干细胞如何才有效果?细数可能影响其效果的4个因素

2020-07-06 13:50:41 399

就像拥有强大魔法的精灵,干细胞在一定的条件下可以分化为各种不同的组织细胞,这就是干细胞基本的魔法——自我复制与“变身”。


在小精灵干细胞的帮助下,身体可以轻松地修复损伤的机体。另外,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。目前,已经有很多新闻报道间充质干细胞能够在多种疾病领域发挥显著的治疗效果。


那么,利用间充质干细胞如何使疗效达到呢?研究表明,从细胞质量、输注途经、剂量、治疗时机等多方面因素影响着其疗效。


一、细胞质量


首先,我们大概定义一下 “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?


《干细胞制剂质量控制及临床前研究指导原则(试行)》就提到生物学效力试验用于判断干细胞制剂与治疗相关的生物学有效性。


效力包括强度和效果两个因素,即相同强度(一般指浓度)下所取得的效果。比如,间充质干细胞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。



有一些参数可以反映间充质干细胞(MSC)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等。


1细胞活率


细胞活率就是细胞进入人体之前,活细胞占总细胞数的百分比。


不同的临床研究所用的细胞活率有所不同,活率90%以上的细胞制剂和活率只有70%的细胞制剂,在相同疾病的情况下,治疗效果难免会有较大的差异。毕竟,只有活细胞才能更好地发挥治疗作用。所以,细胞活率是细胞质量的重要影响因素。


另外,不少国外的文章中都提到细胞活率低于90%,所以不要惯性思维认为国外的细胞制剂活性好。


2供体特性


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间充质干细胞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间充质干细胞,则具有较低的增殖能力。


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,比如其自身骨髓的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病理变化,就会使得患者自身的MSC不适合用于自己疾病的治疗。


二、干细胞输注途径


1静脉输注


静脉输注是常用和简单的途径,并且可允许输入大量的MSC。但是,需要注意患者使用MSC时好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


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,这些都有利于MSC避开肺部的清除。



三、干细胞剂量


间充质干细胞(MSC)的剂量取决于不同的疾病和严重程度以及输注途径。由于MSC和传统药物的特性差异较大,具体表现主要有如下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在传统药物的实验中需要多次给药维持稳定的血药浓度,而MSC的实验则常常是单次注射,以至于MSC的临床研究也常常采取1次注射的方案。另外,实际MSC的单次注射或不能取得良好的、长期的治疗效果,即使短期内会有明显改善。





目前,在临床研究中MSC的使用剂量范围非常大,每名患者需使用的MSC细胞数量从四千多个到上亿个MSC不等。


如静脉输入的细胞剂量相对稳定,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60kg的体重,那也需要6亿个MSC了;还有治疗GVHD的8x10^6/kg。静脉输入低的剂量出现在MSC和造血干细胞共移植的临床实验中为0.3x10^5/kg。所以,如果把MSC看作为“药品”,那么肯定存在一个范围,在这个范围内,剂量越高则效果越好。


四、干细胞治疗时机
四、干细胞治疗时机


利用间充质干细胞治疗不仅与使用剂量有关,其输注的治疗时机也很重要。对于任何疾病,在临床上一直提倡的就是:早预防,早发现,早诊断,早治疗。



间充质干细胞具有免疫原性低等多重特性,因而在临床研究中应用广泛。通过不断的验证发现,即使直接输注干细胞,不仅可以延缓衰老,甚至可以逆转部分疾病和症状。如糖尿病患者的血糖降低和并发症的改善;人的皱纹、色斑、暗沉消失或得到缓解;许多亚健康症状如失眠、记忆力下降、体力精力下降等消失和缓解.....相信在未来,干细胞会成为疾病重要的预防措施和治疗手段。