尿毒症是世界上最昂贵的慢性病,干细胞能不能治疗?

根据新华网报道[1],干细胞疗法可应用于实质器官损伤或病变,如肝硬化及其并发症、肾功能衰竭及尿毒症等领域。这一消息给身心饱受折磨的患者带来了更多的希望。

近期,也要许多读者给我们留言表示对干细胞治疗尿毒症表示关切。今天我们就通过科学研究进展来看看干细胞到底能不能治疗尿毒症?如果能,那干细胞治疗尿毒症又取得了怎样的结果?

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世界上最昂贵的慢性病:尿毒症

肾脏是人体不可缺少的重要器官,被誉为功能强大的“净化器”,可生成、排泄尿液,清除人体多余的水和代谢产物,还能调节水、电解质以及酸碱平衡,维持机体内环境稳定及内分泌功能。

但是,你是否知道?这样功能强大的肾脏,其实很容易受伤。据流行病学调查,我国慢性肾脏病的患病率为10.8%,现患者人数已超过一亿,需要接受肾脏代替治疗的终末期肾病患者有150多万,并逐年递增。预测到2040年,慢性肾脏病将成为全球第五位的致死病因。

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尿毒症是所有肾病的终末期,在大众的印象中,一旦确诊尿毒症,除了终身透析和换肾,别无他法。由于其治疗费用极高,尿毒症也被称为世界上最昂贵的慢性病,给家庭和社会带来了沉重的负担。近年来,尿毒症患者不断增多,而现有治疗手段单一昂贵,科研人员急于突破尿毒症治疗的难关。

干细胞是治疗尿毒症的一个全新研究方向,近年来已经有相关的干细胞疗法应用于尿毒症患者的临床治疗,在多个方面帮助改善尿毒症患者的状况。

干细胞移植改善肾功能

糖尿病肾病是糖尿病的主要并发症,也是许多终末期肾病(尿毒症)的重要病因,据统计近年来,间充质干细胞被不断证实可减缓糖尿病动物肾脏细胞损伤,改善微量白蛋白及肾脏病理改变。

自动草稿图片来源于文献[2]

2011年国内发表的文献显示[4],研究人员对一名24岁的男性尿毒症患者进行了两次干细胞移植。患者干细胞移植前尿素氮26.54 mmol/L、肌酐 826.9μmol/L。干细胞移植后两次复查患者血常规及肾功能,报告显示患者抗基底膜抗体由阳性转阴性,尿素氮、肌酐等指标均下降,表明干细胞疗法对患者肾脏的修复起到了很好的作用。

干细胞有望制造人工肾进行肾移植

除了可以通过干细胞移植治疗尿毒症,用干细胞制造人工肾进行肾移植也是一个好办法,这种人工肾可以避免排斥反应,也无需等待肾源。

而早在2018年,《干细胞报告》就刊登了一项相关的突破性进展成果[5],英国曼彻斯特大学的研究团队成功在活生物体内利用干细胞技术培育出了可以正常过滤宿主血液并产生尿液的人类肾组织。

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他们先是在实验室培养皿营养液环境中把人类胚胎干细胞培养成肾小球,然后将培养出来的肾小球与类似结缔组织的凝胶物混合后注入到实验小鼠真皮下。结果发现培育出的小型肾脏具有功能完好的人体血管并能够过滤其宿主的血液。

自动草稿图片来源于文献[4]

图为小鼠体内培育出的肾脏的肾组织和血管

研究人员认为这项研究成果是再生医学领域一个伟大的里程碑,表明干细胞具有发展为肾脏器官的潜力,有望在将来应用于临床帮助肾功能衰竭的患者。

干细胞帮助肾移植患者改善预后

肾移植具体是将来自供体的肾脏通过手术植入受者体内,从而恢复肾脏功能,成功的肾移植可全面恢复肾脏功能,相比起透析病人,肾移植患者生活质量更佳、维持费用更低、存活率更高。肾移植患者1年存活率95%以上,5年存活率80%以上,而10年存活率达60%左右。但肾移植患者会出现排斥反应,严重降低患者的生存质量,因此肾移植患者需常规使用免疫抑制剂以抑制排斥反应。

但是药三分毒,免疫抑制剂也有其局限性,其虽可在短期内有效预防排斥反应,但长期使用容易诱发感染,是肾移植患者的主要死亡原因之一。那么是否有一种办法,能诱导患者产生免疫耐受,从而减少甚至是不使用免疫抑制剂呢?

