關(guān)于聳人聽聞的干細(xì)胞致瘤，需要交流的幾個(gè)問題

1990年Diaz-Flores博士發(fā)現(xiàn)骨骼和骨骼周圍組織血管周圍有一種細(xì)胞具有祖細(xì)胞的特性，能促進(jìn)血管新生和組織修復(fù)的功能，鑒定為血管周細(xì)胞（pericytes）[1]；隨后發(fā)現(xiàn)這種周細(xì)胞具有向成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞分化的能力[2,?3]。脂肪組織血管的周細(xì)胞同樣和MSC具有相似的基因譜[4]。從各種組織中分離出來的周細(xì)胞產(chǎn)生的MSC，都具有相同的細(xì)胞表面抗原及其體外多能性[5]。小鼠實(shí)驗(yàn)證明MSC分布在全身血管周圍，因此幾乎全身所有的器官和組織基質(zhì)中均存在MSC[6]。重要的是，MSC可以從每個(gè)血管化的組織中分離出來，甚至可以從月經(jīng)中分離出來（即破碎的血管釋放血管周細(xì)胞）[7-9]。因此Caplan教授提出大多數(shù)間充質(zhì)干細(xì)胞是從血管周圍或壁細(xì)胞（周細(xì)胞）分化而來的[10]。

所以，基本上有大血管存在的地方，都會(huì)有MSC的身影。當(dāng)然了，骨髓中存在含量更豐富的MSC。

腫瘤細(xì)胞需要不斷增殖，那就需要有大量的血液供應(yīng)，所以腫瘤組織內(nèi)部出現(xiàn)血管的生成，自然伴隨著大量的周細(xì)胞（或MSC）來參與組建血管。1999年，Maestroni等在肺癌和黑色素瘤的腫瘤部位找到MSC[11]。隨后，MSC被證明存在于多種腫瘤組織基質(zhì)中，包括黑色素瘤[12]、胰腺癌[13]、卵巢癌[14]、結(jié)腸癌[15]、乳腺癌[14]、肺癌[16]、惡性膠質(zhì)瘤[17]和Kaposi肉瘤[18]。

另外，MSC具有趨化到炎癥部位的本能，而腫瘤具有“不能治愈的損傷”（慢性炎癥）的特性[19]，此特性能吸引體內(nèi)的MSC趨化到腫瘤部位[20,?21]。包括機(jī)體里在骨髓和脂肪中的MSC，均會(huì)被募集趨化到腫瘤的部位[22,?23]。

因此，在腫瘤組織里發(fā)現(xiàn)MSC的存在，更可能是MSC在嘗試消除腫瘤部位的慢性炎癥，只是限于數(shù)量和某種功能的缺失，導(dǎo)致不能有效地清除這個(gè)慢性炎癥，反而會(huì)促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的增殖。

目前認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞并不是來源于正常的干細(xì)胞，而可能是腫瘤細(xì)胞在生存壓力下的進(jìn)化突變結(jié)果[24-26]。腫瘤干細(xì)胞在自己的巢（niche）里維持自身的更新和持續(xù)分化為腫瘤細(xì)胞。不僅正常健康的MSC不具有形成腫瘤的能力[27,?28]，即使是慢性粒細(xì)胞性白血病患者骨髓的MSC，也不具有形成腫瘤的能力[29]。其實(shí)很好理解這點(diǎn)，如果正常健康的MSC能形成腫瘤，那么每一個(gè)人從出生開始，就伴隨著腫瘤的生長(zhǎng)，然而事實(shí)上并非如此。

既然人體內(nèi)存在的MSC不具有成瘤性，那么MSC經(jīng)過體外擴(kuò)增培養(yǎng)后，是否具有成瘤性？研究發(fā)現(xiàn)，人MSC經(jīng)過體外培養(yǎng)低代數(shù)擴(kuò)增后，也不具有成瘤性，但高代數(shù)擴(kuò)增能引起MSC染色體異常[30-32]。骨髓MSC在培養(yǎng)至18代的時(shí)候出現(xiàn)了染色體異常和端粒酶縮短[31]，而臍帶MSC在培養(yǎng)至30代才會(huì)出現(xiàn)染色體異常[32]。但是一般都會(huì)應(yīng)用10代前的MSC，所以不用擔(dān)心染色體異常的問題。

