2022年6月,南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院風(fēng)濕免疫科孫凌云教授在《風(fēng)濕病免疫研究》雜志上面,發(fā)表了一篇干細(xì)胞療法與系統(tǒng)性紅斑狼瘡的臨床研究文獻(xiàn)綜述,該綜述表明干細(xì)胞療法是一種很有前途的治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡的方法。自首次移植到人類患者體內(nèi)以來(lái),已有多種干細(xì)胞類型已應(yīng)用于該領(lǐng)域,比如造血干細(xì)胞(HSCs)和間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)。
在這篇綜述中,我們概述了不同干細(xì)胞來(lái)源在治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡中的應(yīng)用,以及造血干細(xì)胞移植(HSCT)和間充質(zhì)干細(xì)胞移植(MSCT)治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡之間的比較。
介紹:系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)是一種全身性自身免疫性疾?。ˋD),由于多器官損傷,如腎、肺、腦和造血系統(tǒng),導(dǎo)致臨床癥狀多樣,導(dǎo)致高發(fā)病率和死亡率。皮質(zhì)類固醇和環(huán)磷酰胺 (CTX) 和嗎替麥考酚酯 (MMF) 是最經(jīng)典和最廣泛使用的藥物,在過(guò)去幾十年中顯著提高了生存率,并減少了終末期多器官衰竭的進(jìn)展。除了傳統(tǒng)的免疫抑制療法外,還開(kāi)發(fā)了幾種新策略來(lái)靶向與SLE發(fā)病機(jī)制相關(guān)的特定激活途徑,盡管這些藥物顯著改善了系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的預(yù)后,但部分患者的疾病控制仍不盡如人意。
此外,使用這些藥物通常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的不良反應(yīng)或停藥后復(fù)發(fā)。因此,對(duì)于難治性SLE患者探索干細(xì)胞移植等常規(guī)藥物以外的新治療方法具有重要的臨床意義。
自半個(gè)多世紀(jì)前被發(fā)現(xiàn)以來(lái),干細(xì)胞已被廣泛研究以表征它們的細(xì)胞和生理影響。發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞通過(guò)調(diào)節(jié)先天性和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中細(xì)胞的功能和命運(yùn)來(lái)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。它們的特性使干細(xì)胞成為一種有前途的AD治療范例。
造血干細(xì)胞 (HSC)
HSC于1961年首次被發(fā)現(xiàn),并且是產(chǎn)生其他血細(xì)胞的干細(xì)胞。造血干細(xì)胞移植(HSCT)于1997年首次應(yīng)用于AD:患有血液系統(tǒng)惡性腫瘤和自身免疫性疾病的患者接受HSCT,在長(zhǎng)期隨訪中,惡性和自身免疫性疾病有臨床改善。同年,馬爾蒙等人報(bào)道了HSCT成功應(yīng)用于一名46歲的SLE患者。從那時(shí)起,造血干細(xì)胞移植已被用于治療多種疾病,例如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 (RA)、多發(fā)性硬化癥 (MS) 和系統(tǒng)性硬化癥 (SSc)。世界范圍內(nèi)開(kāi)展了大量自體造血干細(xì)胞移植治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡的臨床研究,取得了可喜的臨床效果,為SLE的根本治愈提供了可能。
系統(tǒng)性紅斑狼瘡中的造血干細(xì)胞缺陷
狼瘡病癥可能會(huì)損害HSC的功能完整性。Westerweel等人報(bào)道,SLE患者的循環(huán)HSC和內(nèi)皮祖細(xì)胞 (EPC) 水平較低,HSC的耗竭與HSC凋亡增加有關(guān)。祖細(xì)胞介導(dǎo)的內(nèi)源性血管修復(fù)存在缺陷,因此SLE患者的動(dòng)脈粥樣硬化患病率較高。
