胡 曉綜述,婁世鋒審校
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院血液內(nèi)科,重慶400010)
間充質(zhì)干細(xì)胞在造血干細(xì)胞移植中的應(yīng)用進(jìn)展
胡 曉綜述,婁世鋒審校
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院血液內(nèi)科,重慶400010)
間充質(zhì)干細(xì)胞;造血干細(xì)胞移植;應(yīng)用進(jìn)展;綜述
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)是一種來源于中胚層的多能干細(xì)胞,在 20世紀(jì) 60年代由Friedenstein等[1]首次在實(shí)驗(yàn)中分離。MSCs具有多向分化潛能、支持造血和促進(jìn)造血干細(xì)胞(HSC)植入、調(diào)節(jié)免疫及分離培養(yǎng)操作簡單等特點(diǎn),所以MSCs在造血干細(xì)胞移植(HSCT)的臨床應(yīng)用中愈發(fā)受到廣大研究者的關(guān)注。臨床上利用MSCs具有造血支持和免疫調(diào)控等特點(diǎn),將MSCs應(yīng)用于HSCT患者以促進(jìn)HSCT術(shù)后的造血重建及防治移植物抗宿主病(GVHD),取得了一定成效。本文就MSCs在這兩方面的研究進(jìn)展及在HSCT的應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。
MSCs是一類起源于中胚層的非造血成體干細(xì)胞,此類細(xì)胞廣泛存在于各種機(jī)體組織如骨髓、脂肪、牙周膜組織、臍帶、胎盤、羊膜、羊水等[2],并且具有自我更新能力和多向分化潛能[3],以及獨(dú)特的細(xì)胞因子分泌功能。
1.1 MSCs體外培養(yǎng)及形態(tài)特征 MSCs呈紡錘形、成纖維細(xì)胞樣,具有貼壁生長的特性,并可在體外被分離、培養(yǎng)。MSCs體外連續(xù)培養(yǎng)40次以上,細(xì)胞形態(tài)、表型、染色體核型保持不變,且仍具有多向分化的潛能,表明MSCs在快速、多次細(xì)胞分裂中能保持自我穩(wěn)定性。體外擴(kuò)增的MSCs在特定的誘導(dǎo)條件下可定向分化為成骨細(xì)胞及脂肪細(xì)胞等間質(zhì)細(xì)胞[4]。
1.2 MSCs的多分化潛能 MSCs起源于胚胎發(fā)育早期的中胚層,具有高度自我更新能力和多向分化潛能。多個(gè)研究發(fā)現(xiàn),MSCs在不同的誘導(dǎo)條件下可分化為骨髓基質(zhì)細(xì)胞、成骨細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、成肌細(xì)胞等多種細(xì)胞[4-5]。Reyes等[6]證實(shí),MSCs還具有向內(nèi)、外胚層等方向分化的能力。
1.3 MSCs的表面標(biāo)志 至今尚無研究證實(shí)MSCs存在特異性表面標(biāo)志。當(dāng)前學(xué)界普遍認(rèn)為MSCs不表達(dá)如CD34、CD45等HSC表面抗原,而表達(dá)如CD105、CD73、CD29、CD44、CD106、CD90等表面標(biāo)志[7]。
2.1 MSCs移植的安全性 Lazarus等[8]首先將血液腫瘤緩解期患者的MSCs收集后,在體外擴(kuò)增培養(yǎng)4~7周,通過靜脈注射入患者體內(nèi),未觀察到任何毒性反應(yīng)。Lee等[9]在對(duì)高危急性白血病行半相合移植時(shí),將供者的BM-MSC體外擴(kuò)增培養(yǎng)后聯(lián)合HSC移植,對(duì)患者進(jìn)行30個(gè)月的跟蹤隨訪后,發(fā)現(xiàn)供者干細(xì)胞在患者體內(nèi)成功植活且未觀察到任何毒性反應(yīng)。以上研究均表明MSCs用于移植治療安全、可靠。
2.2 MSCs支持造血和促進(jìn)造血重建 MSCs作為骨髓造血微環(huán)境的重要組成部分之一,能夠分泌多種具有造血支持作用的細(xì)胞因子,如干細(xì)胞生長因子、粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子、fms樣酪氨酸激酶受體3配體、血小板生成素、白血病抑制因子、白介素(IL)等,同時(shí)還可以表達(dá)多種與造血細(xì)胞相互作用的黏附分子,對(duì)造血重建起重要的調(diào)控作用[10]。
供者HSC及時(shí)植入受者骨髓對(duì)于HSCT能否成功至關(guān)重要。目前聯(lián)合化療仍為惡性血液疾病的主要治療措施,然而大量化療必將導(dǎo)致骨髓造血微環(huán)境受損,影響造血重建,成為導(dǎo)致HSCT失敗的重要原因之一[11]。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),HSC聯(lián)合MSCs輸注可明顯促進(jìn)HSCT后造血重建[12-13]。近年來,國內(nèi)外一些臨床研究均證實(shí)MSCs可促進(jìn)HSCT后造血重建,縮短粒細(xì)胞和血小板植入時(shí)間,延長生存時(shí)間[14-16]。馬俐君等[17]發(fā)現(xiàn),當(dāng)MSCs與臍血CD34+細(xì)胞比例為10∶1時(shí),MSCs促進(jìn)造血重建作用最佳。一些學(xué)者進(jìn)一步對(duì)MSCs輸注時(shí)相對(duì)HSC植入產(chǎn)生影響進(jìn)行研究時(shí),發(fā)現(xiàn)輸注時(shí)相對(duì)于促進(jìn)HSC植入差異不明顯,但對(duì)于促進(jìn)造血恢復(fù)的作用存在明顯差異,研究發(fā)現(xiàn)HSC與MSCs同時(shí)輸注對(duì)于促進(jìn)造血重建的作用最佳,可顯著縮短造血恢復(fù)的時(shí)間[18]。
