過(guò)敏性鼻炎是一種非常普遍的鼻粘膜慢性炎癥性疾病,對(duì)患者的健康和生活質(zhì)量造成重大負(fù)擔(dān)。目前的過(guò)敏性鼻炎療法無(wú)法恢復(fù)免疫穩(wěn)態(tài)或受到特定過(guò)敏原的限制。迫切需要過(guò)敏性鼻炎的潛在治療策略。
間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 是源自中胚層的多能干細(xì)胞,可以很容易地從各種來(lái)源中分離出來(lái)。由于其多向潛能和免疫調(diào)節(jié)能力,間充質(zhì)干細(xì)胞為多種臨床病癥提供了一種很有前途的治療選擇,許多臨床試驗(yàn)已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)多種疾病的治療效果。MSC具有強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)作用和遷移至炎癥部位的能力。
最近,間充質(zhì)干細(xì)胞的療法已被證明可有效治療各種炎癥和自身免疫性疾病。此外,幾種AR動(dòng)物模型表明,MSCs可以有效改善AR的癥狀。更重要的是,間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)過(guò)敏性炎癥中的先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)具有顯著的免疫調(diào)節(jié)特性。在此,首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院耳鼻喉頭頸外科報(bào)告了MSCs在過(guò)敏性氣道炎癥中的免疫調(diào)節(jié)作用。
過(guò)敏性鼻炎中的免疫反應(yīng)
由吸入季節(jié)性或常年性過(guò)敏原引發(fā)的鼻粘膜過(guò)敏性免疫反應(yīng)包括由IgE介導(dǎo)的肥大細(xì)胞立即釋放化學(xué)介質(zhì),以及以招募其他效應(yīng)細(xì)胞(包括嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和Th2細(xì)胞)為特征的晚期反應(yīng),這些細(xì)胞對(duì)AR的免疫病理學(xué)有很大貢獻(xiàn)。此外,上皮細(xì)胞、第2組先天淋巴細(xì)胞(ILC2s)、抗原呈遞細(xì)胞、B細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞都參與了過(guò)敏性免疫反應(yīng)(圖1)。
鼻粘膜中的過(guò)敏性免疫反應(yīng)是由吸入季節(jié)性或常年性過(guò)敏原引發(fā)的,其特征是IgE介導(dǎo)的反應(yīng)和2型炎癥。上皮細(xì)胞和包括嗜酸性粒細(xì)胞、Th2細(xì)胞、ILC2、M2巨噬細(xì)胞、抗原呈遞DC和B淋巴細(xì)胞在內(nèi)的各種炎癥細(xì)胞參與過(guò)敏性免疫反應(yīng)。由于各種炎癥細(xì)胞、多種細(xì)胞因子、趨化因子和這些炎癥細(xì)胞產(chǎn)生的有毒顆粒蛋白的復(fù)雜相互作用,慢性炎癥在鼻粘膜中發(fā)展。
目前治療過(guò)敏性鼻炎的策略
目前AR的治療選擇包括患者教育、避免刺激物和過(guò)敏原、藥物治療和過(guò)敏原免疫治療 (AIT)。藥物療法,包括鼻用糖皮質(zhì)激素、抗組胺藥、白三烯受體拮抗劑 (LRA) 和肥大細(xì)胞膜穩(wěn)定劑,靶向參與過(guò)敏性炎癥的免疫細(xì)胞和重要介質(zhì)以控制癥狀(圖1)。藥物療法的選擇取決于癥狀的嚴(yán)重程度、治療的有效性和安全性、當(dāng)前的治療、對(duì)治療的歷史反應(yīng)以及對(duì)睡眠和工作效率的影響。
間充質(zhì)干細(xì)胞在治療過(guò)敏性鼻炎中的作用
關(guān)于AR的治療策略,現(xiàn)有的主要藥物療法只能治療癥狀和炎癥,但不能逆轉(zhuǎn)免疫失衡狀態(tài)。AIT是目前唯一旨在調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的治療方法;但僅限于特定的過(guò)敏原,長(zhǎng)期治療有誘發(fā)全身過(guò)敏反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。因此,迫切需要潛在的治愈性療法。
