摘要：間充質(zhì)干細(xì)胞可以通過旁分泌各種細(xì)胞因子減輕炎性反應(yīng)和恢復(fù)腎臟損傷，以及通過調(diào)控免疫細(xì)胞維持免疫穩(wěn)態(tài)。臨床前研究表明，間充質(zhì)干細(xì)胞對急性腎損傷、糖尿病腎病、狼瘡性腎炎及各種腎小球疾病動物模型均有明顯的治療效果。臨床研究中也證明了間充質(zhì)干細(xì)胞治療人類腎病是安全、有效的。間充質(zhì)干細(xì)胞療法揭開了腎臟疾病領(lǐng)域新的生物治療模式。
干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)展現(xiàn)的巨大治療潛力獲得了越來越多的關(guān)注，為各種炎性反應(yīng)疾病和退行性病變提供了新的有效治療方式。間充質(zhì)干細(xì)胞是從各種組織分離的多能基質(zhì)細(xì)胞，是干細(xì)胞的一個分支。間充質(zhì)干細(xì)胞能夠通過多種方式如遷移至損傷部位、免疫抑制、抗氧化應(yīng)激、促血管生成等特性發(fā)揮重要的作用。在腎臟疾病中，間充質(zhì)干細(xì)胞的研究也得到了越來越多的關(guān)注。本文總結(jié)了間充質(zhì)干細(xì)胞治療腎病的作用機(jī)制及干細(xì)胞治療腎臟疾病的臨床研究進(jìn)展。
間充質(zhì)干細(xì)胞的來源
干細(xì)胞根據(jù)其來源可分為：胚胎干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。
MSCs是目前最受關(guān)注的成體干細(xì)胞，在骨髓、 脂肪組織、胎盤、臍帶、羊水、牙髓等不同部位都被分離出了MSCs，MSCs具有多種功能，包括分化能力、 免疫調(diào)節(jié)和促血管生成，使它們成為腎臟疾病治療的理想候選者。
間充質(zhì)干細(xì)胞的作用機(jī)制
間充質(zhì)干細(xì)胞的旁分泌作用：雖然最初提出MSCs可通過被誘導(dǎo)分化而參與 組織的再生修復(fù)作用，然而這種方式非常低效，大量的研究證明MSCs的旁分泌作用是其主要的機(jī)制，MSCs的旁分泌作用主要通過在損傷部位分泌大量的生物活性細(xì)胞因子（主要包括抗炎因子、趨化因子、生長因子和細(xì)胞外囊泡） 而發(fā)揮治療作用。其他方面，MSCs分泌的血管內(nèi)皮生長因子、造血生長因子對炎性反應(yīng)損傷后的血管重塑至關(guān)重要。細(xì)胞外囊泡（EV）是MSCs衍生的膜封閉的顆粒，近期的研究發(fā)現(xiàn)在腎病的動物模型中，EV可以通過多種機(jī)制發(fā)揮作用?，是治療腎臟疾病的一個新思路。
間充質(zhì)干細(xì)胞對免疫系統(tǒng)中的調(diào)控作用：間充質(zhì)干細(xì)胞對各種免疫細(xì)胞都有不同程度的影響。在固有免疫方面，間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子可以調(diào)控樹突狀細(xì)胞（DC）的成熟和遷移。間充質(zhì)干細(xì)胞還可以被活化的NK細(xì)胞分泌的干擾素γ（ IＮ-γ）誘導(dǎo)釋放IL-10、IＤO、PGE2等，抑制NK細(xì)胞的過度反應(yīng)。間充質(zhì)干細(xì)胞對巨噬細(xì)胞的調(diào)控主要是誘導(dǎo)促炎型的M1型極化為抗炎型的M2型。在適應(yīng)性免疫方面， 間充質(zhì)干細(xì)胞主要是通過分泌抗炎因子TGF-β、IL-10、IDO等抑制T細(xì)胞向促炎型Th1、Th17分化，促進(jìn)抗炎Treg細(xì)胞的分化 。
間充質(zhì)干細(xì)胞治療腎臟疾病的基礎(chǔ)和臨床研究進(jìn)展
間充質(zhì)干細(xì)胞治療急性腎損傷：急性腎損傷（AKl） 指腎功能突然下降，導(dǎo)致尿素和其他含氮廢物潴留以及細(xì)胞外液容量和電解質(zhì)失調(diào)。AKl中腎小管的損傷主要是由缺血性和腎毒性引起的l氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)，不同來源的MSCs通過多種機(jī)制對AKl實現(xiàn)保護(hù)作用。在抑制炎性反應(yīng)上，主要是通過提高旁分泌抗炎因子來減輕腎臟組織的損傷。
