胎盤幹細胞:預防炎症性疾病的新措施

知識科普君 發佈 2020-02-21T11:24:47+00:00

目前,許多類型的自身免疫性疾病,包括類風濕關節炎、多發性硬化症、角膜移植排斥和Ⅰ型糖尿病等,均為免疫介導的炎症,以往主要採用單一或聯合免疫抑制療法,但是此療法的治療功效有限,有許多病人得不到有效控制或病情容易復發。

近年來,胎盤幹細胞由於易於收集,易於獲得,高豐度和高增殖率以及調節免疫系統、抗炎的能力而受到廣泛的關注[2-5]。

目前,許多類型的自身免疫性疾病,包括類風濕關節炎、多發性硬化症、角膜移植排斥和Ⅰ型糖尿病等,均為免疫介導的炎症,以往主要採用單一或聯合免疫抑制療法,但是此療法的治療功效有限,有許多病人得不到有效控制或病情容易復發。越來越多的的科學家將目光投向了胎盤幹細胞。

胎盤幹細胞在炎症反應中的潛在作用

為了尋找更好的治療方法,美國北卡羅來納州溫斯頓—塞勒姆市維克森林醫學院的研究人員研究了取自產期組織(例如胎盤和羊水)的幹細胞在調節免疫炎症反應中的潛在作用[1]。

2019年10月份,Khoury等[6]在其新的研究中,比較了羊水來源的幹細胞(AFSC)、胎盤來源的幹細胞(PLSC)和骨髓來源的間充質幹細胞(BM-MSC)對抗原刺激的白細胞、淋巴細胞、嗜中性白細胞和來自健康供體血液的T細胞的潛在免疫調節特性。

發現,羊水來源的幹細胞、胎盤來源的幹細胞和骨髓來源間充質幹細胞的共培養導致編碼炎症細胞因子和酶,包括白介素1β,干擾素-γ和組織壞死因子-α等基因的表達顯著下降,認為中性粒細胞彈性蛋白酶和脂多糖刺激的白細胞中的轉錄因子NF-B可觸發炎症性免疫反應。

經比較顯示,胎盤來源的幹細胞具有最高的生物活性,且其免疫調節作用不需要細胞間的接觸。

進一步研究發現,將胎盤來源的幹細胞與受植物凝集素刺激的外周血單核細胞共培養,可以模擬增加促炎性細胞因子的水平。

胎盤來源的幹細胞可導致細胞因子水平最廣泛的降低,並且能顯著抑制淋巴細胞增殖。

令人興奮的是,胎盤來源的幹細胞共培養導致淋巴細胞增殖減少,更重要的是,Th1淋巴細胞數量減少,使其分泌IFN-γ的水平降低。

總之,胎盤幹細胞和羊水幹細胞表現出與骨髓間充質幹細胞相似的免疫調節能力,胎盤幹細胞作為一種更容易分離的幹細胞類型具有治療炎症性疾病的潛力。此外,胎盤來源的幹細胞對Th1細胞有著強大的抑制作用,因此需要進一步研究其在Th1細胞相關條件下的具體應用。

臨床試驗

當前胎盤幹細胞正處於研究階段,無論是基礎研究方面還是在臨床應用研究方面都有了一定的突破。臨床可應用的胎盤幹細胞主要有胎盤間充質幹細胞和胎盤造血幹細胞[7]。

截止2020年2月,在美國國立衛生研究院的最大臨床試驗註冊庫clinicaltrials.gov網站上註冊的胎盤幹細胞治療自身免疫性疾病的臨床研究項目有14項,治療相關的疾病包括:重型再生障礙性貧血、骨髓增生異常綜合徵、缺血性卒中、強直性脊柱炎、2型糖尿病、出血性膀胱炎和肺結節病等。

2011年3月份,美國Celularity公司評估了在缺血性卒中後靜脈注射3種不同劑量水平的人胎盤衍生細胞的安全性和耐受性,同時評估了人胎盤衍生細胞對缺血性中風後臨床功能改善的影響。他們將44名患者分為三組,並對患者的臨床結果進行了長達兩年的跟蹤檢測。

