梅奧診所：用于再生醫學的間充質干細胞療法

間充質干細胞 (MSC) 療法作為治療或預防疾病的新型再生和免疫調節方法而受到越來越多的探索。這些細胞表現出強大的旁分泌特性，可以通過多種途徑在局部和全身水平調節宿主免疫反應、降低炎癥和協調內源性組織修復）。

MSCs 對受損和發炎的組織具有趨向性，它們可以短期移植并通過直接和間接機制發揮其治療作用。MSC 產品可以從多個來源制備，快速擴展和生物庫用于臨床應用。所有這些優勢使這種細胞類型成為再生醫學中的多功能工具。

每個人體內都有數百萬個成體干細胞。我們的身體使用干細胞作為自我修復的一種方式。研究表明，如果收獲成體干細胞，然后將其注射到患病或受損組織的部位，則在適當的情況下重建組織是可行的。這些細胞可以從血液、脂肪、骨髓、牙髓、骨骼肌和其他來源收集。科學家和臨床醫生正在開發和改進他們準備收獲的干細胞的能力，這些干細胞將被注射到患者體內以修復患病或受損的組織。

人體具有以多種方式自愈的自然能力。皮膚的傷口會自行修復，骨折會愈合，活體捐獻者的肝臟會在幾周內再生。

心臟病、中風、糖尿病和骨關節炎是慢性病的例子，它們會持續很長時間并且不會自行消退。在許多情況下，可以使用藥物或醫療設備來控制癥狀。

再生醫學超越疾病管理，尋找和發現支持身體修復、再生和恢復健康狀態的療法。

從產前手術干預到終生退化和致殘疾病的治療，再生醫學療法促使身體做出自我修復反應。廣泛的醫學專業在患者護理方面的這些進步指向新的解決方案，以擴大和維持最佳健康和生活質量。

美國梅奧診所Rachel Sarabia-Estrada博士、瑞典斯德哥爾摩卡羅林斯卡醫學院Nadir Kadri教授、瑞典卡羅林斯卡大學醫院Guido Moll博士等，在國際期刊Front. Cell. Neurosci.上發表了標題為：Editorial: Mesenchymal Stromal Cell Therapy for Regenerative Medicine（社論：用于再生醫學的間充質干細胞療法）的總結報告（上圖）。

該研報總結了 MSCs 在治療各種疾病及其作用模式 (MoA) 中應用的最新進展。可以讓我們更好地了解 MSCs 治療效果的潛在機制可以為創新策略提供重要見解，以提高其在臨床應用中的有效性。

該報告涵蓋的主題包括：(a) MSCs 在主要臨床適應癥中的治療應用，(b) MSCs 治療效果的細胞和分子機制，以及 (c) 增強 MSCs 及其產品治療效果的策略。

圖：再生醫學的前景廣闊，致力于恢復受損組織和器官的結構和功能。它還致力于為永久受損的器官創造解決方案。這種方法的目標是找到一種方法來治愈以前無法治愈的傷害和疾病。

MSCs在主要臨床適應癥的治療應用

由于 MSC 具有強大的免疫調節和再生特性，許多研究評估了 MSC 療法治療多種疾病的方法。MSC 治療的典型臨床適應癥包括肌肉骨骼修復、神經和心血管疾病（如中風）、癌癥治療、血液學和自身或同種免疫并發癥（如移植物抗宿主病、GvHD），最近還包括與 2019 冠狀病毒病 (COVID-19) 相關的并發癥，例如急性呼吸窘迫綜合征 (ARDS) 和敗血癥。

從 2000 年開始使用細胞療法治療中風的臨床試驗及其局限性。研究總結發現，干細胞治療是安全的，只有短暫的輕微不良事件，臨床試驗在統計設計、樣本量、使用的細胞、給藥途徑和功能評估方面存在相當大的差異，因此難以比較研究。

研究人員呼吁改進實驗方案，將其作為改進未來研究的主要因素，并提高臨床試驗的標準化程度，以幫助進行比較。此外，考慮非侵入性給藥途徑將是神經系統疾病的關鍵點。在這種情況下，MSC 的鼻內遞送被證明是安全有效的，帶來了一種有前途的治療選擇。

由于 MSCs 的血管周圍性質圍繞并維持血管的完整性和功能，基于肺部病理學，例如快速進展的 COVID-19 相關 ARDS，以及更慢性的特發性肺纖維化 (IPF)，都是 MSC 治療的常見指征。

來自埃及“開羅英國大學”的科學家Kassem 和 Kamal開展了“ MSC 及其細胞外囊泡 (EV)：COVID-19 危機的潛在游戲規則改變者”的研究，利用它們的免疫調節和再生特性進行肺修復。

來自中國北京中日友好醫院的科研團隊評論了“ MSCs 在肺纖維化 （ IPF） 中的治療應用”。研究人員深入分析了優化 MSC 治療的相關因素，包括使用不同來源的 MSC 進行肺修復、不同的給藥途徑、時機、劑量、頻率和臨床 MSC 產品的潛在預處理，以指導未來臨床研究的設計，并為這些復雜疾病確定新的治療方案。