基于大量關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞治療急性腎損傷中的臨床前證據(jù)， 關(guān)于間充質(zhì)干細(xì)胞治療急性腎損傷的臨床試驗也得到了開展（表1）。有研究開展了關(guān)于MSCs預(yù)防AKl的Ⅰ期臨床試驗，5例患有潛在腎臟疾病的患者在心臟大手術(shù)后，為預(yù)防AKl的發(fā)生，在腎主動脈輸注了MSCs， 患者腎功能在術(shù)后均未惡化。
而在另一項臨床試驗中，156例心臟手術(shù)后患有早期AKl的患者接受MSCs治療后在腎損傷方面并沒有觀察到明顯的恢復(fù)信號。當(dāng)然這可能由于MSCs治療效果不如預(yù)防效果或者被持續(xù)的腎損傷所掩蓋。
2021年，美國研究團(tuán)隊在《干細(xì)胞轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》上發(fā)布了一項Ib期臨床試驗結(jié)果，初步證實新型離體使用的間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)品(SBI-101)在嚴(yán)重急性腎損傷患者中的安全性和有效性。
這項研究表明，使用該間充質(zhì)干細(xì)胞治療產(chǎn)品后可引發(fā)免疫治療反應(yīng)，觸發(fā)機(jī)體從組織損傷到組織修復(fù)的加速轉(zhuǎn)換。這是一種潛在的生物給藥范例，可以確保間充質(zhì)干細(xì)胞的持續(xù)活性和免疫調(diào)節(jié)作用。
間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病腎?。?/strong>糖尿病腎?。―N） 是糖尿病患者最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，也是導(dǎo)致終末期腎病的主要原因之一。免疫炎性反應(yīng)是DN持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動因素，炎性因子的釋放促進(jìn)巨噬細(xì)胞浸潤腎小球和間質(zhì)，與DN的惡化程度密切相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)BM-MSCs可以通過激活轉(zhuǎn)錄因子EB來調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的分化以抑制小鼠DN的進(jìn)展。類似的研究結(jié)果也表明在DN大鼠中MfSCs可以減輕腎臟的巨噬細(xì)胞浸潤，下調(diào)IL-6、ＭＣP-1、ＴＮF-α、IL-1β等炎性因子的分泌。除了聚焦于巨噬細(xì)胞外，T細(xì)胞也被認(rèn)為在DN進(jìn)展中扮演著重要的角色，研究表明在DN大鼠中，MSCs可以通過抑制DC的成熟來影響T細(xì)胞的增殖和活化，從而改善腎臟局部炎性反應(yīng)和纖維化。
相較于大量的基礎(chǔ)研究，目前只有少數(shù)臨床試驗報告了間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病腎病的安全性和治療作用（表1）。一項針對DN的多中心RCT的臨床試驗采用MSCs相關(guān)產(chǎn)品———骨髓來源的間充質(zhì)前體細(xì)胞（MPCs）進(jìn)行治療，入組的30例患者在12周隨訪中，MSCs組顯示出更穩(wěn)定的血漿清除率（mGFR）和腎小球濾過率（eGFR）。雖然沒有表現(xiàn)出顯著的治療效果，但沒有患者產(chǎn)生針對供體HLA的持續(xù)抗體和發(fā)生不良事件。
間充質(zhì)干細(xì)胞治療狼瘡性腎炎：50%的系統(tǒng)性紅斑狼瘡（ SLE）患者都會出現(xiàn)狼瘡性腎炎（LN），多達(dá)10%的LN會進(jìn)展為終末期腎病?。LN被視為一種典型的免疫復(fù)合物腎小球腎炎，其特征是針對核抗原的自身抗體導(dǎo)致腎臟受累。一項納入28項動物實驗的薈萃分析顯示，在狼瘡腎炎動物模型中，不同來源的MSCs的治療都顯著降低狼瘡小鼠的ds-DNA、ANA、SCr、BUN、 蛋白尿。MSCs治療組的炎性因子IL-2、IL-12、IL-17和IFN-γ也較對照組有一定程度的降低?。不僅如此，MSCs相較于常規(guī)免疫抑制治療也展現(xiàn)了更好的效果，在對照環(huán)磷酰胺（CTX）的研究中觀察到，MSCs組較CTX治療組能夠更好地恢復(fù)腎功能，表現(xiàn)為MRL/lpr小鼠血清和尿肌酐水平正常化。?