造血干細(xì)胞移植治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡的臨床研究
幾項(xiàng)回顧性研究還表明,自體造血干細(xì)胞移植可能能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)性紅斑狼瘡的疾病控制。
2004年,歐洲血液和骨髓移植和歐洲抗風(fēng)濕病聯(lián)盟 (EBMT/EULAR) 登記處進(jìn)行了一項(xiàng)回顧性登記調(diào)查。來(lái)自23個(gè)中心的53名SLE患者接受了造血干細(xì)胞移植治療。造血干細(xì)胞移植后6個(gè)月的隨訪期間,疾病活動(dòng)度(SLEDAI<3)的緩解率為66%,其中32%的患者在6個(gè)月后復(fù)發(fā)。作者提出,造血干細(xì)胞移植后長(zhǎng)期免疫抑制治療可能會(huì)降低復(fù)發(fā)率。
2007年,Loh等人對(duì)接受自體造血干細(xì)胞移植的SLE患者進(jìn)行了回顧性調(diào)查,以確定顯著心臟受累的發(fā)生率以及移植對(duì)其的影響。共有55名患者被納入研究,其中13名患者在造血干細(xì)胞移植前被發(fā)現(xiàn)有異常的心臟發(fā)現(xiàn)。隨訪期間無(wú)移植相關(guān)或心源性死亡,心功能受損患者保持穩(wěn)定或好轉(zhuǎn)。
近年來(lái),幾個(gè)中國(guó)中心報(bào)告了造血干細(xì)胞移植治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡的長(zhǎng)期結(jié)果。
曹等回顧了22名接受自體造血干細(xì)胞移植的SLE患者。所有患者均生存超過(guò)3年,3年無(wú)進(jìn)展生存率(PFS)為77.27%。5年總生存率和PFS分別為95.20%和67.90%。
冷等人報(bào)告了HSCT的10年隨訪結(jié)果。共有27名重癥SLE患者接受了大劑量免疫抑制治療和自體外周HSCT 的聯(lián)合治療。在6個(gè)月的隨訪中,21名患者 (87.5%) 達(dá)到緩解,2名部分緩解,1名死亡。最終,有14名患者完成了10年的隨訪。10年總生存率和10年緩解生存率均為86.0%。在隨訪期間,中位蛋白尿水平顯著降低。
造血干細(xì)胞移植在治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡中的問(wèn)題
據(jù)報(bào)道,自體造血干細(xì)胞移植成功治療了系統(tǒng)性紅斑狼瘡;但是,還有很多問(wèn)題需要進(jìn)一步解決。
首先,移植后的復(fù)發(fā)仍然是一個(gè)難以逾越的難題。在之前的一項(xiàng)研究中,復(fù)發(fā)率接近三分之一。在EBMT/EULAR研究中,32%的SLE患者在接受HSCT6個(gè)月后復(fù)發(fā)。
其次,移植后并發(fā)癥持續(xù)多年。造血干細(xì)胞移植后最常見(jiàn)的短期并發(fā)癥是感染,例如CMV(巨細(xì)胞病毒)或細(xì)菌/真菌感染。
此外,造血干細(xì)胞移植的費(fèi)用昂貴,限制了其臨床應(yīng)用。
間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC)
間充質(zhì)干細(xì)胞的生物學(xué)特性
MSCs被認(rèn)為是在胚胎和成人中發(fā)現(xiàn)的非造血多能塑料粘附成纖維細(xì)胞;它們通過(guò)自我更新和分化能力具有修復(fù)潛力,并被認(rèn)為能夠調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。MSCs存在于除骨髓外的所有器官,包括結(jié)締組織,可分離自成人和胎兒組織,包括臍帶(UC)、臍帶血、循環(huán)血、羊水、骨骼肌、脂肪組織、滑膜組織和胎盤。MSCs具有易于純化、體外快速擴(kuò)增、傳代時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。目前,UC-MSCs因其來(lái)源更為原始和廣泛,已成為MSCs治療的主要細(xì)胞類型。
系統(tǒng)性紅斑狼瘡中的間充質(zhì)干細(xì)胞缺陷
