概述：間充質(zhì)干細胞治療成骨不全癥的安全性先前已得到證實。然而，目前尚不清楚干細胞如何介導(dǎo)營養(yǎng)作用。在本評論中，我們提請讀者注意Infante等人最近在《臨床與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表的報告。 TERCELOI臨床試驗利用蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，展示了移植的MSC在體外和體內(nèi)可能的旁分泌效應(yīng)。這一新發(fā)現(xiàn)增加了再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新知識。然而，增長方面缺乏確鑿的證據(jù)，值得進行更徹底的討論。

對成骨不全癥兒童多次施用間充質(zhì)干細胞的營養(yǎng)效應(yīng)

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背景

干細胞療法治療成骨不全癥的研究始于1999年。目前的研究主要集中在提高產(chǎn)前或產(chǎn)后移植后注入干細胞的移植潛力。研究人員已經(jīng)證明了細胞療法在改善成骨不全癥患者生長速度和骨折率方面的功能性結(jié)果，但對成骨不全癥患者多次給藥間充質(zhì)干細胞（MSCs）所介導(dǎo)的旁分泌效應(yīng)還存在認識上的差距。

從再生醫(yī)學(xué)到免疫調(diào)節(jié)的許多臨床試驗中，間充質(zhì)干細胞的治療效果顯示出不一致的結(jié)果。可能的原因之一是由于供體特征而產(chǎn)生的細胞體外功效和質(zhì)量的批次間差異。 這最終可能會限制其植入潛力和移植效果，并使臨床結(jié)果難以解釋。最近，為了克服這一限制，人們提倡使用源自誘導(dǎo)多能干細胞的MSC，以便于提供大批量相同質(zhì)量的細胞產(chǎn)品。然而，它們的治療用途仍處于初步階段。

由于成骨不全兒童的間充質(zhì)干細胞移植的結(jié)果似乎是短暫的，因此如果要使這種方式成為治療成骨不全的護理標(biāo)準(zhǔn)，就需要更多地了解細胞介導(dǎo)的改善疾病表型的作用。因此，帶著臨床試驗期間從床邊獲得的知識回到工作臺是適當(dāng)?shù)摹?/p>

評論

我們饒有興趣地閱讀了Infante及其同事最近發(fā)表的研究文章，他們在TERCELOI臨床試驗中討論了旁分泌效應(yīng)，使用了MSC給藥之前、期間和之后收集的患者血清。在對兩名患有嚴(yán)重OI的兒童進行的臨床試驗中，這兩名兒童接受了從HLA匹配的兄弟姐妹中分離出的多次MSC給藥，并對其進行了2年多的隨訪，他們進行了廣泛的蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，以研究輸注的MSC的旁分泌作用。

他們顯示，受TGF-β和BMP信號通路控制的蛋白質(zhì)表達在不同程度上增加，骨祖細胞、膠原蛋白結(jié)合和細胞外基質(zhì)的信號分子上調(diào)。輸注間充質(zhì)干細胞的患者血清對成骨不全患者的間充質(zhì)干細胞的體外成骨細胞作用，為研究患者的旁分泌作用提供了一種新模型。機制研究表明，接受間充質(zhì)干細胞治療的兩名成骨不全兒童的血清具有促成骨反應(yīng)。這些結(jié)果與旁分泌活動確實有助于治療兒童生活質(zhì)量整體改善的可能性是一致的。然而，在某些領(lǐng)域，他們的結(jié)果引發(fā)了更發(fā)人深省的問題。

TERCELOI試驗的作者指出，之前沒有體內(nèi)研究證明對成骨不全患者產(chǎn)生營養(yǎng)作用。霍維茨等人之前的研究。和G?therstr?m等人。已證明并注意到生長速度的增加是靜脈注射產(chǎn)后或產(chǎn)前細胞（骨髓或胎兒肝臟來源的MSC）后可證明的顯著營養(yǎng)效應(yīng)之一。 Horwitz報告稱，在細胞給藥前的6個月內(nèi)，生長速度加速了預(yù)測中值的60%至94%。同樣，TERCELOI研究可以得到注射前后一系列身高和體重數(shù)據(jù)的支持，作為MSC的有益臨床營養(yǎng)作用。

我們在印度韋洛爾正在進行一項 Boost to Brittle Bones 臨床試驗 (BOOST2B-NCT04623606)，其中將瑞典制造的胎兒肝臟來源的MSC給予患有嚴(yán)重OI的兒童。 BOOST2B和TERCELOI試驗在研究設(shè)計上有相似之處，也有不同之處。

TERCELOI試驗研究了對較大兒童（6歲和8歲）的影響，這些兒童每隔5-6個月接受5劑來自HLA匹配兄弟姐妹的骨髓衍生間充質(zhì)干細胞（4×10⁶個細胞/kg）。雖然這兩項試驗都探討了多次靜脈注射MSC對 COL1A1/COL1A2異常的OI兒童的影響，但BOOST2B試驗除了四劑靜脈注射MSC（3×10⁶個細胞/kg）之外，還檢查了骨內(nèi)注射（0.4×10⁶個細胞/千克）在所有四個下肢長骨中。此外，在BOOST2B試驗中，MSC來源于妊娠早期的胎兒肝組織（妊娠早期的造血器官），沒有HLA匹配，四劑間隔四個月給1歲的兒童注射–4年。最后，與TERCELOI不同，BOOST2B試驗需要在MSC給藥之前開始使用雙磷酸鹽。

