間充質干細胞治療自身免疫性疾病的臨床研究進展

上一期我們談到了間充質干細胞的鑒定、表征和組織來源及臨床應用及間充質干細胞治療肌肉骨骼的臨床應用、間充質干細胞治療神經系統疾病的臨床研究進展、間充質干細胞治療心血管疾病的臨床研究進展。這期主要講講間充質干細胞治療自身免疫性疾病的的臨床應用。

間充質干細胞治療自身免疫性疾病的應用

間充質干細胞的免疫調節特性可以影響先天性和適應性免疫反應。MSC抑制由有絲分裂和同種異體外周血淋巴細胞 (PBL) 和樹突狀細胞 (DC) 誘導的T淋巴細胞增殖。這種T細胞抑制具有劑量依賴性，T淋巴細胞增殖達到峰值時顯著減少。

MSC還被認為可以影響調節性T細胞的形成，從而有助于抑制同種異體淋巴細胞增殖。盡管MSC免疫抑制作用的確切機制仍有待充分探索，但我們從現有文獻中注意到，可溶性因子如前列腺素E2 (PGE2)]、吲哚胺2,3-雙加氧酶 (IDO)、肝細胞生長因子 (HGF) 和轉化因子生長因子（TGF）-b1在MSC的免疫抑制作用中起主要作用。已知MSC參與DC的產生和發育，DC是免疫系統中的抗原呈遞細胞 (APC)。此外，MSC還能夠促進巨噬細胞從M1向M2表型轉化。巨噬細胞是一種專門的免疫細胞，參與先天免疫系統中病原體的檢測、吞噬和清除。組織中巨噬細胞響應微環境信號而從單核細胞分化，從而獲得特定的功能表型。

間充質干細胞介導巨噬細胞的調節，這對于有限的炎癥反應和受損組織的愈合至關重要。已知BM-MSC可以調節宿主對膿毒癥的炎癥反應，并顯著提高宿主的生存率。間充質干細胞在調節各種免疫細胞類型中的作用使其成為治療免疫相關疾病的合適候選藥物。間充質干細胞治療的常見免疫相關疾病包括自身免疫1型糖尿病、類風濕性關節炎、系統性紅斑狼瘡和移植物抗宿主病，這些將在下面討論。

1型糖尿病

胰島擁有一組細胞，例如β細胞，用于合成胰島素。對胰腺β細胞的漸進性自身免疫攻擊導致胰島素分泌和產生的喪失，最終影響血糖水平和代謝功能，導致1型糖尿病（T1D）。截至2020年，大約有3420萬不同年齡段的人被診斷為T1D。

盡管胰島素注射可有效控制血糖，但無法解決T1D的其他副作用，如腎病、高血壓和足部疾病。因此，永久治愈T1D必須解決自身免疫反應，然后強調胰島再生和替代。因此，間充質干細胞移植被認為是治療這種疾病的可能方法，因為它們的植入具有分化和營養作用。一項試驗表明，在大鼠模型中，胰內移植 BM-MSC 可以降低血糖并增加 C 肽和胰島素。這表明間充質干細胞可以改善受損的胰腺功能。

2023年6月23日，糖尿病領域重磅學術會議——第83屆美國糖尿病協會科學會議（ADA）——在美國圣地亞哥舉行，福泰制藥（Vertex） 匯報了干細胞療法VX-880治療1型糖尿病的1/2期臨床最新數據。整體而言，6名接受了VX-880的治療的1型糖尿病患者，均在不同程度上恢復了胰島素分泌，血糖控制得到改善，

-01-干細胞制劑相關信息

干細胞藥物：VX-880VX-880，是一種來源于同種異體干細胞的全分化胰島細胞療法，有可能通過恢復胰島細胞功能，包括葡萄糖反應性胰島素的產生，來恢復機體調節葡萄糖水平的能力。VX-880通過肝門靜脈輸注給藥，需要與慢性免疫抑制療法聯用來保護胰島細胞免受免疫排斥。VX-880干細胞治療1型糖尿病的1/2期臨床試驗，共包括A、B、C三個部分，計劃納入17名1型糖尿病重癥患者，為期五年。具體招募實施如下：

• A部分：2例患者序貫入組，接受目標劑量的一半（研究結果已公布）；
• B部分：5例患者序貫入組，接受目標劑量（全劑量）；
• C部分：10例患者同時入組，接受目標劑量（全劑量）。

