间充质干细胞治疗自身免疫性疾病的临床研究进展

上一期我们谈到了间充质干细胞的鉴定、表征和组织来源及临床应用及间充质干细胞治疗肌肉骨骼的临床应用、间充质干细胞治疗神经系统疾病的临床研究进展、间充质干细胞治疗心血管疾病的临床研究进展。这期主要讲讲间充质干细胞治疗自身免疫性疾病的的临床应用。

间充质干细胞治疗自身免疫性疾病的应用

间充质干细胞的免疫调节特性可以影响先天性和适应性免疫反应。MSC抑制由有丝分裂和同种异体外周血淋巴细胞 (PBL) 和树突状细胞 (DC) 诱导的T淋巴细胞增殖。这种T细胞抑制具有剂量依赖性，T淋巴细胞增殖达到峰值时显着减少。

MSC还被认为可以影响调节性T细胞的形成，从而有助于抑制同种异体淋巴细胞增殖。尽管MSC免疫抑制作用的确切机制仍有待充分探索，但我们从现有文献中注意到，可溶性因子如前列腺素E2 (PGE2)]、吲哚胺2,3-双加氧酶 (IDO)、肝细胞生长因子 (HGF) 和转化因子生长因子（TGF）-b1在MSC的免疫抑制作用中起主要作用。已知MSC参与DC的产生和发育，DC是免疫系统中的抗原呈递细胞 (APC)。此外，MSC还能够促进巨噬细胞从M1向M2表型转化。巨噬细胞是一种专门的免疫细胞，参与先天免疫系统中病原体的检测、吞噬和清除。组织中巨噬细胞响应微环境信号而从单核细胞分化，从而获得特定的功能表型。

间充质干细胞介导巨噬细胞的调节，这对于有限的炎症反应和受损组织的愈合至关重要。已知BM-MSC可以调节宿主对脓毒症的炎症反应，并显着提高宿主的生存率。间充质干细胞在调节各种免疫细胞类型中的作用使其成为治疗免疫相关疾病的合适候选药物。间充质干细胞治疗的常见免疫相关疾病包括自身免疫1型糖尿病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮和移植物抗宿主病，这些将在下面讨论。

1型糖尿病

胰岛拥有一组细胞，例如β细胞，用于合成胰岛素。对胰腺β细胞的渐进性自身免疫攻击导致胰岛素分泌和产生的丧失，最终影响血糖水平和代谢功能，导致1型糖尿病（T1D）。截至2020年，大约有3420万不同年龄段的人被诊断为T1D。

尽管胰岛素注射可有效控制血糖，但无法解决T1D的其他副作用，如肾病、高血压和足部疾病。因此，永久治愈T1D必须解决自身免疫反应，然后强调胰岛再生和替代。因此，间充质干细胞移植被认为是治疗这种疾病的可能方法，因为它们的植入具有分化和营养作用。一项试验表明，在大鼠模型中，胰内移植 BM-MSC 可以降低血糖并增加 C 肽和胰岛素。这表明间充质干细胞可以改善受损的胰腺功能。

2023年6月23日，糖尿病领域重磅学术会议——第83届美国糖尿病协会科学会议（ADA）——在美国圣地亚哥举行，福泰制药（Vertex） 汇报了干细胞疗法VX-880治疗1型糖尿病的1/2期临床最新数据。整体而言，6名接受了VX-880的治疗的1型糖尿病患者，均在不同程度上恢复了胰岛素分泌，血糖控制得到改善，

-01-干细胞制剂相关信息

干细胞药物：VX-880VX-880，是一种来源于同种异体干细胞的全分化胰岛细胞疗法，有可能通过恢复胰岛细胞功能，包括葡萄糖反应性胰岛素的产生，来恢复机体调节葡萄糖水平的能力。VX-880通过肝门静脉输注给药，需要与慢性免疫抑制疗法联用来保护胰岛细胞免受免疫排斥。VX-880干细胞治疗1型糖尿病的1/2期临床试验，共包括A、B、C三个部分，计划纳入17名1型糖尿病重症患者，为期五年。具体招募实施如下：

• A部分：2例患者序贯入组，接受目标剂量的一半（研究结果已公布）；
• B部分：5例患者序贯入组，接受目标剂量（全剂量）；
• C部分：10例患者同时入组，接受目标剂量（全剂量）。

