全身性输入）

静脉注射是最常用和最简单的途径，并且允许输入大量的MSC。

注意患者使用MSC时，最好是提高肺部的血氧分压，至少是正常氧气含量的环境里。

2.局部介入注射

局部介入注射，包括联合生物材料的应用（例如用于矫形障碍的骨支架）、用于神经系统疾病的脊髓鞘内注射、用于呼吸系统疾病的气管内注射，都有利于MSC避开肺部的清除。

3.气管内注射

早产儿常伴随着支气管肺发育不良（BPD）的风险。

一个小规模的临床实验验证MSC干预早产儿BPD的可行性：9名平均妊娠25.3周的早产儿的平均体重为793克；前3名BPD患儿的MSC剂量为1X107/kg，后6名BPD患儿的MSC剂量为2X107/kg；治疗7天后，支气管分泌液中的炎症因子浓度明显下降，呼吸严重程度评分改善明显。

4.结合生物支架

干细胞结合生物支架治疗难治性疾病，尤其是神经损伤性疾病，是一个新的治疗手段。

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相关医院开展临床研究，MSC结合胶原支架进行子宫内移植，治疗子宫腔黏连，30个月后，26名患者中的10名成功受孕，8名孕妇顺利产下宝宝，1名孕妇怀孕3个月，1名孕妇出现自然流产。

最佳剂量

MSC的最佳剂量取决于不同的疾病和严重程度以及输入途径。

由于MSC和传统药物的特性差异巨大，具体表现至少有2点。

①在MSC进入体内后，不符合传统药物典型的分布和代谢模型；传统药物属于被动分布，而MSC具有主动趋化到损伤部位的功能，MSC在健康机体和疾病机体的体内分布也不一样。

②传统药物的动物实验需要多次给药维持稳定的血药浓度，而MSC的动物实验常常是单次注射，以至于MSC的临床研究也常常采取1次注射的方案。实际上，MSC的单次注射并不能取得良好的稳定的长期的治疗效果，即使短期内有明显改善。

在目前的临床研究中，MSC的使用剂量范围非常大，每名患者使用的MSC细胞数从四千多个MSC到上亿个MSC不等。

静脉输入的细胞剂量相对比较稳定，常常采用每公斤体重数百万级的MSC，即（1-10）x10^6/kg。

静脉输入最高的剂量为与造血干细胞造血干细胞共移植的10x10^6/kg，按照60公斤的体重，那也是需要6亿个MSC了；还有治疗GVHD的8x106/kg。静脉输入最低的剂量出现在MSC和造血干细胞共移植的临床实验中，为0.3x10^5/kg。

治疗时机

MSC输入的时间也很重要：MSC应该是预防还是治疗？

MSC促进糖尿病足的愈合，而且溃疡面的愈合并不伴随着疤痕组织的增生，这提示MSC能抑制疤痕组织增生，不仅适用于皮肤创伤的治疗（包括整形外科），还适用于开创性手术预防术后疤痕增生，比如最常见的腹腔术后肠粘连。

需要注意的是，MSC的应用时机，因为MSC并不能消除疤痕组织，只是预防疤痕组织的出现。

细胞类药物和传统化学药物非常不同的一点，那就是细胞是活的，而化学药物是死的。

MSC作为活的细胞，进入到机体，必定会与机体内的微环境相互作用。

在病理状态下，缺血缺氧微环境有利于MSC分泌更多的生长因子，而且炎症因子（TNF-α和IL-1β）能促进MSC分泌细胞因子（IL-1A、RANTES、G-CSF），但是总体来讲，炎症环境对MSC的影响是弊大于利。

因为炎症因子同样能导致MSC死亡，炎症环境还能提高MSC的HLA-DR（MHC II类抗原）抗原的表达，增强了MSC的免疫原性，被免疫细胞所识别，加速了MSC的清除。

间充质干细胞（MSC）的主要来源有新生儿的脐带、胎盘以及成人的脂肪。由于没有免疫排斥、增殖和分化能力强，成为再生医学的“希望之星”，在疾病治疗和损伤修复上扮演越来越重要的角色。

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