基于動物實驗取得的大量令人鼓舞的結(jié)果，間充質(zhì)干細(xì)胞治療狼瘡性腎炎的臨床試驗也相應(yīng)得到了開展（表1）。最早開展的LN臨床試驗選用BM-MSCs治療4例難治性SLE青年患者，在12-18個月的隨訪期間，所有患者腎功能損傷均得到緩解，血清C3降低。有更大樣本量的研究納入了81例活動性和難治性LN患者進(jìn)行BM-MSCs和UC-MSCs的治療，在12個月的隨訪中，60.5%患者的腎臟炎性反應(yīng)得到緩解。
在另一項臨床試驗中，50％患者的腎臟炎性反應(yīng)在BM-MSCs治療后的第4年得到完全緩解，僅5例患者（6％）死于非治療相關(guān)事件，更進(jìn)一步驗證了MSCs的長期有效性和安全性。
間充質(zhì)干細(xì)胞治療原發(fā)性腎小球疾病
腎小球腎炎（ＧＮ） 常由各種病因誘發(fā)的自身免疫反應(yīng)引起，是導(dǎo)致終末期腎病 的常見原因。相較于AKl、DN、LN，MSCs在腎小球疾病的研究沒有得到太多的關(guān)注，可能由于GN通常起病隱匿，治療效果需要較長周期的驗證，難以確定最佳治療時機(jī)。
間充質(zhì)干細(xì)胞治療抗腎小球基底膜（anti-GBM）腎炎：腎小球腎炎中最嚴(yán)重和進(jìn)展最快的病理類型是以腎小球新月體形 成為主的抗腎小球基底膜腎炎，常會在短期進(jìn)入終末期腎病。其主要機(jī)制是其針對基底膜Ⅳ型膠原蛋白α-3鏈的循環(huán)抗體與基底膜結(jié)合并引發(fā)炎性反應(yīng)。有研究首先報道了hBM-MSCs在患有anti-GBM腎炎的Wistar-Kyoto大鼠發(fā)病早期的治療作用，hBM-MSCs顯著降低了anti-GBM腎炎大鼠的尿蛋白水平和血清肌酐水平，減少了腎小球新月體形成，其治療機(jī)制可能與調(diào)控Th1/Th2和Th17／Treg細(xì)胞的平衡、抑制過度的免疫炎性反應(yīng)有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)推動了轉(zhuǎn)基因MSCs作為新的方式靶向治療腎臟疾病。
間充質(zhì)干細(xì)胞治療系膜增生性腎小球腎炎（MsPGN）：MsPGN是一種以系膜細(xì)胞增生及系膜基質(zhì)增多為主要病理 特征的腎炎，抗Thy1.1腎炎是最經(jīng)典的MsPGN動物模型，通過注射抗Thy1.1單克隆抗體可特異性識別大鼠腎小球系膜細(xì)胞表面Thy1.1分子，進(jìn)而導(dǎo)致補(bǔ)體依賴性系膜溶解和腎小球內(nèi)炎性細(xì)胞浸潤及明顯的蛋白尿產(chǎn)生。
有研究表明通過腎動脈注射BM-MSCs可以顯著改善Thy1腎炎的系膜細(xì)胞溶解， 并降低蛋白尿的水平。在另一項研究中，胎膜來源的MSCs移植Thy1大鼠后抑制系膜細(xì)胞的增殖、巨噬細(xì)胞浸潤分子的表達(dá)。系膜基質(zhì)積聚以及細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)分子的表達(dá)。
間充質(zhì)干細(xì)胞治療局灶節(jié)段性腎小球硬化（FSGS）：FSGS是由對足細(xì)胞有損傷的循環(huán)因子、藥物、毒物所引起的腎小球疾病，主要的病理特征是彌漫或者階段性的足突消失。有研究表明在腎小球疾病模型中BM-MSCs可以通過調(diào)節(jié)腎臟中的Th1向Th2細(xì)胞分化來實現(xiàn)對足細(xì)胞的保護(hù)。MSCs用于治療腎小球腎炎的臨床研究并不多，大多是一些病例報道。?