-02-臨床試驗研究進展

迄今為止，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，兩名患者接受了半劑量治療，但其中一名隨訪9個月后退出試驗，試驗不完整不能做終點評估。另外四名患者在研究的B部分接受了全部目標劑量，其中一名隨訪超過12個月。

總體而言：治療效果良好。植入1型糖尿病患者體內的干細胞衍生胰島細胞顯示出恢復內源性胰島素分泌，并改善血糖控制的能力。

▉?整體情況

6例患者接受了VX-880的治療，均在不同程度上恢復了胰島素分泌，血糖控制得到改善，血糖在目標范圍內的時間（TIR）得到延長，外源性胰島素用量減少或停用，在90天后的評估期間未發生嚴重低血糖事件。

▉?A部分

在A部分中，有一名1型糖尿病患者接受了半劑量VX-880治療，隨訪9個月，隨后接受第2個半劑量治療，隨后退出（與不良反應無關），因此沒有評估終點。另外兩名1型糖尿病患者接受VX-880治療，隨訪超過12個月的患者（一名接受一半目標劑量A1，另一名接受全部目標劑量B1）擺脫了胰島素治療。其中患者A1在第21個月的HbA1c為5.3%，該患者基線為8.6%。患者B1在第12個月的HbA1c為6.0%，其基線為7.6%。

▉?B部分

在B部分中，另外3名患者接受全目標劑量VX-880單次治療，隨訪29-80天，實現了內源胰島素表達，減少了外源胰島素使用，葡萄糖目標范圍時間得到改善。與兩名VX-880輸注后隨訪時間超過一年的患者相似。

▉?安全性分析

安全性：VX-880的副作用主要是輕度至重度，沒有發生嚴重副作用。VX-880治療表現出良好的安全性，且耐受性良好。大多數不良事件為輕度或中度，未發現與VX-880治療相關的嚴重不良事件。

-03-文末小結

糖尿病的功能性治愈，一直是再生醫學領域的難題。干細胞移植是治療糖尿病最有前景的方法之一。干細胞衍生的胰島細胞有解決胰島供體不足的潛力，而封裝胰島細胞產品的臨床試驗已經在路上。Vertex公司將世界最牛的兩家胰島再生企業收入囊中，穩坐糖尿病干細胞治療的頭把交椅。我們拭目以待！

類風濕關節炎

類風濕性關節炎 (RA) 是一種自身免疫性炎癥性疾病，免疫系統攻擊健康細胞，導致關節腫脹和炎癥。RA 還可以擴散到身體的其他部位，并且大多數在女性中被診斷出來。RA的病因尚不完全清楚。

在最近的臨床試驗中，間充質干細胞在RA患者中的應用顯示出積極的結果。對64名診斷為RA的患者施用UC-MSC（總劑量為4×10⁷個細胞），導致治療后1年和3年隨訪期間血球蛋白和血小板水平顯著下降^。此外，紅細胞沉降率（ESR）、C反應蛋白水平和類風濕因子（RF）也顯著下降。RA和高免疫系統活性患者血清學和免疫學標志物的減少凸顯了MSC的治療潛力和免疫調節。長期患者緩解和關節功能（通過 DAS28 評分測量）也顯示出MSC治療后1年和3年這些水平顯著下降。

同樣，一項臨床試驗調查了105名患者，這些患者對傳統RA藥物（例如緩解病情抗風濕藥物 (DMARD) 和非甾體抗炎藥物 (NSAID)）幾乎沒有反應，以研究MSC移植的效果。將患者分為對照組和間充質干細胞移植組（MSCT）。MSCT組靜脈輸注UC-MSCs（1×10⁶細胞/公斤在50毫升鹽水溶液中）并在1、2、3、4、12、24和48周進行隨訪。在間充質干細胞移植組的52名患者中，觀察到28名患者在12周后對MSC治療有反應，并且疾病活動評分28 (DAS28) 顯著下降。此外，對照組患者和對MSC治療無反應的患者DAS28沒有顯示任何顯著變化，共同表明MSC治療改善了總體臨床癥狀。

RA患者通常表現出低百分比的CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺Tregs和高百分比的CD4⁺IL-17A⁺Th17細胞。因此，Treg 細胞與Th17細胞之間的低比例表明免疫穩態失衡。這項研究顯示，與對照組和無反應組相比，反應組中 Treg與Th17的比例顯著升高，這表明UC-MSC對解除RA發展的免疫調節作用。此外，在4周檢查中，IL-6 水平顯著下降，IL-10水平顯著上升。通常，RA患者的IL-10水平較低，而IL-6水平較高。