2010年的一篇由法國(guó)13個(gè)科研單位共同發(fā)表在《血液》雜志的實(shí)驗(yàn)文章，發(fā)現(xiàn)人骨髓MSC在P1代的時(shí)候就可以出現(xiàn)染色體異常（非整倍數(shù)），但是染色體異常并不影響到MSC的倍增時(shí)間；而且小鼠成瘤實(shí)驗(yàn)證明，即使MSC的染色體異常和長(zhǎng)期培養(yǎng)導(dǎo)致的衰老，移植到小鼠體內(nèi)后并不能成瘤[33]。

實(shí)驗(yàn)證明染色體異常的MSC也不具有成瘤性，但是體外培養(yǎng)導(dǎo)致的染色體異常和MSC衰老密切相關(guān)。衰老的人骨髓MSC的功能變化主要與細(xì)胞發(fā)育、細(xì)胞生長(zhǎng)/增殖、細(xì)胞死亡、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)/相互作用和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)有關(guān)[34]。所以，臨床應(yīng)用的時(shí)候，還是選擇年輕態(tài)的MSC更合適。

MSC和腫瘤的相互作用充滿了爭(zhēng)議。一些研究顯示出MSC的抑瘤作用，而另一些研究則顯示了MSC對(duì)腫瘤的促進(jìn)增殖作用。

MSC可能通過分化為周細(xì)胞或內(nèi)皮細(xì)胞直接支持腫瘤血管形成，也可能間接通過輔助促血管生成因子的分泌來支持腫瘤血管形成[35,?36]。在小鼠和人類器官的血管周圍組織中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量的MSC樣細(xì)胞[5,?37]。周細(xì)胞在血管穩(wěn)定中起著重要作用，但MSC也可以分化為內(nèi)皮細(xì)胞，這可能會(huì)增加血管密度和新生血管[38]。因此，一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明MSC促進(jìn)肺癌[39,?40]、乳腺癌細(xì)胞[41]、卵巢癌細(xì)胞[42]、黑色素瘤細(xì)胞[43]和胃癌細(xì)胞[44]的生長(zhǎng)。觀察到MSC促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)，推測(cè)其原因可能在于MSC分泌生子因子促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、促進(jìn)腫瘤組織血管的生成、參與了腫瘤干細(xì)胞生子微環(huán)境的構(gòu)建（niche）[45,?46]。

另外，也有一些動(dòng)物模型上也顯示出了抗腫瘤活性，比如Kaposi’s肉瘤[18]、Lewis肺癌和惡性黑色素瘤[11]、結(jié)腸癌[47]。MSC與Kaposi’s肉瘤細(xì)胞相互接觸，通過抑制Akt活性，下調(diào)Akt的表達(dá)，從而抑制了Kaposi’s肉瘤的生長(zhǎng)[18]。聯(lián)合使用TNF-α、或TGF-β、或IFN-α/β、或內(nèi)毒素，都沒有影響到MSC對(duì)Lewis肺癌和惡性黑色素瘤的抗腫瘤活性[11]。MSC的培養(yǎng)上清液（富含生長(zhǎng)因子）能下調(diào)肝癌細(xì)胞和乳腺癌細(xì)胞的NFκB的表達(dá)水平，從而抑制肝癌細(xì)胞和乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)[48]。MSC抗腫瘤的活性可能與下調(diào)腫瘤細(xì)胞的Akt、NFκB和Wnt信號(hào)通路相關(guān)[49,?50]。