此外,該團隊為了評估靜脈滴注人胎盤衍生細胞治療II期或III期肺結節病患者的安全性和耐受性,在2014年2月份,對四名患者進行試驗性治療。在接受治療後的兩年內,對患者的肺活量、呼氣量、肺部對一氧化碳的擴散能力進行跟蹤檢測。

同年6月份,瑞典的卡羅林斯卡學院評估了異體造血細胞移植後使用胎盤來源的蛻膜基質細胞療法治療出血性膀胱炎的安全性和有效性,對12名患者進行胎盤來源的蛻膜基質細胞靜脈注射治療,在接受治療後的第28天,肉眼可見的血尿消失了。

多項臨床研究研究結果表明,胎盤幹細胞對於治療自身免疫性疾病具有很大的潛力。

在其他疾病領域,胎盤幹細胞也表現出了治療前景。在澳大利亞,研究者為了評估人胎盤羊膜上皮細胞移植治療新生兒支氣管肺發育不良的可行性和安全性,對5名患有支氣管肺發育不良的嬰兒(出生時孕期<28周),在出生後8周進行靜脈回輸胎盤羊膜上皮細胞,進行為期兩年的跟蹤檢測,並在6、12、18和24個月時,對任何不良事件、生長和呼吸、心臟和神經發育情況進行評估。結果顯示,5名嬰兒在兩歲時都存活著,並且沒有發生可歸因於胎盤羊膜上皮細胞給藥導致的長期不良事件。

2019年4月,澳大利亞墨爾本的蒙納士醫療中心對一位67歲的患者Kevin Baird在中風24小時內進行了胎盤羊膜幹細胞注射,在第一階段治療後有了明顯的治療效果——病症由治療前的上肢無力以及嚴重的言語障礙轉變為可以自由控制自己的手,核磁共振檢查證實,患者的腦組織並沒有進一步受損。

展望

2007年舉行的第一屆國際胎盤源幹細胞大會,充分肯定了胎盤組織作為良好的幹細胞來源運用於臨床細胞治療的優勢。胎盤來源幹細胞因取自生產後的胎盤組織,其收取過程對母體和新生兒不造成任何損傷,其來源不受倫理學和臨床醫學的限制,是理想的幹細胞保存與利用的資源。相信通過更多的臨床試驗和科研探究,對於胎盤幹細胞的應用會更加的廣泛。

在我國,幹細胞正按藥品、技術管理的「雙軌制」道路發展。現如今,胎盤幹細胞在這兩條道路上均取得了較好的進展。

參考文獻:

[1]Placental and Amniotic Fluid Stem Cells: A New Means to Prevent Inflammatory Disease? https://stemcellsportal.com/article-scans/placental-and-amniotic-fluid-stem-cells-new-means-prevent-inflammatory-disease

[2]Human Fetal Membranes: A Source of Stem Cells for Tissue Regeneration and Repair?

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0143400408003081

[3] Phenotypic and Functional Characterization of Mesenchymal Stem/Multipotent Stromal Cells from Decidua Basalis of Human Term Placenta.

https://www.researchgate.net/publication/295675108_Phenotypic_and_Functional_Characterization_of_Mesenchymal_StemMultipotent_Stromal_Cells_From_Decidua_Parietalis_of_Human_Term_Placenta

[4]Amniotic mesenchymal cells from pre-eclamptic placentae maintain immunomodulatory features as healthy controls.

https://www.researchgate.net/publication/283447830_Amniotic_mesenchymal_cells_from_pre-eclamptic_placentae_maintain_immunomodulatory_features_as_healthy_controls

[5]Human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells suppress proliferation of PHA-activated lymphocytes in vitro by inducing CD4+CD25highCD45RA+ regulatory T cell production and modulating cytokine secretion.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008874916300028

[6]Stromal cells from perinatal and adult sources modulate the inflammatory immune response in vitro by decreasing Th1 cell proliferation and cytokine secretion https://stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sctm.19-0123

[7]劉太行, 王應雄, 丁裕斌. 胎盤來源幹細胞研究進展[J]. 中國產前診斷雜誌(電子版), 2018(1):1-5.

http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZGCQ201801002.htm

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