前言:近年来,干细胞治疗急性肾损伤(AKI)展现出巨大潜力。干细胞疗法旨在修复受损的肾组织,促进细胞再生,减轻炎症反应。临床研究表明,干细胞治疗能够显著改善患者的肾功能指标,如血清肌酐和尿素氮水平,缩短住院时间,并减少并发症。随着研究的深入,干细胞疗法正逐渐成为治疗急性肾损伤的有效手段之一,为患者提供新的希望。
急性肾损伤(Acute Kidney Injury,简称AKI)是指肾脏功能在短时间内急剧下降,导致体内废物和多余水分无法有效排出,引发一系列症状和并发症。AKI的主要表现包括尿量减少、氮质血症(血液中尿素氮和肌酐水平升高)、水电解质和酸碱平衡紊乱等。
目前,急性肾损伤目前仍以支持疗法为主,并没有特异性治疗方法阻止疾病的进展。
因此,研究者们开始探索基于干细胞的新的再生医学方法,以期为急性肾损伤患者提供新的治疗选择。
近年来,随着再生医学的发展,干细胞治疗肝病作为一种新兴的治疗方法,利用干细胞的自我更新和分化潜能,为急性肾损伤患者提供新的修复策略。
干细胞治疗急性肾损伤:盘点2021-2024年临床研究进展
2021年干细胞治疗急性肾损伤的临床研究案例
2021年3月27日,中国人民解放军总医院第一医学中心在行业期刊《中华医学信息导报》上发表了一篇关于’干细胞治疗急性肾损伤的研究新进展‘的研究成果。【1】
文章介绍了,研究人员在2008年开展了间充质干细胞用于急性肾损伤的Ⅰ期临床研究,评价MSC在心脏直视手术后急性肾损伤患者中应用的安全性和有效性。对16例急性肾损伤高危患者,使用干细胞移植。经过6个月的随访,肾功能显著改善,没有观察到严重不良反应。说明干细胞是一种安全的干预方法。
随后在2017年开展的干细胞用于急性肾损伤的Ⅱ期多中心随机对照临床研究,观察干细胞加速急性肾损伤患者肾功能恢复的疗效。156例急性肾损伤患者接受干细胞调理,结果发现干细胞安全、患者耐受性良好。
2021年5月6日,日本湘南镰仓综合医院在行业期刊《Stem Cells Translational Medicine》上发表了一篇关于’利用自体干细胞成功干预急性肾损伤患者‘的经验。【2】
据了解,这个临床研究是采用外周血CD34+细胞用于一名36岁男性患者的严重急性肾损伤,因顽固性高血压合并微血管病态溶血导致急性肾损伤合并慢性缺血性肾损伤,经血液透析后血肌酐水平仍然很高,因此接受了干细胞干预。
研究人员从患者身上收集干细胞后,并进行干细胞移植。细胞使用后除了出现一过性发热和血小板增多外,未出现任何不良事件。细胞使用后23周,他的血清肌酐水平显著改善,肾功能得到有效改善,此外仅用60mg硝苯地平和20mg奥美沙坦便可以很好地控制之前难以控制的顽固性高血压。
结论:该案例初步证实干细胞用于急性肾损伤安全有效。
2021年12月,美国研究团队在行业期刊《Stem Cells Translational Medicine》上发表了一篇关于’体外间充质干细胞免疫治疗对急性肾损伤和潜在全身炎症患者的药理作用‘的研究成果。【3】
研究中共招募了16名受试者:将12名患者随机分为有效治疗组,4名患者分为假治疗组(无MSCs)。
体外间充质干细胞产品治疗急性肾损伤患者:
- 显著降低了促炎因子TNFα和IFNγ,提升了抗炎指标IL-10和TGF-β1,尤其是在治疗初期效果更佳。
- 同时,减少了单核细胞及关联趋化因子,暗示其免疫调节效能。
- 实验还揭示了干细胞有助于肾脏损伤标记物的改善,促进器官修复,整体反映了MSCs强大的抗炎和再生潜力。
结论表明,使用该间充质干细胞治疗产品后可引发免疫治疗反应,触发机体从组织损伤到组织修复的加速转换。这是一种潜在的生物给药范例,可以确保间充质干细胞的持续活性和免疫调节作用。
2022年干细胞治疗急性肾损伤的临床研究案例
2022年2月21日,中国人民解放军总医院在《英国医学杂志公开赛》上发表了一篇关于’脐带间充质干细胞输注治疗严重急性肾损伤的疗效:一项随机对照试验方案‘的临床招募研究。【4】
目的:已经进行了多项临床试验,但结果并不一致。本试验研究了MSC是否可以改善严重急性肾损伤患者的肾脏恢复和死亡率。
方法和分析:100名患有严重急性肾损伤的受试者将参加这项患者盲法、随机、安慰剂对照、平行设计的临床试验。参与者将被随机分配在第0天和第7天接受两剂间充质干细胞或安慰剂(盐水)。
伦理与传播:本研究已通过中国人民解放军总医院伦理委员会批准,研究结果将通过公开、科学的渠道进行传播。
试验注册号:NCT04194671。
2023年干细胞治疗急性肾损伤的临床研究案例
2023年4月30日,解放军总医院第一医学中心牵头在行业期刊《干细胞研究治疗》上发表了一篇关于’间充质干细胞治疗急性肾损伤的优化策略‘的研究成果。【5】
由于间充质干细胞的保留和存活率较差以及输送后旁分泌能力受损,基于间充质干细胞的疗法的临床转化受到阻碍。为了解决这些问题,已经应用了一系列策略,包括局部给药、三维培养和预处理。
