尽管在使用药物和肾脏替代疗法管理慢性肾脏病 (CKD) 方面取得了进展,但CKD仍然是一个重要的健康问题。肾脏的再生能力有限,通常无法有效防止纤维化的进展。不幸的是,目前可用的药物无法阻止慢性肾病中的组织损伤。
因此,慢性肾脏病最终可能发展为终末期肾病,慢性肾脏病患者的发病率和死亡率居高不下。已经做出很多努力来确定新疗法以延缓CKD中的肾损伤。在这些努力中,间充质干细胞 (MSC) 因其潜在的治疗效果而备受关注,这些细胞在几年前就与肾脏疾病有关。间充质干细胞在治疗慢性肾病方面的有效性,已在临床前模型和系统评价数据中得到广泛研究,表明结果很有希望。
间充质干细胞治疗慢性肾病的机制
间充质干细胞治疗慢性肾病的潜力由多种机制介导,例如通过分泌调节性细胞因子的免疫调节作用、激活调节性免疫细胞,以及通过分泌抗凋亡、抗纤维化和上调肾细胞因子来增加细胞修复的能力。发育标记以及 (图1)。据推测,MSCs的这些多重功能导致了各种肾脏疾病模型的多方面策略。
间充质干细胞治疗慢性肾病的临床试验
在肾脏研究和临床实践一期中,Villanueva等人评估了注射自体脂肪组织来源的MSCs (AT-MSCs) 治疗CKD 的有效性和安全性。他们将AT-MSCs静脉输注给6名CKD患者,剂量为1×106/kg。该剂量是以前研究中最常用的剂量,并证明与不良事件无关。估计肾小球滤过率 (eGFR),通过肾脏疾病饮食改良法评估,公式为 20-40mL/min/1.73m2。
每位患者的CKD病因各不相同;
- 1) 局灶性和节段性肾小球硬化,
- 2) 免疫球蛋白A肾病,
- 3) 急性肾损伤后RIFLEL期,
- 4) 由干燥病引起的肾小管间质性慢性肾炎,
- 5) 肾发育不良,
- 6) 高血压性肾小球硬化。在入组前和研究期间,所有患者均接受药物治疗,包括肾素-血管紧张素阻滞剂。
结果,在1年的随访期间,所有患者均未检测到不良反应,并且在输注间充质干细胞后估计肾小球滤过率有显着下降。值得注意的是,在一些患者中检测到尿蛋白排泄的显着改善。
干细胞治疗慢性肾病的临床案例
2019年12月,一名50岁的男性在用阿奇霉素治疗上呼吸道感染后,出现了持续的双侧腰部疼痛、不适和腹泻。
他于2020年1月在美国就医。实验室分析显示肌酐水平(6.2毫克/分升)、c反应蛋白(74毫克/升)和钾(6.4毫摩尔/升)升高。进一步检查包括肾活检发现低IgA肾病。该患者进行了数轮血液透析和环孢霉素治疗,以及肺水肿和高血压危象的治疗。稳定后,患者出院时肌酐水平为3.0 mg/dL。
2020年3月,患者前往巴拿马干细胞研究所接受间充质干细胞(hUC-MSCs)治疗。
该患者在3天内接受了总计1.2亿个单位的间充质干细胞静脉注射。在治疗后一个月、两个月和六个月对患者进行了随访。
患者对hUC-MSCs的输注耐受性良好。在给药期间或之后或任何随访中未报告任何不良事件。在1个月随访时,患者的血压降至130/80 mmHg。他报告说感觉“好多了”。在2个月随访时,血液检查显示血红蛋白为15.3 g/dL,HCT为44.4%,他的肌酐水平已经下降到1.03mg/dL。(肌酐正常值:0.6 to 1.2mg/dL )
在6个月随访时,患者显示血压读数正常(120/80 mmHg)。肌酐水平保持在1.0毫克/分升。患者报告称,由于血压改善,他不再服用硝苯地平。
在使用hUC-MSC后的几个月中,患者经历了显著且持续的改善。这种改善在hUC-MSC治疗后的6个月随访中得以持续。
间充质干细胞的抗炎和自身免疫调节特性,起到改善了引发IgA肾病发作导致的异常免疫反应的作用。同时,间充质干细胞的血管生成和再生特性,也对肾衰竭后的肾脏损伤起到再生修复的作用。
综上所述,干细胞移植临床试验证实了干细胞治疗慢性肾病的有效性和安全性,通过MSCs的干预调节可改善肾纤维化,提高肾功能,为慢性肾病患者的临床治疗提供了新方法。
目前很少有临床试验调查间充质干细胞在治疗各种类型慢性肾病患者中的安全性和治疗潜力。大多数试验都是I期或II期研究,在患者数量和研究设计方面都有局限性(表1)。
考虑到生产合格的间充质干细胞所需的复杂过程和昂贵的基础设施,很难进行大规模、精心设计的临床试验。许多试验,包括这项研究,一致表明间充质干细胞可能具有潜力,作为一种新的治疗策略,与标准药物疗法相结合。间充质干细胞要成为慢性肾病患者广泛接受的治疗选择,还有很多问题需要解决。
间充质干细胞移植治疗慢性肾病需要解决的问题
首先,应建立间充质干细胞的最佳剂量和输注方法。与动物模型不同,人类应考虑采用非侵入性输液方法。这就是为什么在以前的临床试验中最常使用外周静脉注射的原因。然而,在这种情况下,很大一部分输注的 MSCs在体内循环过程中可能会在肺或脾脏中被去除。因此,如果输注低剂量的MSCs,我们不能期望获得足够的治疗效果,因为只有少量MSCs可以到达肾脏。同时,可以关联高剂量的MSCs。在这方面,应根据输注方法确定最佳细胞数范围。
其次,输注后维持间充质干细胞的治疗潜力也是一个重要问题。由于低氧、炎症和自由基等不良微环境,注射后MSC的有效性会降低。因此,在治疗前提高MSCs的质量将是基于MSCs治疗的创新策略。
第三,必须讨论间充质干细胞的来源。MSC的生成有三种可用来源;脂肪组织、脐带血细胞和骨髓。
结论
总之,间充质干细胞治疗可能会阻止和延缓慢性肾病组织损伤的进展,并且已在临床前研究中得到广泛研究。如果能够在大规模临床试验中评估这些有益效果,以及最佳细胞剂量和注射方法,间充质干细胞的来源能够标准化,间充质干细胞将被接受为治疗慢性肾病提供新疗法。
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