-02-临床试验研究进展

迄今为止，已有6名1型糖尿病患者在1/2期研究中服用了VX-880。在研究的A部分中，两名患者接受了半剂量治疗，但其中一名随访9个月后退出试验，试验不完整不能做终点评估。另外四名患者在研究的B部分接受了全部目标剂量，其中一名随访超过12个月。

总体而言：治疗效果良好。植入1型糖尿病患者体内的干细胞衍生胰岛细胞显示出恢复内源性胰岛素分泌，并改善血糖控制的能力。

▉ 整体情况

6例患者接受了VX-880的治疗，均在不同程度上恢复了胰岛素分泌，血糖控制得到改善，血糖在目标范围内的时间（TIR）得到延长，外源性胰岛素用量减少或停用，在90天后的评估期间未发生严重低血糖事件。

▉ A部分

在A部分中，有一名1型糖尿病患者接受了半剂量VX-880治疗，随访9个月，随后接受第2个半剂量治疗，随后退出（与不良反应无关），因此没有评估终点。另外两名1型糖尿病患者接受VX-880治疗，随访超过12个月的患者（一名接受一半目标剂量A1，另一名接受全部目标剂量B1）摆脱了胰岛素治疗。其中患者A1在第21个月的HbA1c为5.3%，该患者基线为8.6%。患者B1在第12个月的HbA1c为6.0%，其基线为7.6%。

▉ B部分

在B部分中，另外3名患者接受全目标剂量VX-880单次治疗，随访29-80天，实现了内源胰岛素表达，减少了外源胰岛素使用，葡萄糖目标范围时间得到改善。与两名VX-880输注后随访时间超过一年的患者相似。

▉ 安全性分析

安全性：VX-880的副作用主要是轻度至重度，没有发生严重副作用。VX-880治疗表现出良好的安全性，且耐受性良好。大多数不良事件为轻度或中度，未发现与VX-880治疗相关的严重不良事件。

-03-文末小结

糖尿病的功能性治愈，一直是再生医学领域的难题。干细胞移植是治疗糖尿病最有前景的方法之一。干细胞衍生的胰岛细胞有解决胰岛供体不足的潜力，而封装胰岛细胞产品的临床试验已经在路上。Vertex公司将世界最牛的两家胰岛再生企业收入囊中，稳坐糖尿病干细胞治疗的头把交椅。我们拭目以待！

类风湿关节炎

类风湿性关节炎 (RA) 是一种自身免疫性炎症性疾病，免疫系统攻击健康细胞，导致关节肿胀和炎症。RA 还可以扩散到身体的其他部位，并且大多数在女性中被诊断出来。RA的病因尚不完全清楚。

在最近的临床试验中，间充质干细胞在RA患者中的应用显示出积极的结果。对64名诊断为RA的患者施用UC-MSC（总剂量为4×10⁷个细胞），导致治疗后1年和3年随访期间血球蛋白和血小板水平显着下降^。此外，红细胞沉降率（ESR）、C反应蛋白水平和类风湿因子（RF）也显着下降。RA和高免疫系统活性患者血清学和免疫学标志物的减少凸显了MSC的治疗潜力和免疫调节。长期患者缓解和关节功能（通过 DAS28 评分测量）也显示出MSC治疗后1年和3年这些水平显着下降。

同样，一项临床试验调查了105名患者，这些患者对传统RA药物（例如缓解病情抗风湿药物 (DMARD) 和非甾体抗炎药物 (NSAID)）几乎没有反应，以研究MSC移植的效果。将患者分为对照组和间充质干细胞移植组（MSCT）。MSCT组静脉输注UC-MSCs（1×10⁶细胞/公斤在50毫升盐水溶液中）并在1、2、3、4、12、24和48周进行随访。在间充质干细胞移植组的52名患者中，观察到28名患者在12周后对MSC治疗有反应，并且疾病活动评分28 (DAS28) 显着下降。此外，对照组患者和对MSC治疗无反应的患者DAS28没有显示任何显着变化，共同表明MSC治疗改善了总体临床症状。

RA患者通常表现出低百分比的CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺Tregs和高百分比的CD4⁺IL-17A⁺Th17细胞。因此，Treg 细胞与Th17细胞之间的低比例表明免疫稳态失衡。这项研究显示，与对照组和无反应组相比，反应组中 Treg与Th17的比例显着升高，这表明UC-MSC对解除RA发展的免疫调节作用。此外，在4周检查中，IL-6 水平显着下降，IL-10水平显着上升。通常，RA患者的IL-10水平较低，而IL-6水平较高。