干細(xì)胞療法的出現(xiàn)給治療AR帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。研究調(diào)查了MSCs在治療各種過(guò)敏性疾病中的效率。2009年,一項(xiàng)研究表明脂肪來(lái)源的MSCs可以在小鼠模型中治療AR,從那時(shí)起,越來(lái)越多的研究證明了MSCs在AR動(dòng)物模型中的治療效果。
在AR小鼠和大鼠模型中,MSCs有效減少了打噴嚏和揉鼻子的次數(shù),并通過(guò)減少炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)減輕了鼻粘膜的局部炎癥;減少I(mǎi)gE、組胺、白三烯和2型細(xì)胞因子的釋放;和降低血清IL-4和IL-6水平。來(lái)自各種資源(包括iPSC、BM、脂肪組織、人類UC、扁桃體和人類脫落的乳牙)的MSC的作用已經(jīng)得到評(píng)估。
在MSC治療的AR動(dòng)物模型中,MSC治療的效果持續(xù)時(shí)間為5至30天。MSC治療AR的長(zhǎng)期療效需要進(jìn)一步評(píng)估。盡管尚未完全證明MSCs在AR患者中的治療效果,但已經(jīng)注冊(cè)了多項(xiàng)臨床試驗(yàn)以確認(rèn)MSCs的效果(表2)。
表2.?基于間充質(zhì)干細(xì)胞治療過(guò)敏性鼻炎和哮喘的臨床試驗(yàn)。所有信息均來(lái)自http://clinicaltrials.gov/。
NCT號(hào) | 階段 | 狀況 | 分配; 掩蔽 | 干預(yù)措施;劑量 | 注冊(cè)人數(shù) | 地位 | 國(guó)家 |
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NCT05151133 | 一期 | 過(guò)敏性鼻炎 | 非隨機(jī)化;單身(結(jié)果評(píng)估員) | 單次注射hUC-MSC;低劑量(0.5×106 個(gè)細(xì)胞/kg),或中劑量(1.0×106 個(gè)細(xì)胞/kg),或高劑量(2.0×106 個(gè)細(xì)胞/kg) | 18 | 招聘中 | 中國(guó) |
NCT05167552 | 一期和二期 | 過(guò)敏性鼻炎、慢性鼻竇炎 | 非隨機(jī)化;打開(kāi)標(biāo)簽 | 接受OM-MSCs或標(biāo)準(zhǔn)治療的AR患者,以及接受OM-MSCs和標(biāo)準(zhǔn)治療的CRS患者;北美 | 60 | 尚未招聘 | 白俄羅斯 |
NCT03137199 | 一期 | 哮喘 | 非隨機(jī)化;打開(kāi)標(biāo)簽 | 單次靜脈注射hBM-MSCs;2×107個(gè)細(xì)胞,或1×108 個(gè)細(xì)胞 | 3個(gè) | 終止 | 美國(guó) |
NCT05147688 | 一期 | 肺部疾病、哮喘、慢性阻塞性肺病 | 不適用;打開(kāi)標(biāo)簽 | hUC-MSCs單次靜脈輸注;1億個(gè)細(xì)胞 | 20 | 招聘中 | 英國(guó) |
NCT02192736 | 一期和二期 | 哮喘 | 不適用;打開(kāi)標(biāo)簽 | 鼻內(nèi)施用來(lái)自hUC-MSC的營(yíng)養(yǎng)因子,每周一次,持續(xù)4周;北美 | 20 | 未知 | 巴拿馬 |
NCT05035862 | 一期 | 哮喘 | 不適用;打開(kāi)標(biāo)簽 | 單次靜脈輸注干擾素-γ引發(fā)的BM-MSCs;2 ×106個(gè)細(xì)胞/kg,或5×106個(gè)細(xì)胞/kg | 12 | 招聘中 | 美國(guó) |
間充質(zhì)干細(xì)胞治療的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制