皮膚是人體最大的器官，皮膚損傷會破壞這一重要屏障。西班牙格拉納達Virgen de las Nieves 大學醫院的科研團隊發表了“Andalusian Network of Design and Translation of Advanced Therapies”的研究，為我們的主題貢獻了三篇評論文章。這些評論對皮膚病的“細胞產品”（即 MSC）和“細胞條件”培養基 (CCM) 以及“MSC 衍生的外泌體”在皮膚病學中的治療提供了極好的概述。

在他們的評論中報告“目前基于人類 MSCs 治療皮膚病的先進療法”，在過去 5 年（2015-2020 年）中，共有 13 種 MSC 產品被用作皮膚病學的先進療法。研究最多的 MSC 類型是從臍帶 (UC-MSC)、脂肪組織 (AT-MSC) 和骨髓 (BM-MSC) 中分離出來的。研究最多的疾病是傷口、潰瘍、燒傷和牛皮癬。

MSCs 治療作用的細胞和分子機制

深入了解 MSC 在不同臨床適應癥中的有益治療作用背后的分子機制對于制造安全有效的療法以滿足個體患者的需求至關重要。這需要 MSCs 在免疫調節和細胞產物特有的組織再生中的多方面多效性作用，以及治療細胞和宿主細胞之間的直接和間接串擾，這在很大程度上取決于宿主對治療的反應能力。

來自德國德累斯頓技術大學的研究人員，提供并更新了“ MSCs 的免疫調節特性”最新研究進展。作者闡明了 MSCs 如何調節免疫系統的適應性和先天性分支的各種免疫細胞的表型和功能特性，這在炎癥性疾病的發病機制中起著重要作用。

巨噬細胞是 MSC 免疫調節和臨床效力的紐帶 ，來自中國廣州中山大學生物治療中心的科學家，詳細發表了題為“ MSC-Macrophage crosstalk and maintenance of inflammatory microenvironmental homeostasis” 的研究成果，作者主要關注 MSC 和巨噬細胞之間的相互作用，例如“細胞間接觸”、“可溶性因子分泌”和“細胞器轉移”，以及“MSC-巨噬細胞串擾”在炎癥微環境的病理學發展和穩態維持，以及免疫相關治療中的“最佳應用策略”。

內源性修復的另一個關鍵軸是調節血管生成和血液循環內皮細胞 (CEC) 和內皮祖細胞 (EPC)，來自比利時布魯塞爾自由大學的科學家闡明了“ MSCs 和 EPCs 在骨再生中的串擾作用” 作者強調，骨再生是一個復雜但精心策劃的過程，基于生理和病理環境中成骨和血管生成之間的相互作用，以及需要額外支持的特定條件。

在這里，MSC-EPC 共培養物顯示出一些協同作用，EPC 促進成骨，而 MSC 促進血管生成和成骨，從而促進骨愈合。因此，旨在利用這種協同作用的新型治療策略對骨修復非常感興趣，但也可能必須考慮到疾病進展期間自體 MSC 能力的任何潛在功能喪失。

細胞外囊泡作為 MSCs 治療活性的介質

MSC 產生和釋放 EV（包括外泌體）被認為是它們對多種病理狀況的治療效果的主要介質。科學家León-Moreno 等人使用海馬穿透性腦損傷小鼠模型來分析運動學變化。

發現在開闊場地和隧道步行試驗中運動速度顯著降低，但在鼻內施用子宮內膜 (EM)-MSC 衍生的 EV 后運動速度和位移模式得以保留，因此表明 EV 對受損的海馬體具有神經保護作用。

研究發現“ MSC 衍生的 EV 作為軟骨再生的一線希望”的作用。科學家Ghafouri-Fard 等人總結“外泌體在治療人類疾病中的新興作用，特別關注 MSC 衍生的外泌體。” 回顧“外泌體對成脂分化 MSCs 的新興潛力”。

研究證實“慢性肝功能衰竭 (ACLF) 中由 MSC 調節的潛在網絡：外泌體 miRNA 和細胞內靶基因”，確定 MSC 衍生的外泌體的有益作用。研究發現外泌體在大鼠皮膚傷口修復模型中的治療潛力。

他們發現傷口愈合加速，毛囊、神經、血管再生得到改善，皮膚細胞增殖增加，傷口愈合過程中膠原蛋白更自然地分布，同時防止肌成纖維細胞和細胞外基質過度聚集。同時，發現 AT-MSC 衍生的外泌體減少了心肌缺血/再灌注損傷小鼠心臟的心肌細胞凋亡和肥大，結論是它們可作為有效的心臟保護劑。

總之，該報告分享關于當前治療策略的知識以及由 MSC 協調的免疫調節和組織再生的潛在機制；總結了最新的臨床進展，努力加深對 MSC 療法 MoA 的理解，并介紹了提高 MSCs 及其衍生產品療效的新策略。重要的是，炎癥及其調節是人體愈合和再生級聯反應的重要組成部分。炎癥的調節是 MSCs 在組織損傷愈合或組織損傷抑制中有益特性的一個重要方面。本研究主題中包含的許多研究表明，MSCs 采用大量介質和機制來實現這一目標，具有很大的臨床應用前景。