1a期临床试验测试了MSC作为人类RA的治疗方法。人类UCB-MSC被注入RA患者体内。这些专利接受了单次MSC输注。24小时后测量血清细胞因子以确定治疗的有效性。结果显示，接受较高细胞剂量（1*10^8个细胞）的组中IL-8、IL-6、IL-1β和TNF-α有所下降。此外，短期内没有观察到不利或安全威胁。

系统性红斑狼疮

系统性红斑狼疮 (SLE) 是一种自身免疫性疾病，也是最常见的狼疮形式。根据美国疾病控制与预防中心 (CDC) 的说法，系统性红斑狼疮是一种免疫系统攻击健康组织，导致器官广泛炎症和组织损伤的疾病。它会影响肺部、血管、关节、大脑、肾脏和皮肤。与男性相比，更多女性被诊断为SLE：这一比例为每1名男性至少有4名女性。

尽管系统性红斑狼疮无法治愈，但在最近的临床试验中，间充质干细胞移植作为一种新型细胞疗法显示出了良好的效果。39名活动性系统性红斑狼疮患者静脉注射两次异体UC-间充质干细胞，间隔1周，结果显示，在1、3、6、9和12个月的随访中，系统性红斑狼疮疾病活动指数（SLEDAI）评分显著下降。此外，血清白蛋白水平在1个月随访时有所改善，并维持到12个月，之后有所下降。这表明疾病可能复发，因此应考虑在6个月后重复输注UC-间充质干细胞。

在另一项研究中，15名平均年龄28岁、SLEDAI评分大于或等于8分的患者（14名女性和1名男性）静脉注射了3至5个传代的BM-MSCs（1×106 cells BM-MSCs/kg体重）。然后在移植后1周、1、3、6、12和18个月进行调节性T细胞（Tregs）、尿蛋白排泄、肾小球滤过率（GFR）评估和血清学检测，之后每半年检测一次。观察到系统性红斑狼疮的总体改善：SLEDAI评分在12个月的随访中明显改善，血清学检测（ANA和抗dsDNA抗体）显示出实质性的改善，抗dsDNA抗体在1个月和3个月的随访中比基线明显降低，蛋白尿在1周、1个月、3个月、6个月和12个月的检查中明显减少，GFR在2例基线GFR较低的患者中明显改善。

同样，在1周、3个月和6个月的检查中，CD4+Foxp3+Treg细胞的比例也明显增加。CD4+Foxp3+ Treg细胞百分比的增加表明，BM-间充质干细胞可能导致Treg扩增，从而有助于维持免疫耐受。移植UC-间充质干细胞后，每两周静脉注射一定剂量的泼尼松（5-10毫克），第一个月显示Treg细胞增加，Th1和Th2细胞因子平衡，最终导致体内系统性红斑狼疮活性降低，随访1个月和3个月无任何可能复发的迹象。

另一项研究强调了基线血清可能与更有效的间充质干细胞相关。

在这项研究中，56名活动性系统性红斑狼疮患者和40名健康患者被纳入研究。在这96名患者中，26名患者静脉注射了UC-间充质干细胞。移植1年后，17名患者对UC-间充质干细胞有临床反应，9名患者没有。移植后对基线血清细胞因子进行了分析，结果与临床反应相关。这项研究表明，IFN-γ水平的升高和IL-6水平的降低可作为间充质干细胞治疗系统性红斑狼疮有效的血清学标志，因为这些血清学结果与静脉注射UC-间充质干细胞患者的临床反应相关。然而，还需要进一步的研究来验证这种联系。

最后，对24名系统性红斑狼疮患者和28名健康患者进行了体外研究，目的是观察UC-间充质干细胞对系统性红斑狼疮患者T淋巴细胞炎症因子的影响。用Miltenyi磁珠提取和分选的T淋巴细胞与IL-2和CD3CD28 T细胞激活剂一起与UC-间充质干细胞共同培养。结果显示，UC-间充质干细胞可以上调T细胞基因表达的miR-181a，同时下调炎症基因，因此有望用于系统性红斑狼疮的治疗。

移植物抗宿主病

移植物抗宿主病（GVHD）是一种自身免疫性疾病，发生在同种异体移植后，可危及生命。当移植物将身体视为异物并开始攻击它并导致患者出现并发症时，就会发生 GVHD。如果供体和患者的组织和细胞相近，则这种情况发生的可能性较小。