在血液系統(tǒng)惡性腫瘤中，同樣存在相互矛盾的研究，MSC分別通過抑制腫瘤細(xì)胞的增殖或凋亡來抑制或促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)[51]。比如，MSC促進(jìn)了急性淋巴細(xì)胞白血病株Reh細(xì)胞的增殖[52]，但是又抑制了淋巴瘤細(xì)胞株的增殖[53,?54]。

MSC在治療腫瘤方面的作用包括抑制血管生長(zhǎng)[55,?56]、通過阻止細(xì)胞周期來降低細(xì)胞增殖[50,?57,?58]。然而，MSC也被認(rèn)為支持腫瘤血管形成[36,?59]，發(fā)揮免疫抑制的作用[60,?61]，增加腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)率[41,?62-65]，甚至導(dǎo)致化療耐藥[66-68]。從目前相互矛盾的研究結(jié)果來看，MSC似乎可以影響既能抑制增殖又能抑制凋亡的通路，MSC的雙重角色可謂一把“雙刃劍”[69,?70]。

基于MSC在腫瘤領(lǐng)域的研究結(jié)果表現(xiàn)出相反的差異，這可能是由于非標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)方法，缺乏特異性的細(xì)胞表面標(biāo)記來識(shí)別MSC亞群，以及MSC的異質(zhì)性很容易受到周圍環(huán)境的影響[51]。有學(xué)者提出，MSC的來源可能決定了其對(duì)腫瘤細(xì)胞的反應(yīng)[49]。脂肪來源的MSC通過分泌VEGF促進(jìn)黑色素瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，然而對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞卻沒有促生長(zhǎng)的作用[71]。但是，也有研究發(fā)現(xiàn)脂肪來源的MSC促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的生長(zhǎng)，而臍帶來源的MSC通過提高TRAIL的分泌而抑制其生長(zhǎng)[72,?73]。另外，實(shí)驗(yàn)研究所用的腫瘤細(xì)胞系也可能會(huì)影響了MSC對(duì)腫瘤細(xì)胞抑制或促進(jìn)的作用效果[71]。

在一項(xiàng)血液惡性腫瘤的先導(dǎo)性臨床研究中，隨機(jī)分為兩組，其中一組患者接受來自人類白細(xì)胞抗原相合的同胞供者的造血干細(xì)胞（HSC），而另一組患者接受HSC與MSC聯(lián)合移植；雖然MSC可預(yù)防移植物抗宿主?。?span style="letter-spacing: 0.544px; text-decoration: inherit; color: #bfbfbf;">GVHD），但惡性血液病的復(fù)發(fā)率高于對(duì)照組[74]。

由于MSC具有低免疫原性和趨化到腫瘤基質(zhì)的特性，是一個(gè)非常理想的攜帶抗腫瘤生物活性藥物的載體[12]。2002年首次被用來傳遞干擾素-β，用于治療黑色素瘤[12]，減少腫瘤生長(zhǎng)，延長(zhǎng)小鼠模型的生存期。從那時(shí)起，研究人員相續(xù)基因改造MSC用于各種腫瘤的治療[75]，比如轉(zhuǎn)染IFN-β治療胰腺癌[13]和黑色素瘤[76]、轉(zhuǎn)染IL-12治療黑色素瘤和肝癌[77]及膠質(zhì)瘤[78]、轉(zhuǎn)染IFN-α治療黑色素瘤[79]、轉(zhuǎn)染IFN-γ治療白血病[80]、IL-12治療黑色素瘤、肺癌和肝癌[81]、IL-24治療肺癌[82]、轉(zhuǎn)染NK4治療肺癌[83]、轉(zhuǎn)染TRAIL治療乳腺癌[16]和膠質(zhì)瘤[17]及肺癌[84,?85]、轉(zhuǎn)染溶解瘤細(xì)胞的腺病毒治療卵巢癌[86]。

