为什么说间充质干细胞是再生医学时代的“治疗工作室”

间充质干细胞作为再生医学时代的“治疗工作室”

MSC是一类在人体组织中发现的多能细胞，例如骨髓、脂肪组织、牙髓和骨膜，一层包裹骨骼的结缔组织。它们也被称为：间充质干细胞、药物信号细胞、间充质基质细胞和骨髓基质细胞。

为什么是间充质干细胞？

间充质干细胞具有强烈的治疗兴趣，因为它们代表了具有治疗多种急性和退行性疾病潜力的细胞群。

首先，间充质干细胞避免了围绕胚胎干细胞研究的伦理问题。其次，反复研究发现MSCs具有免疫逃避性，这使它们成为异体移植的有利细胞类型。MSC可降低排斥反应和移植并发症的风险。在使用自体MSC支持人体组织（包括软骨、半月板、肌腱、骨折等）的健康愈合方面也取得了显着进展。

大约十年来，MSC在很大程度上被认为是造血干细胞 (HSC) 的支持性饲养层。然后，研究界的情绪向相反的方向强烈转变，尽管MSC表现出相当有限的分化潜能，但仍被匆忙标记为“干细胞”。这种特征具有误导性，并推动研究转向涉及半分化且通常为非移植细胞的结果。

事实上，传统观点认为MSCs通过成熟为受损组织的替代细胞来治愈，这在很大程度上（或完全）是不正确的。目前的研究表明，MSCs的力量源于它们调节免疫反应和影响人体自身再生机制的能力。这种理解对于寻求MSC产品、技术和疗法商业化的有效途径至关重要。公共、私营、学术和政府部门继续探索MSC如何发挥其作用。

近年来，人类间充质干细胞 (hMSC) 已成为许多基于细胞的产品的基础技术。MSC是多能祖细胞，具有多向分化潜能，能够在体外分化为脂肪细胞、骨细胞和软骨细胞。

此外，它们能够迁移到炎症部位，并通过与先天免疫系统和适应性免疫系统相关的淋巴细胞相互作用，发挥强大的免疫抑制和抗炎作用。它们可以很容易地从各种组织来源中分离出来，并进行扩展以用于广泛的治疗商业化。

间充质干细胞临床试验

对ClinicalTrials.gov的搜索显示，MSC正在多达12,700项针对细胞疗法、基因疗法、组织工程和组合产品的临床试验中进行测试。临床试验正在研究MSC的适应症，包括：骨科损伤、骨髓移植后的移植物抗宿主病 (GvHD)、心血管疾病、自身免疫性疾病和肝脏疾病。

此外，用于过表达抗肿瘤基因或治疗因子的MSC基因编辑拓宽了它们的应用。

在国外，MSC产品审批相对较早，但正在逐步加速。例如，加拿大和新西兰的监管机构已批准 Prochymal (Osiris Therapeutics)，它含有同种异体骨髓来源的MSC，用于治疗儿童类固醇耐药性GvHD。

韩国已批准两种MSC产品：一种是用于治疗退化性关节炎的同种异体脐带血衍生MSC产品（Cartistem），另一种是用于治疗克罗恩病患者肛瘘的自体脂肪组织衍生MSC产品（Cupistem）疾病。

Alofisel（TiGenix 和Takeda，在欧洲获得批准）、Temcell（JCRpharmaceuticals，在日本获得批准）、Heartsheet（Terumo，在日本获得批准）和Cellgram-AMI（FCB-Pharmicell，在韩国获得批准）是其他含有间充质干细胞的产品.

在另一个有趣的例子中，Cynata Therapeutics正在使用其Cymerus技术开发诱导多能干细胞衍生的MSC。Cymerus™技术利用源自成年供体的诱导多能干细胞 (iPSC) 作为生成间充质成血管细胞 (MCA) 的起始材料，随后将细胞分化为MSC。在Mahendra Rao博士的指导下， Implant Therapeutics也在设计iPSC 衍生的MSCs (iPSC-MSCs)。 还有许多其他MSC候选产品。

间充质干细胞衍生的细胞外囊泡和外泌体

即使MSC不移植或长期存在，MSC也会分泌细胞外囊泡 (EV) 和外泌体，这些囊泡在离开靶位点后似乎会产生旁分泌作用。因此，人们越来越关注探索MSC衍生的外泌体/EV作为基于MSC疗法的无细胞替代品的潜力。

近年来，一些研究人员将他们的研究重点从MSCs转移到从 MSCs 获得的成分上。这些成分包括来自可执行特定生物活性的MSC的提取物、微泡和外泌体。与 MSCs 的整个细胞相似，来自 MSCs 的外泌体已证明具有修复组织损伤、抑制炎症反应和调节人体免疫系统的能力。

已发现从脂肪组织中分离出的外泌体通过影响成纤维细胞的特性来加速皮肤伤口愈合。来自 MSC 的细胞外囊泡也显示出类似的特性。已观察到单次静脉内注射外泌体可改善心肌梗死后的心脏功能。研究还表明，MSCs 的外泌体可以在体外促进心脏干细胞增殖。进一步的研究表明，来自 MSC 的外泌体可有效用于治疗急性肾损伤、肝纤维化和肌肉骨骼疾病。

尽管有这些有前途的应用，但也存在与 MSC 衍生的外泌体相关的风险。据记载，MSC衍生的外泌体参与肿瘤生长、血管生成、转移和侵袭。此外，有初步证据表明，MSC外泌体作为纳米载体的作用可能会引起与多药耐药机制或免疫调节相关的影响。潜在地，可以利用MSC-外泌体在癌症进展中的作用来制定有效的治疗方案，但这一研究领域需要进一步研究。

多样化的间充质干细胞应用

除了上述治疗应用外，MSC还在药妆和食品行业中得到应用。L’Oreal和Johnson & Johnson现在专注于将生物成分（例如来自MSC的细胞因子和生长因子）添加到他们的个人护理产品中，并在生物打印的人体皮肤模型上测试这些产品。

人造肉行业正专注于通过使用间充质干细胞作为生产实验室培育肉的原材料，以创新方式解决全球对肉类的需求。广泛的研究正在针对使用从 MSCs 获得的肌肉前体细胞（卫星细胞）和脂肪细胞来达到这个目的。

MSC行业也见证了对cGMP生物过程介质和辅助材料 (AM)（例如试剂）的巨大需求。

MSC的全球市场

近年来，间充质干细胞越来越多地被视为一种新的治疗方法和再生医学中使用的治疗候选者。大多数情况下，间充质干细胞治疗潜力是通过它们对环境的旁分泌作用来开发的。具体而言，间充质干细胞已证明具有诱导血运重建、保护组织免受应激诱导的细胞凋亡以及对炎症反应产生积极影响的能力。

间充质干细胞衍生的外泌体似乎也是一种有趣的无细胞方法，可以调节传统上与间充质干细胞疗法相关的许多治疗效果。

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