有證據(jù)表明,間充質(zhì)干細(xì)胞缺乏與系統(tǒng)性紅斑狼瘡發(fā)病機(jī)制有關(guān)。從SLE患者獲得的骨髓來(lái)源的MSCs (BM-MSCs) 表現(xiàn)出增殖、分化、細(xì)胞因子分泌和免疫調(diào)節(jié)能力受損。
間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡
上述研究均證實(shí)了間充質(zhì)干細(xì)胞參與狼瘡病的發(fā)生發(fā)展。因此,間充質(zhì)干細(xì)胞移植被用于治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡。
2007年,Sun等研究團(tuán)隊(duì)首次開(kāi)展異基因BM-MSCs移植治療難治性活動(dòng)性SLE患者。四名CTX/糖皮質(zhì)激素治療難治性SLE患者使用同種異體MSCT,并在所有接受治療的患者中顯示穩(wěn)定的12-18個(gè)月疾病緩解:疾病活動(dòng)得到令人滿意的控制,蛋白尿和血清自身免疫抗體下降。此外,CD4+Foxp3+的比例患者外周血Treg顯著升高。這是首次證明同種異體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療難治性系統(tǒng)性紅斑狼瘡安全有效。
隨后,孫等人報(bào)道了異基因骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療難治性系統(tǒng)性紅斑狼瘡的I期臨床研究。結(jié)果表明,輸注同種異體BM-MSCs和UC-MSCs可顯著緩解嚴(yán)重狼瘡患者的疾病緩解、蛋白尿減少、腎功能改善、血清白蛋白和補(bǔ)體水平升高以及自身抗體水平降低。同時(shí),移植后患者外周血中Treg細(xì)胞比例顯著升高,并伴有TGF-β升高和IL-10降低。
另一項(xiàng)II期研究納入了87名難治性SLE患者,隨訪時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4年(平均:27個(gè)月)。在這些患者中,59%(51/87)在移植前接受了CTX預(yù)處理,41%(36/87)患者未接受CTX預(yù)處理,69名患者接受過(guò)一次 MSCs治療(23名患者接受BM-MSCs治療,46名患者接受過(guò)BM-MSCs治療)患者接受UC-MSCs治療),18名患者因病情多次接受MSCs治療。這項(xiàng)研究顯示出良好的臨床安全性,總生存率為94%,約50%的患者在4年的就診時(shí)達(dá)到并保持臨床緩解,盡管23%的患者出現(xiàn)疾病復(fù)發(fā)。發(fā)現(xiàn)移植后血清白蛋白和補(bǔ)體C3水平顯著升高,而SLEDAI評(píng)分、24小時(shí)蛋白尿、血清肌酐和BUN(血尿素氮)、ANA和抗dsDNA抗體顯著降低。對(duì)于血液系統(tǒng)受累的患者,血紅蛋白和血小板水平在MSCT后顯著升高。這些研究還表明,同種異體骨髓和UC衍生的MSCT在臨床療效方面沒(méi)有差異。
接下來(lái),Wang等人進(jìn)行了一項(xiàng)多中心臨床研究,該研究從中國(guó)4個(gè)不同的臨床中心招募了40名活動(dòng)性SLE患者。每例患者靜脈滴注MSCs2次,間隔一周,劑量為106/公斤體重。經(jīng)過(guò)12個(gè)月的隨訪,發(fā)現(xiàn)了6例非移植相關(guān)的不良事件(3例死亡,3例發(fā)生感染事件)。總生存率為92.5%,而臨床反應(yīng)率為60%(32.5%患者達(dá)到主要臨床反應(yīng);27.5%患者達(dá)到部分臨床反應(yīng))。移植后SLEDAI和BILAG評(píng)分明顯下降。血清白蛋白和補(bǔ)體C3水平顯著升高;24小時(shí)蛋白尿、血清肌酐和尿素氮顯著下降。同時(shí),MSCT可以改善血液系統(tǒng)和皮膚系統(tǒng)的BILAG評(píng)分。同樣,一部分患者 (17.5%) 在先前臨床反應(yīng)后的6個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)疾病復(fù)發(fā),需要重復(fù) MSCT(表格1)。
造血干細(xì)胞移植與間充質(zhì)干細(xì)胞移植的比較