有研究報道了一例自體BM-MSCs治療抗中性粒細(xì)胞胞質(zhì)抗體（ACNA）相關(guān)腎血管炎的臨床研究，一例73歲男性ACNA患者在經(jīng)歷利妥昔單抗治療伴發(fā)嚴(yán)重的自身感染和標(biāo)準(zhǔn)免疫治療無效后選擇 了自體BM-MSCs移植，12個月的隨訪中，患者在沒有其他任何治療方式干預(yù)的情況下達(dá)到了臨床緩解。
另有報道一例13歲男孩在腎移植后出現(xiàn)了FSGS，鑒于免疫抑制劑治療后的腎毒性作用所引起的腎小管萎縮和間質(zhì)纖維化，患者接受了同種異體BM-MSCs移植，22個月的隨訪顯示，循環(huán)免疫炎性因子減少并且無不良事件發(fā)生。當(dāng)然，從這些單一的病例中尚不能得出多種MSCs對GN明確有效的結(jié)論，更多GN患者大型隊列的建立將有助于MSCs在該領(lǐng)域臨床研究的進(jìn)展。
總結(jié)與展望
大量臨床前研究都證實了間充質(zhì)干細(xì)胞在腎臟疾病具有保護(hù)作用，免疫調(diào)節(jié)被認(rèn)為是一個很重要的治療機(jī)制，包括抗炎、抗氧化和抗細(xì)胞凋亡的作用。目前的關(guān)鍵在于如何最大限度地發(fā)揮MSCs的治療效果，迄今已經(jīng)提出了幾種提高間充質(zhì)干細(xì)胞治療效率的方法，如預(yù)處理（生理、藥物、物理）和基因修飾。經(jīng)過一定方式預(yù)處理后的MSCs比常規(guī)的MSCs有著更好的治療效果，如缺氧刺激后的MSCs在治療Thy1腎炎中可以更加有效地減少腎小球細(xì)胞凋亡和炎性反應(yīng)。
此外，MSCs的治療時間點是一個關(guān)鍵，MSCs在大多數(shù)動物實驗中都顯示出了一定的療效，但是大多數(shù)的治療都是在疾病模型的早期開展的， 而對MSCs長久的影響關(guān)注較少，有研究顯示在動物模型的病情后期，MSCs向脂肪異常分化并發(fā)生纖維化，這可能是MSCs遠(yuǎn)期的不良影響。
在臨床試驗方面，盡管間充質(zhì)干細(xì)胞所取得的效果仍然存在爭議，但間充質(zhì)干細(xì)胞的安全性和低致敏性得到了驗證。還有一點需要考慮的是，在大多數(shù)腎病的治療中常會聯(lián)合免疫抑制劑和糖皮質(zhì)激素，而在臨床試驗中發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)劑量的免疫抑制劑和糖皮質(zhì)激素會干擾間充質(zhì)干細(xì)胞功能，但不影響其免疫抑制特性?。所以在聯(lián)合使用免疫抑制藥物、糖皮質(zhì)激素和間充質(zhì)干細(xì)胞之前，應(yīng)考慮以上問題。?
除此之外，臨床試驗中還有許多關(guān)鍵問題尚待解決，包括確定最佳 細(xì)胞類型、給藥途徑和時機(jī)，以及細(xì)胞劑量和次數(shù)?？傊?，如何更加有效地發(fā)揮間充質(zhì)干細(xì)胞的治療作用還亟待于今后更多的研究。
主要參考資料： 楊蘊(yùn)釗,石美涵,周誠,等. 間充質(zhì)干細(xì)胞在腎臟疾病治療中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床,2023,43(1):30-37. DOI:10.16352/j.issn.1001-6325.2023.01.0030.
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