意大利的一项科学研究用案例和数据给了我们答案。

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2020年,意大利的科研人员在《Stem Cells Translational Medicine》杂志上宣布了他们取得的突破性成果[6],一例活体肾脏移植受者使用自体间充质干细胞输注诱导免疫耐受获得成功。截至报道前,该患者已经18个月未使用免疫抑制剂,而且移植后的肾脏功能正常,患者身体状况良好。患者于2010年10月接受了活体肾移植,并参与了自体间充质干细胞移植前输注的一项试验。在肾脏移植后9年的随访中,患者的血清肌酐始终保持在1mg/dL左右,每6个月测定的碘海醇血浆清除率显示,患者肾小球滤过率(GFR)情况逐渐好转。这一试验证明了自体骨髓间充质干细胞输注可诱导患者产生免疫耐受的科学性和有效性,能改善肾移植患者的预后。(如下图)

自动草稿图片来源于文献[6]

任何事物的发展都伴随着前进性和曲折性,干细胞疗法在尿毒症领域的临床应用研究也是如此。随着科学家们进一步的努力,干细胞正在为尿毒症患者带来更多的好消息。

参考文献:

[1]http://www.xinhuanet.com/video/2014-07/31/c_126819246.htm

[2]张颖超,米焱,王彩丽,李礼.间充质干细胞治疗糖尿病肾病[J].肾脏病与透析肾移植杂志,2019,28(05):460-464.

https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2020&filename=SZBY201905015&v=elFBAFwyZuCx5gfHjxAR9aoJulFBWBkCS%25mmd2F8ZsvsdacXmM8smuO%25mmd2BSn4K0oizOqvMN

[3] Choi S, Park M, Kim J, Hwang S, Park S, Lee Y. The role of mesenchymal stem cells in the functional improvement of chronic renal failure. Stem Cells Dev. 2009 Apr;18(3):521-9. doi: 10.1089/scd.2008.0097. PMID: 18647091.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18647091/

[4]李胜云,杨欣刚,肖嘉,曹津. 异体造血干细胞移植治疗尿毒症1例报道[J].昆明医科大学学报,2014,35(7):153-154.

https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFD2014&filename=KMYX201407041&v=dDj7V3u4yPj9DzK8wZopNeLGtgWlbMgxwKOB%25mmd2BeFdXOC0FcfX%25mmd2BI7O70csxn8cKabt

[5] Bantounas I, Ranjzad P, Tengku F, Silajdi E, Forster D, Asselin MC, Lewis P, Lennon R, Plagge A, Wang Q, Woolf AS, Kimber SJ. Generation of Functioning Nephrons by Implanting Human Pluripotent Stem Cell-Derived Kidney Progenitors. Stem Cell Reports. 2018 Mar 13;10(3):766-779. doi: 10.1016/j.stemcr.2018.01.008. Epub 2018 Feb 8. PMID: 29429961; PMCID: PMC5918196.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29429961/

[6] Casiraghi F, Perico N, Gotti E, Todeschini M, Mister M, Cortinovis M, Portalupi V, Plati AR, Gaspari F, Villa A, Introna M, Longhi E, Remuzzi G. Kidney transplant tolerance associated with remote autologous mesenchymal stromal cell administration. Stem Cells Transl Med. 2020 Apr;9(4):427-432. doi: 10.1002/sctm.19-0185. Epub 2019 Dec 24. PMID: 31872574; PMCID: PMC7103624.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31872574/

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