由于这些新型生物技术的出现和发展,间充质干细胞在实验性急性肾损伤中的有效性得到了极大提高。在这里,我们总结了建议优化间充质干细胞治疗效果的不同方法,旨在促进间充质干细胞对急性肾损伤患者的治疗效果。
2023年9月19日,北京大学第一医院联合上海赛傲生物技术有限公司申请到了一项关于‘人羊膜上皮干细胞在制备治疗顺铂诱导的急性肾损伤的药物中的应用’的专利。【6】
本发明提供了人羊膜上皮干细胞在制备治疗顺铂诱导的急性肾损伤的药物中的应用。该人羊膜上皮干细胞CD324表达阳性,而CD45、CD34表达阴性;无端粒酶活性;且是多潜能的或多能的。
本发明首次将人羊膜上皮干细胞应用于顺铂诱导的急性肾损伤的治疗中,充分发挥了人羊膜上皮干细胞的优势。
- 专利类型:授权专利
- 申请/专利号:CN202111071526.5
- 申请日期:2021-09-13
- 公开/公告号:CN113679741B
- 公开/公告日:2023-09-19
- 主分类号:C12N5/071(2010.01)
- 分类号:C12N5/071(2010.01)C12N5/071
- 申请/专利权人:北京大学第一医院、上海赛傲生物技术有限公司
2024年干细胞治疗急性肾损伤的临床研究案例
2024年,山西医科大学第五医院联合山西医科大学第一医院在行业期刊《当代干细胞研究》上发表了一篇关于‘间充质干细胞在急性肾损伤中的有益作用:叙述性综述’的研究成果。【7】
作者研究了所有关于间充质干细胞在急性肾损伤中的作用的研究。作者使用有针对性的综述问题对书目数据库进行了结构化搜索,以查找同行评审的研究文献。纳入了最相关和最新的研究。
研究表明,间充质干细胞在各种临床加速急性肾损伤后的肾脏修复方面具有巨大潜力。不幸的是,植入效率低和注射干细胞在受损肾组织中的存活率低是干细胞临床应用面临的主要障碍。
结论:已经开发出各种策略来增强间充质干细胞在急性肾损伤中的治疗潜力,包括基因操作、用不同的培养条件模拟细胞微环境、优化间充质干细胞制备和给药方案、以及筛选可能更受益于间充质干细胞治疗的急性肾损伤患者。
2024年5月,中国人民解放军总医院第一医学中心在欧洲肾脏协会年会(ERA 2024)上带来了最新研究进展。【8】
他们发现全反式维甲酸(ATRA)预处理的间充质干细胞(MSCs)能够提高对急性肾损伤(AKI)的疗效。
结果显示:
- ATRA预处理MSCs后,HAS2表达显著上调。
- ELISA检测发现,ATRA预处理MSCs后细胞上清液中HA含量明显增加。
- 转录因子预测显示,HAS2启动子上游存在多个维甲酸受体结合位点,其中RARα/RXRγ评分最高。
- ChIP证实了RARα/RXRγ能与HAS2启动子区域结合,激活HAS2转录,促进HA合成。
研究表明,ATRA预处理的MSCs能够促进透明质酸(HA)的产生,HA通过与肾小管上皮细胞的CD44结合激活PI3K/AKT通路,从而增强间充质干细胞对急性肾损伤的疗效。
2024年10月23日,美国科研人员在美国国立卫生研究院的最大临床试验注册库clinicaltrials.gov网站上注册了一项关于‘同种异体脂肪间充质干细胞与安慰剂治疗急性肾损伤’的临床研究招募。【9】
目的:本研究旨在通过收集确定安全性和有效性所需的有效科学证据,调查同种异体Hope Biosciences脂肪间充质干细胞 (HB-adMSCs) 在预防创伤引起的急性肾损伤 (AKI) 进展方面的潜在用途。
方法:这项研究是一项多中心、前瞻性、随机、双盲、安慰剂对照、实用的1期/2a期研究,研究对象为改良型 KDIGO2期AKI患者,每天输注3次同种异体脂肪来源的MSCs,连续3天。
- 研究的第1期将包括第1组(10名患者),并将确认这种细胞配方(冷冻保存和复活)对该人群的安全性。
- 该研究的第2a阶段将纳入60名患者(30名介入患者,30名安慰剂患者),并将观察2期或更高阶段的AKI持续时间(定义为治疗开始后2天以上处于2期AKI持续时间的患者比例)。
试验注册号:NCT06654193
干细胞治疗急性肾损伤的临床研究进展
截止2024年11月5日,国内万方数据wanfangdata网站上搜索关于干细胞治疗急性肾损伤的相关文献研究成果有247条。
结论
总而言之,研究表明,干细胞在治疗急性肾损伤上前景广阔,有望成为治疗急性肾损伤的医学发展新途径,不过未来仍然需要开展更多的研究来克服其中的挑战,包括干细胞的长期效果等方面。随着进一步的研究和临床试验,我们有望看到干细胞治疗在急性肾损伤领域带来了的更多成果与希望。
【1】干细胞治疗急性肾损伤的研究新进展,蔡广研,中国医学报, 2021年3月27日,第 36卷, 第 06期, 第 21 – 21页,国际标准时间: 10008039,DOI : 10.3760/cma.j.issn.1000-8039.2021.06.131
