间充质干细胞是忽悠吗:间充质干细胞临床使用的安全性问题

疾病
中国当代医药
2018年10月28日 20:59

武艳++++++曹雅男++++++刘洁婷++++++袁晓环++++++腾云

[摘要] 间充质干细胞是干细胞宗族的重要成员,起源于中胚层和外胚层,因其具有易别离、趋化性、免疫调理效果、多向分解潜能等生物学特性而日益遭到人们的重视,并成为细胞疗法中医治各种难治性疾病的抢手种子细胞,但是细胞疗法所触及的潜在危险还不断定。本文就间充质干细胞运用所触及的安全性问题作总述,并着重树立规范化的运用规范更有利于细胞产品在临床上的运用和推行,给广阔患者带来真实的福音。

[要害词] 间充质干细胞;细胞疗法;安全性

[中图分类号] R457.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2014)11(b)-0190-03

细胞疗法近年来已成为医治多种疾病的新策略,其意图是代替修正或加强受损安排和器官的生物学功用。跟着干细胞生物学与再生医学研讨的深化,人们关于其生物学特性及潜在的临床运用知道逐步加深,使之成为细胞疗法中运用最多的靶细胞[1-3]。跟着对间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)知道的逐步深化,其本身的优越性逐步显露出来,将成为细胞代替医治的抱负种子细胞。关于MSCs研讨的某些效果已开端运用于临床,有一些虽然暂时未能在临床上展开,但也为有些疾病的临床医治供给了新的医治视点和思路。关于MSCs医治效果的点评最开端是在再生医学的运用上,MSCs现已显示出具有直接调理先天性与适应性免疫系统的效果[4]、促进上皮细胞增殖[5]、促进缺血性安排的血管再生等等[6],MSCs的这些特性发现敞开了MSCs移植医治免疫性、安排损害性等疾病的新纪元。

近年来,对一些难治性疾病选用MSCs移植医治现已得到美国食物和药物管理局(US-FDA)的同意,包含心肌梗死、脑卒中、半月板损害、移植物抗宿主病及本身免疫紊乱性疾病等[7]。虽然在曩昔的十几年中,临床试验很少发现MSCs移植会发作晦气的影响,但在动物试验则发现可能存在较短时刻内未发现潜在性的损害,本文将MSCs移植触及的安全性问题作总结。

MSCs移植办法的进程包含细胞的搜集、别离、培育、纯化以及细胞移植到患者体内。临床运用干细胞医治疾病最重要的条件之一就是有必要确保细胞产品的安全性、有用性和质量可控性,其间质量可控性是安全性和有用性的根底和确保。那么,怎么确保用于临床的干细胞是安全、有用,并确保质量可控呢?关于这些细胞的别离、培育、判定和移植有牢靠的实行规矩吗?现在,在欧洲国家现已开端提出运用临床级的MSCs产品,并且开端制定包含无菌、细胞生机和染色体表型等的各种质控规范。细胞医治的进程十分复杂,有许多根本的生物学问题需求弄清楚。事实上,MSCs移植的运用不只面对其他细胞疗法一起的安全性问题,也面对其所独有的问题。

1 细胞的别离、培育和纯化

虽然来历于骨髓比来历于其他安排的MSCs的数量相对更多,但MSCs的数量仅占骨髓总量的0.001%~0.01%[8],很难满意临床细胞医治的需求,因而需求培育很多的MSCs来满意其运用,但在MSCs的别离、培育、细胞增殖传代的进程中有许多问题需求考虑。

干细胞安排来历多样,供者的既往病史、宗族史、性别、年纪、血型、安排相容性抗原等遗传布景都需求考虑。在进行自体移植搜集细胞的时分,也需求对患者的全体状况作点评。提取细胞的手术可能会损害患有感染、肾脏疾病、心包积液等禁忌证患者的健康。关于细胞产品本身来说,确保其无菌状况是细胞疗法的一个首要问题,由于细胞产品不能像其他药品那样有一个终端灭菌消毒的进程,因而全程操作有必要在无菌条件下进行[9]。在搜集细胞之前,一切的肠道外用药和医疗器械都需高温消毒,一次性物品也要进行消毒处理,并行有氧和厌氧菌及真菌微生物检测,以确保细胞无菌且不会给患者带来损害。

别的,培育条件关于保持细胞的特性也十分重要。细胞的体外别离、培育、扩增和细胞制品制备进程的绵长且需求参加血清、抗生素、成长因子、抗体、胶原酶、蛋白酶等物质,外来物质的污染也不可防止,在此进程中,以参加的血清为例,现在细胞培育的培育基需求参加10%~20%的胎牛血清(fetal bovine serum,FBS或fetal calf serum,FCS),虽然FBS或FCS似乎是取得高质量MSCs必不可少的,但其能带来潜在的危险,乃至在移植入患者体内后引起免疫反响[10-11],包含传达具有免疫原性的异种蛋白和致病原等[12],而使MSCs移植的效果大大下降[13]。因而,在细胞培育进程中,寻觅FBS/FCS的代替物或选用无血清培育,撤销非人产品的运用来下降潜在的危险是有必要的[14]。Doucet等[15]现已发现在体外培育MSCs时,选用血小板血浆培育细胞保持MSCs分解才能比FCS的效果更好。其他外来要素包含细菌、支原体、病毒等也会影响细胞产品的运用。关于病毒来说,最首要的来历是供体的骨髓,因而关于供体的血清学检测剖析是否存在人类免疫缺点病毒、人类T淋巴细胞病毒、肝炎病毒等十分必要[16]。别的还有一个重要的问题需求留意,许多病毒的潜伏期很长,这也就意味着其潜在的危险在整个进程中无法彻底消除。

