间充质干细胞 (MSC) 疗法显示出在再生医学中治疗损伤和疾病的巨大希望。MSC具有自我更新和分化成多个谱系的能力,使它们成为细胞治疗的理想候选者。它们存在于脂肪、骨髓、脐带和经血等不同来源的成人组织中。除了多向潜能外,这些细胞还具有分泌抗炎分子和生物活性因子的能力。
因此,它们通常在临床环境中用于治疗疾病,包括自身免疫、炎症、退行性、肌肉骨骼和呼吸系统疾病。虽然许多研究报告了MSC的临床应用,但要实现成功的临床转化,仍有许多挑战有待解决。本期特刊重点介绍了间充质干细胞治疗应用的最新进展。它还讨论了许多增强间充质干细胞治疗效果的新兴方法,特别是在生物加工、疗效和安全性评估以及临床递送策略方面。
2020年人类间充质干细胞治疗现状与展望
共有1篇文章介绍了MSCs在癌症、呼吸系统、神经系统和眼部疾病等多种疾病的治疗应用。许多综合评论文章强调了MSC治疗神经、眼部和呼吸系统疾病的现状和前景,以及将研究结果转化为临床实践的主要挑战。
D.韩等人回顾了MSC介导的线粒体转移对炎症过程、细胞代谢、存活、增殖和分化的影响。他们还总结了 MSC介导的线粒体转移在中风和脊髓损伤等神经系统疾病中的治疗潜力。
B.谢等人对脑瘫 (CP) 的随机对照临床试验进行了荟萃分析,以评估CP儿童中人类MSCs移植的有效性和安全性。该疗法增加了长达12个月的粗大运动功能测量分数和综合功能评估,且副作用最小。
JS Nurković等人综述了角膜缘上皮干细胞和角膜基质干细胞的表型特征及其在角膜再生中的治疗潜力。了解角膜干细胞的表型和功能特征可以改善眼表疾病的医疗和手术管理。
L.孙等人综述了MSCs在过敏性鼻炎治疗中的最新进展。
D. Rady等人回顾了人类间充质干细胞临床应用中的主要挑战,包括供体相关因素、细胞来源、细胞分离和培养过程中的差异、致瘤性风险、细胞输送方法的可变性以及响应各种药物的间充质干细胞特性的改变和生长因子。通过克服这些挑战,基于MSC的疗法可以成功地转化为许多未满足的医疗条件的临床实践。
MNFB哈桑等人。系统地回顾了大规模扩增MSCs的生物加工策略。
具体而言,全面讨论了使用4种不同的生物处理策略(包括生物反应器、旋转瓶、滚瓶和多层瓶)大规模扩增7种不同来源的MSC。有人建议优化关键参数,包括细胞接种密度、氧分压和培养基配方,对于确保开发可持续和可重复的平台以在临床环境中利用MSC至关重要。这些生物加工方法显示出在不影响细胞质量的情况下大规模扩增MSC的巨大潜力。
本期的多篇研究文章揭示了MSCs在多种疾病中的潜在治疗应用,包括乳腺癌、皮肤癌、过敏性气道炎症和阿尔茨海默病。
Y.焦等人报道了NLRP1和CASP4基因在人脐带源性间充质干细胞 (UCMSCs) 分泌的生物活性因子诱导的乳腺癌细胞系MCF7焦亡中的作用。发现 NLRP1 与衔接蛋白 ASC 相互作用形成炎性复合体,参与 MCF7 细胞焦亡。此外,NLPR1敲低和 CASP4 敲低均未抑制 hUCMSC 诱导的 MCF7 细胞焦亡,表明当一条通路被抑制时,细胞焦亡通过另一条通路发生。这些发现表明,阐明 hUCMSC 诱导的 MCF7 细胞焦亡的确切机制可能有助于鉴定潜在的乳腺癌治疗药物。
D. Miloradovic等人研究了骨髓来源的间充质干细胞对抗黑色素瘤免疫力的影响。据报道,这些间充质干细胞在黑色素瘤生长的不同阶段发挥着不同的作用。MSCs在黑色素瘤的初期表现出抑瘤作用,而在后期则表现出相反的作用。因此,最佳的MSC给药时间对于有效调节癌症进展至关重要。