1a期臨床試驗測試了MSC作為人類RA的治療方法。人類UCB-MSC被注入RA患者體內。這些專利接受了單次MSC輸注。24小時后測量血清細胞因子以確定治療的有效性。結果顯示，接受較高細胞劑量（1*10^8個細胞）的組中IL-8、IL-6、IL-1β和TNF-α有所下降。此外，短期內沒有觀察到不利或安全威脅。

系統性紅斑狼瘡

系統性紅斑狼瘡 (SLE) 是一種自身免疫性疾病，也是最常見的狼瘡形式。根據美國疾病控制與預防中心 (CDC) 的說法，系統性紅斑狼瘡是一種免疫系統攻擊健康組織，導致器官廣泛炎癥和組織損傷的疾病。它會影響肺部、血管、關節、大腦、腎臟和皮膚。與男性相比，更多女性被診斷為SLE：這一比例為每1名男性至少有4名女性。

盡管系統性紅斑狼瘡無法治愈，但在最近的臨床試驗中，間充質干細胞移植作為一種新型細胞療法顯示出了良好的效果。39名活動性系統性紅斑狼瘡患者靜脈注射兩次異體UC-間充質干細胞，間隔1周，結果顯示，在1、3、6、9和12個月的隨訪中，系統性紅斑狼瘡疾病活動指數（SLEDAI）評分顯著下降。此外，血清白蛋白水平在1個月隨訪時有所改善，并維持到12個月，之后有所下降。這表明疾病可能復發，因此應考慮在6個月后重復輸注UC-間充質干細胞。

在另一項研究中，15名平均年齡28歲、SLEDAI評分大于或等于8分的患者（14名女性和1名男性）靜脈注射了3至5個傳代的BM-MSCs（1×106 cells BM-MSCs/kg體重）。然后在移植后1周、1、3、6、12和18個月進行調節性T細胞（Tregs）、尿蛋白排泄、腎小球濾過率（GFR）評估和血清學檢測，之后每半年檢測一次。觀察到系統性紅斑狼瘡的總體改善：SLEDAI評分在12個月的隨訪中明顯改善，血清學檢測（ANA和抗dsDNA抗體）顯示出實質性的改善，抗dsDNA抗體在1個月和3個月的隨訪中比基線明顯降低，蛋白尿在1周、1個月、3個月、6個月和12個月的檢查中明顯減少，GFR在2例基線GFR較低的患者中明顯改善。

同樣，在1周、3個月和6個月的檢查中，CD4+Foxp3+Treg細胞的比例也明顯增加。CD4+Foxp3+ Treg細胞百分比的增加表明，BM-間充質干細胞可能導致Treg擴增，從而有助于維持免疫耐受。移植UC-間充質干細胞后，每兩周靜脈注射一定劑量的潑尼松（5-10毫克），第一個月顯示Treg細胞增加，Th1和Th2細胞因子平衡，最終導致體內系統性紅斑狼瘡活性降低，隨訪1個月和3個月無任何可能復發的跡象。

另一項研究強調了基線血清可能與更有效的間充質干細胞相關。

在這項研究中，56名活動性系統性紅斑狼瘡患者和40名健康患者被納入研究。在這96名患者中，26名患者靜脈注射了UC-間充質干細胞。移植1年后，17名患者對UC-間充質干細胞有臨床反應，9名患者沒有。移植后對基線血清細胞因子進行了分析，結果與臨床反應相關。這項研究表明，IFN-γ水平的升高和IL-6水平的降低可作為間充質干細胞治療系統性紅斑狼瘡有效的血清學標志，因為這些血清學結果與靜脈注射UC-間充質干細胞患者的臨床反應相關。然而，還需要進一步的研究來驗證這種聯系。

最后，對24名系統性紅斑狼瘡患者和28名健康患者進行了體外研究，目的是觀察UC-間充質干細胞對系統性紅斑狼瘡患者T淋巴細胞炎癥因子的影響。用Miltenyi磁珠提取和分選的T淋巴細胞與IL-2和CD3CD28 T細胞激活劑一起與UC-間充質干細胞共同培養。結果顯示，UC-間充質干細胞可以上調T細胞基因表達的miR-181a，同時下調炎癥基因，因此有望用于系統性紅斑狼瘡的治療。