回顧總結(jié)造血干細(xì)胞移植治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的經(jīng)驗(yàn):療效肯定,但不良反應(yīng)發(fā)生率高,費(fèi)用高,復(fù)發(fā)率高。
因此,其臨床應(yīng)用受到很大限制。但自2007年以來(lái),孫教授團(tuán)隊(duì)首次在難治性系統(tǒng)性紅斑狼瘡的治療中成功開(kāi)展異基因骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植。在SLE患者的臨床研究中,長(zhǎng)期隨訪有效率60%,無(wú)明顯不良反應(yīng)。造血干細(xì)胞移植和間充質(zhì)干細(xì)胞之間的比較顯示在表2。
造血干細(xì)胞移植 | 間充質(zhì)干細(xì)胞移植 | |
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治療效果 | 部分SLE患者獲得緩解,但復(fù)發(fā)率接近三分之一。 | 超過(guò)一半的SLE患者在MSCT后表現(xiàn)出完全和部分臨床緩解。并且MSCT可誘導(dǎo)包括狼瘡性腎炎在內(nèi)的多器官功能障礙的緩解。 |
治療機(jī)制 | HSC本身似乎沒(méi)有直接的治療作用;它取決于其他幾個(gè)機(jī)制:(1)HSCT期間的大劑量免疫抑制會(huì)消除自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞,HSCT后自我耐受免疫系統(tǒng)的發(fā)展和重組將是有效的。 (2)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞數(shù)量水平發(fā)生變化,致病性T細(xì)胞對(duì)自身抗原的反應(yīng)受到抑制。 | 同種異體 MSCT 的治療效果主要取決于對(duì)各種免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞的全身免疫調(diào)節(jié)作用,包括 T 細(xì)胞、B細(xì)胞、漿細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞。MSC 還分泌多種介導(dǎo)免疫反應(yīng)的抗炎細(xì)胞因子。此外,MSCs可能是腎臟、肺、肝臟和脾臟組織的家園,并可能有助于調(diào)節(jié)局部炎癥。 |
不良事件 | 感染(CMV或細(xì)菌/真菌)、繼發(fā)性AD、過(guò)敏、肝酶升高、骨痛和心力衰竭等。 | 只有少數(shù)患者有頭暈、溫?zé)岣械容p微副作用。 |
成本 | 復(fù)雜的細(xì)胞調(diào)理和大劑量免疫抑制藥物費(fèi)用較高 | MSCs與HSCs一樣具有很強(qiáng)的組織修復(fù)功能和多向分化潛能,同時(shí)表現(xiàn)出較低的免疫原性和免疫抑制能力。它在患者接受度方面具有優(yōu)勢(shì),并且成本遠(yuǎn)低于HSC。 |
近年來(lái),間充質(zhì)干細(xì)胞療法發(fā)展迅速,在多種AD尤其是系統(tǒng)性紅斑狼瘡的治療中具有重要的臨床應(yīng)用前景。系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能存在諸多異常,提示異基因間充質(zhì)干細(xì)胞移植的必要性。
如今,大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了異基因間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療狼瘡小鼠的療效。I期和II期臨床研究證實(shí)了同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的安全性和有效性。需要大型臨床試驗(yàn)的進(jìn)一步結(jié)果來(lái)證實(shí)臨床前發(fā)現(xiàn),同時(shí)全面深刻地闡明間充質(zhì)干細(xì)胞治療的機(jī)制。
參考資料:Yuan X, Sun L. Stem Cell Therapy in Lupus. Rheumatol Immunol Res. 2022 Jul 6;3(2):61-68. doi: 10.2478/rir-2022-0011. PMID: 36465325; PMCID: PMC9524813.
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