在經(jīng)MSC處理的AR小鼠中,MSC可增強(qiáng)Treg的作用,恢復(fù)Th1/Th2 細(xì)胞的免疫平衡,并調(diào)節(jié)2型免疫反應(yīng)的關(guān)鍵細(xì)胞和分子。MSC免疫調(diào)節(jié)作用的潛在機(jī)制與細(xì)胞間接觸以及細(xì)胞外囊泡 (EV) 和可溶性因子有關(guān)(圖2)。
MSCs可以增強(qiáng)Treg細(xì)胞的作用,恢復(fù)Th1/Th2細(xì)胞的免疫平衡,促進(jìn)M1巨噬細(xì)胞向M2巨噬細(xì)胞的轉(zhuǎn)變,恢復(fù)上皮屏障的完整性,調(diào)節(jié)2型免疫反應(yīng)的關(guān)鍵細(xì)胞和分子。MSCs免疫調(diào)節(jié)作用的潛在機(jī)制與細(xì)胞間接觸、細(xì)胞外囊泡和可溶性因子有關(guān)。
細(xì)胞間接觸的免疫調(diào)節(jié):活化的MSCs遷移并與各種免疫細(xì)胞相互作用以調(diào)節(jié)其功能,研究表明細(xì)胞與細(xì)胞的接觸在MSCs的免疫調(diào)節(jié)作用中起著重要作用。
EV介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié):外泌體是由直徑從30到200nm不等的細(xì)胞產(chǎn)生的EV。由于外泌體攜帶核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和代謝物,它們是健康和疾病中短距離和長(zhǎng)距離細(xì)胞間通訊的重要介質(zhì)。MSC可以釋放外泌體/EV,越來(lái)越多的人認(rèn)為它們是負(fù)責(zé)MSC治療功能的關(guān)鍵旁分泌因子,并已在免疫調(diào)節(jié)中用作無(wú)細(xì)胞療法。與其親本細(xì)胞相比,MSC-EVs保留了其免疫抑制作用,可能具有更高的安全性,并且可以在不喪失功能的情況下儲(chǔ)存。
基于外泌體在藥物遞送中的性能,外泌體被設(shè)計(jì)用于遞送多種治療有效載荷,例如小分子和核酸藥物,以實(shí)現(xiàn)靶向藥物遞送,這在基于 MSC的鼻內(nèi)遞送治療AR中具有前景。
可溶性因子介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié):各種研究已經(jīng)證明了MSCs產(chǎn)生的可溶性因子在免疫調(diào)節(jié)中的重要作用。
越來(lái)越多的證據(jù)表明,MSC分泌的可溶性因子可以調(diào)節(jié)T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。Tregs通過(guò)產(chǎn)生IL-10和TGF-β在維持對(duì)過(guò)敏原的免疫耐受中發(fā)揮關(guān)鍵作用。已發(fā)現(xiàn)2型免疫反應(yīng)和Treg之間的失衡在過(guò)敏性疾病的免疫病理學(xué)中是有效的。
結(jié)論與展望
盡管有適當(dāng)?shù)闹改现笇?dǎo)的藥物治療,10%–20%的過(guò)敏性鼻炎患者對(duì)治療沒(méi)有反應(yīng)并且對(duì)他們的癥狀仍然不滿意。與現(xiàn)有僅緩解過(guò)敏癥狀的藥物療法相比,MSCs對(duì)先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)具有顯著的免疫調(diào)節(jié)特性,可增強(qiáng)Tregs的作用,恢復(fù)Th1/Th2細(xì)胞的免疫平衡,對(duì)抗2型免疫反應(yīng)。
因此,間充質(zhì)肝細(xì)胞治療不僅可以緩解過(guò)敏性鼻炎的癥狀,還可以恢復(fù)免疫系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài),是一種很有前途的治療過(guò)敏性鼻炎的策略。
參考資料:王明,趙?南,?王春,?金正斌,?張麗。?間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)特性:過(guò)敏性鼻炎的潛在治療策略。過(guò)敏。?2023 年;00?:?1-16。doi:?10.1111/all.15729
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