目前还没有治疗GVHD的有效方法，但使用间充质干细胞进行的临床试验显示了良好的效果。一项研究为9名异体骨髓移植后出现GVHD的患者注射了BM-间充质干细胞。其中5名患者接受了单剂量的间充质干细胞治疗，另一名患者接受了2-6剂量的间充质干细胞治疗。这种疗法的效果在14天和28天时进行了测定，56%的患者在接受第一剂治疗后GVHD得到缓解（部分或完全缓解），44%的患者在接受所有剂量治疗后GVHD得到缓解。间充质干细胞治疗长期（4-8年随访）无明显副作用。

此外，急性GVHD患者的Th1细胞数量在使用BM-间充质干细胞治疗后有所减少。同样,人类白细胞抗原同种异体(HLA-haploidentical)造血干细胞移植治疗慢性GVHD(cGVHD)，在移植后100天完全治愈cGVHD。

来自不同移植中心的124名患者参与了这项研究，其中62名患者被随机分配到生理盐水输注（对照组），另外62名患者被分配到HLA-同种异体造血干细胞输注。HLA-同种异体造血干细胞剂量为每月3×10⁷个细胞/100毫升，持续4个月。治疗组有17名患者出现cGVHD，而对照组有30名患者出现cGVHD。此外，对照组有7名患者发生了严重的肺部cGVHD，而治疗组没有一名患者发生肺部cGVHD。此外，流式细胞术分析显示，与对照组相比，治疗组的CD4+CD25+CD127-调节性T细胞（Treg）更高。Treg细胞的增加可能抑制了治疗组cGVHD的发生。此外，HLA-同种异体造血干细胞注射后，自然杀伤(NK)细胞减少，显示NK细胞数量与cGVHD发生有直接关系。

同样，46名类固醇难治性急性GvHD(aGvHD)III/IV级患者接受BM-间充质干细胞输注治疗,中位累积剂量为6.81×106细胞/公斤，间隔7天。在46例患者中，23例对间叶干细胞治疗有反应。这些患者的总生存（OS）时间比无应答者更长。此外，7名患者在间充质干细胞输注后48.07个月仍存活。有反应的患者在1年和2年后的OS率分别为19.56%和17.4%。与无反应者相比，1年和2年的OS率约为0%。没有患者出现间充质干细胞输注的严重副作用，这表明间充质干细胞输注对GvHD III/IV患者是安全的。

在另一项试验中，cGVHD患者反复输注BM-间充质干细胞，结果根据美国国立卫生研究院的标准，11例患者中有6例对治疗有反应。间充质干细胞治疗显示，每次输注后7天，B细胞和Tregs增加。这项研究证实，间充质干细胞治疗GVHD是安全的，且具有持久的疗效。

总结

2019年3月，国家科学技术部发布了2019年度国家科学技术奖受理项目。其中，“异体间充质干细胞治疗难治性红斑狼疮的关键技术创新与临床应用”项目入围2019年度国家技术发明奖二等奖。由此可见，干细胞疗法对系统性红斑狼疮疾病的临床应用可期！  

在严重的难治性类风湿性关节炎中，有两项关于静脉回输干细胞的案例。结果表明，该方法是安全的，没有发生不良反应，并且观察到临床症状缓解，干预后3至6个月，外周血中炎性细胞因子水平降低，Treg细胞数量增加。  

除了系统性红斑狼疮和类风湿关节炎，1型糖尿病、多发性硬化症等其他的自身免疫性疾病也均在临床治疗中，其疗效良好。  

有学者对多个已公开发表的自身免疫性疾病相关的国内外临床治疗项目进行总结。13项多发性硬化中的6项、12项Crohns病中的7项均使用了间充质干细胞，国内的11个临床治疗项目全部使用了间充质干细胞，且取得了良好的治疗效果。以上数据显示间充质干细胞在治疗自身免疫疾病方面有其独特优势。

随着干细胞技术的不断进步和发展，干细胞——尤其是间充质干细胞，对于自身免疫性疾病的治疗方法和良好的治疗效果逐渐凸显。随着治疗和应用的进展，干细胞势必成为一种能够助力自身免疫性疾病康复且无副作用的全新治疗方法。

参考资料：

Maldonado, V.V., Patel, N.H., Smith, E.E. et al. Clinical utility of mesenchymal stem/stromal cells in regenerative medicine and cellular therapy. J Biol Eng 17, 44 (2023). https://doi.org/10.1186/s13036-023-00361-9

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