移植物抗宿主病

移植物抗宿主病（GVHD）是一種自身免疫性疾病，發生在同種異體移植后，可危及生命。當移植物將身體視為異物并開始攻擊它并導致患者出現并發癥時，就會發生 GVHD。如果供體和患者的組織和細胞相近，則這種情況發生的可能性較小。

目前還沒有治療GVHD的有效方法，但使用間充質干細胞進行的臨床試驗顯示了良好的效果。一項研究為9名異體骨髓移植后出現GVHD的患者注射了BM-間充質干細胞。其中5名患者接受了單劑量的間充質干細胞治療，另一名患者接受了2-6劑量的間充質干細胞治療。這種療法的效果在14天和28天時進行了測定，56%的患者在接受第一劑治療后GVHD得到緩解（部分或完全緩解），44%的患者在接受所有劑量治療后GVHD得到緩解。間充質干細胞治療長期（4-8年隨訪）無明顯副作用。

此外，急性GVHD患者的Th1細胞數量在使用BM-間充質干細胞治療后有所減少。同樣,人類白細胞抗原同種異體(HLA-haploidentical)造血干細胞移植治療慢性GVHD(cGVHD)，在移植后100天完全治愈cGVHD。

來自不同移植中心的124名患者參與了這項研究，其中62名患者被隨機分配到生理鹽水輸注（對照組），另外62名患者被分配到HLA-同種異體造血干細胞輸注。HLA-同種異體造血干細胞劑量為每月3×10⁷個細胞/100毫升，持續4個月。治療組有17名患者出現cGVHD，而對照組有30名患者出現cGVHD。此外，對照組有7名患者發生了嚴重的肺部cGVHD，而治療組沒有一名患者發生肺部cGVHD。此外，流式細胞術分析顯示，與對照組相比，治療組的CD4+CD25+CD127-調節性T細胞（Treg）更高。Treg細胞的增加可能抑制了治療組cGVHD的發生。此外，HLA-同種異體造血干細胞注射后，自然殺傷(NK)細胞減少，顯示NK細胞數量與cGVHD發生有直接關系。

同樣，46名類固醇難治性急性GvHD(aGvHD)III/IV級患者接受BM-間充質干細胞輸注治療,中位累積劑量為6.81×106細胞/公斤，間隔7天。在46例患者中，23例對間葉干細胞治療有反應。這些患者的總生存（OS）時間比無應答者更長。此外，7名患者在間充質干細胞輸注后48.07個月仍存活。有反應的患者在1年和2年后的OS率分別為19.56%和17.4%。與無反應者相比，1年和2年的OS率約為0%。沒有患者出現間充質干細胞輸注的嚴重副作用，這表明間充質干細胞輸注對GvHD III/IV患者是安全的。

在另一項試驗中，cGVHD患者反復輸注BM-間充質干細胞，結果根據美國國立衛生研究院的標準，11例患者中有6例對治療有反應。間充質干細胞治療顯示，每次輸注后7天，B細胞和Tregs增加。這項研究證實，間充質干細胞治療GVHD是安全的，且具有持久的療效。

總結

2019年3月，國家科學技術部發布了2019年度國家科學技術獎受理項目。其中，“異體間充質干細胞治療難治性紅斑狼瘡的關鍵技術創新與臨床應用”項目入圍2019年度國家技術發明獎二等獎。由此可見，干細胞療法對系統性紅斑狼瘡疾病的臨床應用可期！  

在嚴重的難治性類風濕性關節炎中，有兩項關于靜脈回輸干細胞的案例。結果表明，該方法是安全的，沒有發生不良反應，并且觀察到臨床癥狀緩解，干預后3至6個月，外周血中炎性細胞因子水平降低，Treg細胞數量增加。  

除了系統性紅斑狼瘡和類風濕關節炎，1型糖尿病、多發性硬化癥等其他的自身免疫性疾病也均在臨床治療中，其療效良好。  

有學者對多個已公開發表的自身免疫性疾病相關的國內外臨床治療項目進行總結。13項多發性硬化中的6項、12項Crohns病中的7項均使用了間充質干細胞，國內的11個臨床治療項目全部使用了間充質干細胞，且取得了良好的治療效果。以上數據顯示間充質干細胞在治療自身免疫疾病方面有其獨特優勢。

隨著干細胞技術的不斷進步和發展，干細胞——尤其是間充質干細胞，對于自身免疫性疾病的治療方法和良好的治療效果逐漸凸顯。隨著治療和應用的進展，干細胞勢必成為一種能夠助力自身免疫性疾病康復且無副作用的全新治療方法。

參考資料：

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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