MSC可以攜帶傳統(tǒng)的抗癌細(xì)胞毒藥，均勻地浸潤(rùn)腫瘤組織，并改善治療劑有效載荷在腫瘤內(nèi)的分布[87,?88]。比如，攜帶抗癌藥物紫杉醇（PTX）的納米工程MSC可以將細(xì)胞中的紫杉醇轉(zhuǎn)移到腫瘤部位，并在幾天內(nèi)釋放藥物，腫瘤細(xì)胞增殖減少，抑制血管生成，并增加腫瘤基質(zhì)內(nèi)的凋亡，提高了腫瘤小鼠的存活率，盡管MSC攜帶的紫杉醇的劑量明顯較低[89,?90]。MSC與紫杉醇還可以通過擠壓混合后，采用擠壓法和超速離心法分離MSC的胞外囊泡模擬物（MSC-EM），這些載有紫杉醇的MSC-EM在體外和體內(nèi)都顯示出對(duì)乳腺癌的治療效果[91]。MSC分泌的胞外囊泡包裹阿霉素，單次靜脈注射即可顯著抑制結(jié)腸癌生長(zhǎng)[92]。

放化療的一個(gè)常見的副作用就是口腔和胃腸道的潰瘍，影響了營(yíng)養(yǎng)的吸收，同時(shí)降低患者的生活質(zhì)量[93,?94]。給大鼠腹腔放射性照射（放療）后，大鼠出現(xiàn)腹瀉、血便、腸粘連、腸潰瘍和疤痕組織增生、腸黏膜的絨毛組織受到嚴(yán)重破壞而不能自我恢復(fù)；但是，給予MSC治療后，腸絨毛組織修復(fù)良好、潰瘍愈合，而且不出現(xiàn)腸粘連，大鼠的存活率明顯提高[95]。注射的MSC也能遷移到照射部位，促進(jìn)放射性照射導(dǎo)致的皮膚燒灼傷的愈合[96]。

骨髓抑制也是化療的常見毒副作用之一，而且威脅到生命，關(guān)系到化療的成功與否，急需對(duì)癥處理[97,?98]。1995年，從惡性血液病患者骨髓抽取并分離培養(yǎng)出MSC，然后回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，臨床觀察到促進(jìn)腫瘤患者的造血干細(xì)胞的造血機(jī)能，改善貧血，而且提高腫瘤患者的生存質(zhì)量（改善睡眠和飲食，減輕疼痛）[99]。由于MSC分泌多種營(yíng)養(yǎng)因子及G-CSF、M-CSF、GM-CSF，體外實(shí)驗(yàn)證明MSC能促進(jìn)造血干細(xì)胞的造血克隆形成能力[100,?101]，這提示MSC能提高患者的骨髓造血能力[102,?103]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)更是直接證明MSC能夠恢復(fù)受損后的骨髓基質(zhì)功能，促進(jìn)骨髓損傷后的造血恢復(fù)[103]。

化療藥物（環(huán)磷酰胺）損傷大鼠卵巢，導(dǎo)致大鼠卵巢功能受損（卵巢濾泡變小），給予腹腔注射MSC后，通過旁分泌機(jī)制，分泌的細(xì)胞生長(zhǎng)因子（VEGF、IGF-1、HGF）直接修復(fù)損傷的卵巢組織，使得損傷的卵巢功能得到恢復(fù)[104-106]。MSC也能阻斷化療藥物（白消安）對(duì)雄性大鼠精子發(fā)生功能的損傷，有效地恢復(fù)雄性大鼠的生育功能[107,?108]。Pinarli等建立化療藥物（阿霉素）導(dǎo)致的心臟毒性大鼠模型，然后給予MSC治療，發(fā)現(xiàn)MSC既能預(yù)防化療藥物導(dǎo)致的心臟毒性反應(yīng)，又能治療已經(jīng)出現(xiàn)的心臟毒性反應(yīng)[109]。