在体外的操作进程中,细胞的特性包含生物学功用、端粒酶、核型、安排相容性抗原、原癌抑癌基因、增殖才能、分解潜能等可能发作改动并带来免疫毒性和致瘤危险。细胞培育、保存、运送、复苏、制造的进程时刻较长,细胞制品的存活率、生物学功用、均一性无时不在改变,难以确保MSCs临床运用的安全、有用,乃至在MSCs的前期传代细胞也会发作染色体反常[17],这就意味着在MSCs移植之前其特性应被监测以确保运用的安全性。

2 细胞的储存

一般来说,制备终究细胞产品在运用之前都是冷藏储存在细胞库中。细胞产品的半衰期很短[18],许多细胞制品在给患者移植之前其效能就现已发作了改变,因而这需求考虑细胞的一致性和细胞的稳定性。关于细胞的一致性来说,干细胞受不同供体的影响,包含年纪、性别、身体状况等,细胞的来历不同,细胞的增长率、细胞的分解才能、染色体的稳定性、移植入体内的活性等也会不同[19],如供体的年纪较大,则MSCs老化会更快,其生物学活性也会较差。每一批次来历于不必供体的细胞在医治时也应考虑人类白细胞抗原的配型,由于异源细胞移植最大的妨碍就是免疫排挤现象。细胞稳定性也是需求留意的问题,细胞产品不同于传统药物,由于其是一种“活的”物质,遭到来历、培育进程及储存的约束,所以在细胞移植之前需求检测细胞的稳定性包含要害基因的表达、染色体的稳定性和表观遗传学的稳定性(甲基化、miRNA、组蛋白乙酰化和X染色体的失活)等。endprint

3 细胞的移植

一般来说细胞移植首要包含两种办法。①部分移植:在损害部位采纳单点或多点部分直接打针;②静脉移植:将MSCs经静脉打针以抵达损害部位。但是,在临床上选用MSCs移植医治无法断定细胞的剂量确保其有用性[20],这需求在根底和临床研讨中进一步讨论。别的,细胞移植还可能存在免疫按捺、影响恶性肿瘤的成长以及细胞的病态分解等问题[21]。

采纳不同的移植办法可能引起不同的移植问题,将MSCs部分移植到损害部位可能引起部分的病理反响,而静脉移植可能引起更大的反响,如移植的细胞可能并没有进入损害部位而是流到了机体的首要器官[22-23],包含肺脏、心脏、脾脏、肾脏、肝脏等,这样就影响了其医治效果。MSCs的低免疫原性使其在医治难治性本身免疫性疾病中拓荒了一个新的医治办法,但这种低免疫原性也会引起产品的安全性问题。MSCs的移植可能躲防止疫监视,使受体更简单遭到时机性感染。假如移植的细胞中含有肿瘤细胞,那么MSCs就可能变为肿瘤相关的表型而经过直接或直接促进肿瘤细胞的成长、搬运或血管生成而支撑肿瘤的成长[24],虽然还不清楚MSCs是否经过免疫调理、养分仍是其他的原因而促进了肿瘤细胞的成长。有些患有如糖尿病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮和多发性硬化病等疾病的患者,不能选用自体干细胞移植,需求异源的干细胞进行医治,但当异源的MSCs移植入体内,MSCs有可能被机体认为是外来物质,而发作排挤反响,这样不只不能起医治效果,并且可能给患者构成严峻的损害。

将MSCs移植到一个正本不属于其的当地,是有必定潜在的危险。人们已日益知道到具有“干性”特征的细胞简直存在于一切类型的安排,如神经系统、骨髓、外周血、脂肪安排、皮肤等。在曩昔的几十年中,跟着干细胞范畴的蓬勃发展,发现这些具有“干性”特征的细胞能够依据不同微环境的影响而发作不同的分解。细胞移植是从本来的微环境搬运到了一个新的环境。在新环境中的干细胞可能分解为抱负的细胞,但这些有“干性”的细胞也可能构成肿瘤或分解为损害修正不需求的细胞[25],乃至细胞的集合方位也不断定。移植MSCs后,当Wnt信号通路被按捺,MSCs有转化为肉瘤的潜能。这并不古怪,由于在微环境效果和病理状况改变下,来历于非损害安排的MSCs会继续其天然发育趋势发作非损害安排的物质,然后发作肿瘤,所以,在干细胞移植的运用中,应留意防止这些问题,但惋惜的是,现在许多难治性疾病在传统医治失效的状况下,不得不采纳细胞疗法。

综上所述,在细胞疗法的临床运用中,需求考虑其安全性的问题。关于这些安全性的危险其根本原因在于医疗机构个体化医治受制于人员技术、场所、时刻等,构成差错累积,也难以满意大规模临床需求;搜集、收购、建库、制备、保存、检测、点评、传输、回输需求社会专业化分工完结;工艺道路及打针液处方规划不合理,未经过极限应战调查;干细胞制品开发需求经过系统化、科学化的研讨,质量研讨应与动物试验、临床试验有机结合起来,进行全方位、全进程质量操控。人类对干细胞的知道尚处天真阶段,效果靶点和机制不清、体内转归不明、移植后继续不良反响无法停止、长时间植入结果不断定、法规和技术规范缺位,因而干细胞乱用必然会带来灾难性的结果,尤其是在发展中国家,这种现象更为遍及。相关监管部门应树立健全一套细胞疗法的规范和原则,消除存在的安全危险,期盼干细胞移植在阅历根底和临床试验后能真实运用于临床医治,为患者带来福音。

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(收稿日期:2014-09-26 本文修改:李亚聪)endprint

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