S.金等人展示了使用从脂肪来源的干细胞(ASC 衍生的 EV)中收获的细胞外囊泡来抑制过敏性气道炎症小鼠模型中的过敏性气道炎症。结果发现,ASC衍生的EV通过肺中的差异表达基因(如 PON1、Bex2、Igfbp6、Fpr1和Scgb1c1)改善过敏性气道炎症。为了研究MSC疗法在阿尔茨海默病 (AD) 中的作用。
H. Lim 等人使用人UCMSCs研究了tau过度磷酸化的抑制作用。作者报告说,这些细胞的施用通过半乳糖凝集素3的分泌减轻了AD小鼠模型中tau的过度磷酸化,从而改善了空间学习和记忆障碍。
其他研究文章在几个方面提高了 MSCs 的知识基础,包括从乳腺癌患者分离的 MSCs 的特征、MSCs 在健康志愿者中的有效性和安全性、MSCs 分泌蛋白组的促血管生成活性、抗高血压药物对 MSCs 的影响、诱导型药物的开发人类 MSCs,以及机械应变对 MSCs 成腱分化的影响。
P. Thitilertdecha 等人报道了从乳腺癌患者分离的新鲜基质血管部分中人类 ASCs 的深入特征。结果表明,从患者身上收集的脂肪组织含有具有高度同质表型的 ASC,类似于经典的骨髓来源的 MSC,这对于未来研究其治疗方法至关重要。
S. Chin 等人评估了在健康志愿者中静脉输注同种异体人 UCMSCs (CLV-100) 的有效性和安全性。输注六个月后,输注高剂量 CLV-100 的受试者具有较高水平的抗炎标志物(IL1-RA 和 IL-10)和较低水平的促炎标志物 TNF-α与注入低剂量 CLV-100 的那些相比。此外,所有受试者均未出现任何不良反应,表明 CLV-100 输注对组织修复和愈合是安全且有益的。
CM Chinnici 等人。据报道,人胎儿真皮细胞分泌物的促血管生成活性主要由 EVs 贡献。发现分泌蛋白组中 EV 的耗尽会损害其诱导血管生成的能力。此外,研究表明,与成人真皮细胞衍生的 EV 相比,胎儿真皮细胞衍生的 EV 中有更多具有经验证作用的 microRNA 在血管生成中高表达,这表明胎儿真皮细胞衍生的 EV 在诱导血管生成方面比成人真皮细胞衍生的 EV 更有效。血管生成。
N. Satani 等人显示,氯沙坦、卡托普利等抗高血压药物,和阿替洛尔为中风患者规定的剂量改变了人类间充质干细胞的免疫调节作用。这些发现表明,对于接受 MSC 治疗的中风患者,应考虑抗高血压药物对 MSC 的影响。
陈等开发了可诱导的人类 MSC 系,用于特定基因激活或抑制的研究。他们发现人类 MSC-CRISPRi 和人类 MSC-CRISPRa 可用于研究调节人类 MSC 谱系特异性分化的基因和遗传途径。
南等据报道,1 Hz 时 8% 的拉伸应变会增加肌腱标记物的表达水平,并且 陈等。开发了可诱导的人类 MSC 系,用于特定基因激活或抑制的研究。他们发现人类 MSC-CRISPRi 和人类 MSC-CRISPRa 可用于研究调节人类 MSC 谱系特异性分化的基因和遗传途径。
简而言之,本期特刊对 MSC 对多种疾病的治疗效果提供了出色的见解,并强调了将研究结果转化为临床应用的剩余障碍和潜在方法。面对许多机遇和挑战,我们预计在不久的将来会有更多的研究专注于解决挑战以提高 MSC 治疗的有效性。