【2】Hiroyuki Suzuki, Takayasu Ohtake, Toshitaka Tsukiyama, Marie Morota, Kunihiro Ishioka, Hidekazu Moriya, Yasuhiro Mochida, Sumi Hidaka, Tsutomu Sato, Takayuki Asahara, Shuzo Kobayashi, Acute Kidney Injury Successfully Treated with Autologous Granulocyte Colony-Stimulating Factor-mobilized Peripheral Blood CD34-Positive Cell Transplantation: A first-in-Human Report, Stem Cells Translational Medicine, Volume 10, Issue 9, September 2021, Pages 1253–1257, https://doi.org/10.1002/sctm.20-0561
【3】Madhav Swaminathan, Nelson Kopyt, Mohamed G. Atta, Jai Radhakrishnan, Kausik Umanath, Sunny Nguyen, Brian O’Rourke, Ashley Allen, Natalie Vaninov, Arno Tilles, Elizabeth LaPointe, Andrew Blair, Chris Gemmiti, Brian Miller, Biju Parekkadan, Rita N. Barcia, Pharmacological Effects of Ex Vivo Mesenchymal Stem Cell Immunotherapy in Patients with Acute Kidney Injury and Underlying Systemic Inflammation, Stem Cells Translational Medicine, Volume 10, Issue 12, December 2021, Pages 1588–1601, https://doi.org/10.1002/sctm.21-0043
【4】Yang Y, Gao J, Wang S, Wang W, Zhu FL, Wang X, Liang S, Feng Z, Lin S, Zhang L, Chen X, Cai G. Efficacy of umbilical cord mesenchymal stem cell transfusion for the treatment of severe AKI: a protocol for a randomised controlled trial. BMJ Open. 2022 Feb 21;12(2):e047622. doi: 10.1136/bmjopen-2020-047622. PMID: 35190406; PMCID: PMC8862499.
【5】Fu Z, Zhang Y, Geng X, Chi K, Liu C, Song C, Cai G, Chen X, Hong Q. Optimization strategies of mesenchymal stem cell-based therapy for acute kidney injury. Stem Cell Res Ther. 2023 Apr 30;14(1):116. doi: 10.1186/s13287-023-03351-2. PMID: 37122024; PMCID: PMC10150535.
【6】北京大学第一医院,上海赛傲生物技术有限公司. 人羊膜上皮干细胞在制备治疗顺铂诱导的急性肾损伤的药物中的应用:CN202111071526.5[P]. 2023-09-19.
【7】Liu Y, Han J, Fang J, Li R. The Beneficial Effects of Mesenchymal Stem Cells in Acute Kidney Injury: A Narrative Review. Curr Stem Cell Res Ther. 2024;19(2):200-209. doi: 10.2174/1574888X18666230206115046. PMID: 36748221; PMCID: PMC10680085.
【8】张益帆,耿晓东,冀雨薇,王晓晨,张可颖,蔡广研,陈香美,洪权,中国人民解放军总医院第一医学中心肾脏病医学部,肾脏疾病全国重点实验室,国家慢性肾病临床医学研究中心,肾脏疾病研究北京市重点实验室
【9】https://clinicaltrials.gov/study/NCT06654193?cond=Stem%20cell%20acute%20kidney%20injury&viewType=Table&rank=2
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