接受化療的患者，腫瘤細(xì)胞反彈性生長(zhǎng)，常常導(dǎo)致化療的失敗和病情的惡化。但是化療藥物在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，也同樣殺傷了機(jī)體里的MSC。紫杉醇、長(zhǎng)春新堿、依托泊苷和阿糖胞苷能損傷MSC，誘導(dǎo)其凋亡；只是長(zhǎng)春新堿和地塞米松對(duì)MSC的輕度損傷是可以恢復(fù)的[110]。急性淋巴細(xì)胞白血病兒童患者接受一定劑量的化療，損傷骨髓MSC的支持造血功能[111]。接受常規(guī)劑量的化療并不影響MSC的增殖能力[112]，但是接受高劑量化療的患者，其骨髓來源的MSC的克隆形成能力和增殖能力均降低[113]。因此，需要深入研究和評(píng)價(jià)癌癥患者接受多次化療后，除了免疫細(xì)胞的損傷，腫瘤細(xì)胞反彈性生長(zhǎng)與MSC的損傷有沒有關(guān)系？

由于健康的MSC具有促進(jìn)組織器官修復(fù)再生的功能、抗炎的特性、分泌眾多營(yíng)養(yǎng)性細(xì)胞因子等特點(diǎn)，使得健康的MSC成為理想的腫瘤/癌癥治療的輔助手段，有利于治療抵消放化療過程中伴隨的毒副作用，既能促進(jìn)機(jī)體的恢復(fù)，又能提高放化療的效果[114]。

在討論MSC與腫瘤的關(guān)系的時(shí)候，需要非常注意和謹(jǐn)慎對(duì)待動(dòng)物腫瘤模型給我們帶來的知識(shí)，因?yàn)閯?dòng)物腫瘤模型的建立，需要用到免疫缺陷動(dòng)物，而沒有免疫系統(tǒng)的存在，MSC分泌大量的營(yíng)養(yǎng)性細(xì)胞因子，難免會(huì)促進(jìn)某些腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。在一個(gè)靶向性很好的抗腫瘤藥物，由于其不會(huì)出現(xiàn)和免疫細(xì)胞的相互作用，這種情況下，可以采用免疫缺陷動(dòng)物建立的腫瘤模型來評(píng)價(jià)治療效果。免疫系統(tǒng)的存在與否，嚴(yán)重影響到MSC對(duì)腫瘤的作用效果。但是，在人體內(nèi)，由于免疫系統(tǒng)的存在，需要評(píng)估MSC通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞來影響到其對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用。

基于MSC的免疫調(diào)節(jié)作用，有專家認(rèn)為MSC可以作為腫瘤組織的干預(yù)靶點(diǎn)[115,?116]。但是如果選擇MSC作為治療腫瘤的干預(yù)靶點(diǎn)，需要非常精準(zhǔn)的區(qū)分腫瘤組織的MSC和其他部位健康的MSC，以免誤傷友軍。

由于MSC具有很強(qiáng)的支持造血、消炎、分泌多種生長(zhǎng)因子而促進(jìn)組織器官的自我修復(fù)等作用，理論上能緩解和對(duì)抗腫瘤的放化療引起的毒副作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示MSC能通過多種作用機(jī)制修復(fù)放療導(dǎo)致的健康組織的損傷，抵消放療的毒副作用，延長(zhǎng)放療后動(dòng)物的生存時(shí)間。但是，目前沒有臨床（人體）研究數(shù)據(jù)證明MSC促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)還是抑制腫瘤的生長(zhǎng)，也未見有MSC聯(lián)合放化療治療腫瘤的臨床結(jié)果報(bào)道，這需要今后臨床嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究。

將健康有活性的間充質(zhì)干細(xì)胞作為一個(gè)治療手段，應(yīng)用于腫瘤患者，也許還有爭(zhēng)議；但是在腫瘤患者的臨終關(guān)懷階段，健康有活性的間充質(zhì)干細(xì)胞能提高生存質(zhì)量，減輕痛苦，能讓腫瘤患者有尊嚴(yán)地走完人生屈指可數(shù)的最后一段時(shí)光。

相信MSC在將來的臨床研究中將大放異彩！

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