2.3 MSCs的免疫調(diào)節(jié)和防治GVHD
2.3.1 MSCs的免疫特性 MSCs具有低免疫原性,低表達(dá)主要組織相容性復(fù)合物-Ⅰ(MHC-Ⅰ)類分子,不表達(dá)MHC-Ⅱ類分子,缺乏激活異基因CD4+T細(xì)胞的能力,不會(huì)引導(dǎo)產(chǎn)生免疫反應(yīng)[19]。此外,MSCs還能抑制B細(xì)胞增殖和分化[20],抑制樹突狀細(xì)胞(DC)成熟、活化和抗原提呈作用[21],以及抑制自然殺傷細(xì)胞(NK)的細(xì)胞因子毒作用和分泌細(xì)胞因子的功能[22]等。
2.3.2 MSCs與GVHD的防治 GVHD是異基因造血干細(xì)胞移植(allo-HSCT)后的主要并發(fā)癥。研究發(fā)現(xiàn),GVHD的發(fā)病機(jī)制主要在于供者T細(xì)胞激活受者抗原提呈細(xì)胞(DC和巨噬細(xì)胞)和效應(yīng)細(xì)胞(細(xì)胞毒T細(xì)胞、NK、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞),同時(shí)預(yù)處理不僅可損傷和激活宿主組織細(xì)胞,而且可導(dǎo)致如腫瘤壞死因子、γ-干擾素、IL-1、IL-2等細(xì)胞因子分泌增加,從而造成組織損傷[23]。其中T細(xì)胞活化是GVHD發(fā)生的中心環(huán)節(jié),所以通過應(yīng)用免疫抑制劑及其他方法使異基因抗原反應(yīng)性T細(xì)胞失活是預(yù)防GVHD的有效措施。目前臨床上主要應(yīng)用糖皮質(zhì)激素、環(huán)孢素A(CsA)、嗎替麥考酚酯(MMF)、他克莫司等免疫抑制劑以及針對(duì)免疫T細(xì)胞的單克隆抗體,但這些藥物對(duì)于重度GVHD效果較差,且不良反應(yīng)較多,影響移植療效和患者的生活質(zhì)量。MSCs具有獨(dú)特的免疫調(diào)節(jié)能力,使之作為GVHD的一種治療手段越來越受到關(guān)注。Le Blanc等[24]首次報(bào)道通過輸注人類白細(xì)胞抗原(HLA)半相合MSCs治療1例對(duì)糖皮質(zhì)激素、CsA、MMF、單克隆抗體等耐藥的重度急性GVHD取得了滿意療效。此后Le Blanc等[25]在對(duì)55例激素耐藥的重度急性GVHD患者治療時(shí),通過輸注HLA全/半相合或無關(guān)MSCs,共有30例患者取得了滿意療效,明顯降低了1年移植相關(guān)死亡率,提高了2年總體生存率,表明MSCs對(duì)于激素耐藥的重度急性GVHD患者是一種有效的治療措施。近年來,國外臨床研究表明MSCs對(duì)于治療慢性GVHD同樣有效[26-27]。
近年來,國內(nèi)外大量臨床研究證實(shí)了MSCs與異基因HSC聯(lián)合移植的安全性。一些臨床研究發(fā)現(xiàn),MSCs與異基因HSC聯(lián)合移植能夠促進(jìn)造血重建,并且可以減少GVHD的發(fā)生率[28-29]。然而一些學(xué)者認(rèn)為目前的臨床試驗(yàn)尚不足以說明MSCs與HSC聯(lián)合移植效果較傳統(tǒng)HSC移植優(yōu)越,其療效尚需大量長期、隨機(jī)雙盲對(duì)照臨床試驗(yàn)證實(shí)[30]。
近年來,越來越多的臨床研究證實(shí),在allo-HSCT中輸注MSCs能夠有效降低GVHD的發(fā)生率。大量的臨床試驗(yàn)也驗(yàn)證了輸注MSCs的安全性和可行性。但是MSCs的應(yīng)用依舊存在許多問題尚待解決,如由于MSCs的免疫標(biāo)志不確定,只能粗略分離,對(duì)于臨床上使用的MSCs細(xì)胞純度不具有可靠性和準(zhǔn)確性;對(duì)于MSCs與HSC聯(lián)合移植的最佳臨床輸注劑量、輸注途徑、輸注時(shí)機(jī)、輸注頻率均存在爭議;MSCs與HSC聯(lián)合移植對(duì)于造血重建是否有促進(jìn)作用,尚需進(jìn)一步明確;MSCs抑制自身免疫功能,是否會(huì)導(dǎo)致移植后感染風(fēng)險(xiǎn)增加,尚不明確;MSCs在抑制GVHD的同時(shí),是否會(huì)降低移植物抗白血病效應(yīng),仍存在爭議。解決這些問題仍需要大量、長期的臨床研究進(jìn)一步證實(shí)。
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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.13.017
:A
:1009-5519(2015)13-1973-03
∶2015-02-26)
作者介紹∶胡曉(1990-),女,重慶江北人,在讀碩士研究生,主要從事血液疾病及造血干細(xì)胞移植研究工作;E-mail∶drhx323@163.com。
∶婁世鋒(E-mail∶loushifeng@hotmail.com)。