MCS是多能祖細(xì)胞,能夠在人類(lèi)發(fā)育過(guò)程中發(fā)育成多種細(xì)胞類(lèi)型,包括脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和心肌細(xì)胞。人口老齡化和慢性病患病率的增加正在推動(dòng)人們對(duì)基于間充質(zhì)干細(xì)胞的療法的興趣。過(guò)去150年來(lái),人類(lèi)平均壽命翻了一番,預(yù)期壽命還將繼續(xù)延長(zhǎng)。
在我國(guó),預(yù)計(jì)到2050年,我國(guó)60歲以上的人口將達(dá)到5億。在日本,政府預(yù)計(jì)20年內(nèi)將有50%的人口年齡在65歲以上。類(lèi)似的人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)正在影響歐洲和美國(guó),所有這些都在加速間充質(zhì)干細(xì)胞等細(xì)胞療法的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
間充質(zhì)干細(xì)胞的歷史
MSC于1991年首次被描述,最初是從骨髓 (BM) 中分離出來(lái)的。隨后,從許多其他成體組織中分離出間充質(zhì)干細(xì)胞,包括但不限于脂肪組織、牙髓、腎、肺和肝。在胎兒發(fā)育過(guò)程中,間充質(zhì)干細(xì)胞也存在于骨髓、血液、肝臟和腎臟等組織中。
間充質(zhì)干細(xì)胞的同義詞包括:
- 藥用信號(hào)細(xì)胞
- 間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞
- 骨髓基質(zhì)細(xì)胞
鑒于這種命名的可變性,這些細(xì)胞通常被稱(chēng)為“MSC”。不幸的是,谷歌上的三個(gè)字母縮寫(xiě)“MSC”并沒(méi)有顯示有關(guān)這種細(xì)胞類(lèi)型的文章。相反,它返回有關(guān)工業(yè)供應(yīng)和游輪的結(jié)果,這就是我們?cè)诒揪W(wǎng)站的許多文章中使用術(shù)語(yǔ)間充質(zhì)干細(xì)胞的原因。
間充質(zhì)干細(xì)胞的治療機(jī)制
基于間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞療法的兩個(gè)最重要的機(jī)制是免疫調(diào)節(jié)和旁分泌/內(nèi)分泌作用。
在從骨髓、脂肪組織、臍帶和沃頓氏膠中分離的間充質(zhì)干細(xì)胞中觀察到免疫調(diào)節(jié)作用。與免疫抑制不同,免疫調(diào)節(jié)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,只有部分細(xì)胞受到影響。通過(guò)免疫調(diào)節(jié),間充質(zhì)干細(xì)胞能夠有效抑制急性和慢性炎癥。
間充質(zhì)干細(xì)胞的另一個(gè)重要特征是它們產(chǎn)生多種生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子,能夠?qū)ζ渌?xì)胞發(fā)揮生物學(xué)作用。這些產(chǎn)品刺激宿主的干細(xì)胞,防止細(xì)胞凋亡(細(xì)胞死亡)并觸發(fā)血管生成(新血管生長(zhǎng))。
近年來(lái),研究人員也開(kāi)始探索可以從間充質(zhì)干細(xì)胞中獲得的成分,例如來(lái)自間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞外囊泡(EV)可以執(zhí)行特定的生物活性。與間充質(zhì)干細(xì)胞的全細(xì)胞類(lèi)似,間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體已被證明具有修復(fù)組織損傷、抑制炎癥反應(yīng)和調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)的能力。
Aegle Therapeutics目前正在美國(guó)開(kāi)展首次使用同種異體MSC外泌體的臨床試驗(yàn)。Aegle的營(yíng)養(yǎng)不良性大皰性表皮松解癥(“DEB”)的IND已獲得FDA批準(zhǔn),該公司預(yù)計(jì)將于2020年下半年進(jìn)入臨床。
研究發(fā)現(xiàn)從脂肪組織中分離出的外泌體可以通過(guò)影響成纖維細(xì)胞的特性來(lái)加速皮膚傷口的愈合。來(lái)自MSC的細(xì)胞外囊泡 (EV) 也表現(xiàn)出類(lèi)似的特性。據(jù)觀察,單次靜脈注射外泌體可改善心肌梗塞后的心臟功能。研究還表明,間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體可以在體外促進(jìn)心臟干細(xì)胞增殖。進(jìn)一步的研究表明,間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體可有效治療急性腎損傷、纖維化肝臟和肌肉骨骼疾病。
上述研究表明,我們可能正在見(jiàn)證一個(gè)不僅整個(gè)間充質(zhì)干細(xì)胞,而且其副產(chǎn)品都可以用作治療劑的時(shí)代。
擴(kuò)展間充質(zhì)干細(xì)胞的應(yīng)用
除了被開(kāi)發(fā)為治療一系列疾病的細(xì)胞療法外,間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 還被用作研究工具,在組織工程和生物打印應(yīng)用中使用,并被清潔肉類(lèi)行業(yè)納入其中。目前,基于MSC的臨床試驗(yàn)正在針對(duì)一系列疾病進(jìn)行,許多已完成的試驗(yàn)顯示出安全性和有效性。
間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床用途主要?dú)w因于其關(guān)鍵的生物學(xué)特性,其中包括:
- 靜脈注射時(shí),它們有可能遷移到組織損傷引起的炎癥部位
- 它們?cè)谌祟?lèi)發(fā)育過(guò)程中(和體外)分化成不同細(xì)胞類(lèi)型的潛力
- 它們釋放不同生物活性分子的潛力,可以刺激受損細(xì)胞的恢復(fù)
- 它們預(yù)防炎癥和實(shí)現(xiàn)免疫調(diào)節(jié)功能的能力
目前,世界各地約有1400項(xiàng)MSC臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中,包括美國(guó)、歐盟、中國(guó)、中東和韓國(guó)。只有少數(shù)使用MSC的臨床試驗(yàn)已達(dá)到III期,這表明只有有限數(shù)量的MSC產(chǎn)品具有近期市場(chǎng)潛力,并且MSC的治療市場(chǎng)仍處于早期階段。
由于間充質(zhì)干細(xì)胞具有獨(dú)特的能力來(lái)調(diào)查受損組織并通過(guò)調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和關(guān)閉炎癥來(lái)做出反應(yīng),因此它們?cè)谌蚍秶鷥?nèi)越來(lái)越多地被探索用于再生應(yīng)用。間充質(zhì)干細(xì)胞在全球注冊(cè)了近千項(xiàng)臨床試驗(yàn),它能否徹底改變我們所知的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)?
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