BOOST2B試驗中的第一個病例顯示生長率從每月0.92%增加到1.4%，使孩子在第一次靜脈內(nèi)和骨內(nèi)劑量完全注射后四個月就躍升至生長圖表中較高的第三個百分位（圖1）。 HLA不匹配（0/6位點）MSC。接受者被診斷患有由COL1A1基因甘氨酸取代突變引起的嚴(yán)重成骨不全癥，并且在給予MSC之前或之后沒有接受任何免疫抑制。與TERCELOI作者的假設(shè)相反，即多次MSC給藥需要HLA匹配，在MSC給藥之前，針對HLA和其他非供體特異性抗體的兩種臨界升高的供體特異性抗體（MFI834和843）已降低至微不足道的水平在所述兒童第一次MSC給藥后。

為了獲得進一步的了解，我們在BOOST2B試驗中將首次給藥前收集的血清與不同時期的供體MSC一起孵育后進行了單抗原珠測定。供體特異性抗體的顯著明顯下降提出了一種可能性，即這可能是繼發(fā)于間充質(zhì)干細胞吸附抗體的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了患者觀察到的現(xiàn)象。盡管兩項試驗使用了不同來源的間充質(zhì)干細胞，但無論其來源如何（例如骨髓或胎兒肝臟），HLA都將保持相同，因為所測試的HLA位點是相同的。然而，胎兒和成人MSC之間的HLA抗原表達水平可能有所不同并且前者的HLA表達較低。所有試驗均未包括使用免疫抑制劑。

印度兒科學(xué)會和世界衛(wèi)生組織生長圖表上繪制了（藍色）從第0次到第5次就診期間 (A) 身高和 (B) 體重的增加情況。紅線表示第三個百分位數(shù)，其余曲線對應(yīng)于第10、25、50、75、90和97個百分位數(shù)。訪視4表示首次施用MSC（綠色箭頭）。第5次就診是指首次注射MSC后4個月

接下來，TERCELOI 研究中用于評估骨小梁微觀結(jié)構(gòu)的放射線照相數(shù)據(jù)使用了支持信息中未描述的技術(shù)，并且該技術(shù)未經(jīng)過驗證或不適合兒科骨質(zhì)疏松癥。所提供的參考文獻與綿羊脛骨和患有骨質(zhì)疏松癥的成年女性股骨有關(guān)，考慮到其動態(tài)Z分?jǐn)?shù)，未針對下股骨的兒科X線照片進行驗證。 Elizabeth Szalay描述的用于股骨遠端和腰椎的雙能X射線吸收測定法 (DEXA) 可以為兒科年齡組的下肢骨小梁變化提供更合適的評估。股骨下部DEXA在這些兒童中具有顯著優(yōu)勢，因為它比股骨遠端或頸更容易定位和評估。此外，在單個圖像中，可以描繪干骺端松質(zhì)骨（較新）、過渡骨和皮質(zhì)（較舊）骨的密度。

最后，通過研究骨形成標(biāo)志物（如血清特異性堿性磷酸酶、骨鈣素、I型前膠原前肽濃度）的變化來研究骨代謝，可以從生化角度支持體內(nèi)促成骨刺激評估；以及骨吸收標(biāo)志物，例如C端端肽(CTX)和N端端肽(NTX)。其他可能有助于治療效果的旁分泌機制包括外泌體/細胞外囊泡、miRNA、細胞因子和生長因子，它們在調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和參與分化過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，這取決于促炎環(huán)境（圖2）。

結(jié)論

總之，我們在這里提供了正在進行的BOOST2B臨床試驗的觀察結(jié)果，以加強最近TERCELOI試驗的臨床報告。胎兒間充質(zhì)干細胞的使用和額外的骨內(nèi)給藥途徑可能會增加營養(yǎng)效應(yīng)，因為通過這種途徑給藥的細胞會繞過肺濾過，到達其支持性龕位，從而促進細胞移植，并在那里增殖和分化。

我們認為，間充質(zhì)干細胞移植對OI的影響仍缺乏證據(jù)，只有通過對接受治療的兒童骨骼進行免疫組織學(xué)檢查，證明細胞外基質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生了實際變化，才能證明間充質(zhì)干細胞移植對OI的影響，而這可能只有在非OI供體間充質(zhì)干細胞成功移植后才能實現(xiàn)。

參考資料：Ramesh S, Rose D, G?therstr?m C, Madhuri V. Trophic effects of multiple administration of mesenchymal stem cells in children with osteogenesis imperfecta. Clin Transl Med. 2021; 11:e385. https://doi.org/10.1002/ctm2.385

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