卵巢早衰的新療法是什么？

干細胞療法。干細胞療法有望恢復POI患者的卵巢功能和生育能力。干細胞是早期未分化的細胞，具有自我更新、無限增殖和多向分化的能力。

簡述

原發(fā)性卵巢功能不全 (POI) 是一種罕見的婦科疾病。這種疾病會導致月經(jīng)失調(diào)、不孕和各種健康問題。從歷史上看，激素替代療法是這種疾病的一線治療方法。被診斷患有POI的女性治療選擇有限。為了彌補這種情況，正在開發(fā)新一代的治療方法，例如體外激活、線粒體激活技術、干細胞和外泌體療法、生物材料策略和富含血小板的血漿卵巢內(nèi)輸注。然而，這些新興療法仍處于實驗階段，需要精確的設計組件來加速它們向臨床治療的轉(zhuǎn)化。因此，每位醫(yī)生都有責任為個別患者選擇合適的療法。

背景

原發(fā)性卵巢功能不全 (POI)，也稱為卵巢早衰 (POF)，與40歲以下卵巢功能喪失有關。它的特點是卵巢卵泡減少，激素分泌減少。盡管之前報道的POI患病率在0.9–1.2%之間變化，但在瑞典進行的一項國家登記研究表明，POI的總患病率約為1.9%。Golezar等人最近進行的一項薈萃??分析估計全世界有3.7%的女性受到影響。POI患者會經(jīng)歷長期并發(fā)癥，例如骨質(zhì)疏松癥、骨折、心血管疾病和抑郁癥。此外，這種疾病顯示出破壞為人父母的希望和夢想的巨大潛力。

POI的診斷標準包括至少4個月的稀發(fā)/閉經(jīng)和相隔4周以上的兩次促卵泡激素 (FSH) 水平升高 (>25IU/L)。延遲診斷POI可能會對患者的生育能力造成不可逆轉(zhuǎn)的損害?？姑缋展芗に?(AMH) 和竇狀卵泡計數(shù) (AFC) 是用于評估卵巢儲備的其他敏感指標。

卵巢早衰的原因

POI是由遺傳因素、自身免疫性疾病、線粒體異常、醫(yī)源性因素(包括化療、放療和外科手術)和環(huán)境因素引起的異質(zhì)性疾病。此外，很大一部分POI患者是特發(fā)性的，病因未明。

POI可以通過以下幾種方式之一進行處理（圖1）。激素替代療法（HRT）應該被視為雌激素（+孕激素）的生理替代，但它不能恢復卵巢功能。目前使用的新策略主要包括體外激活（IVA）、線粒體激活、干細胞療法和外泌體治療、生物材料策略和卵巢內(nèi)輸注富血小板血漿（PRP）。然而，這些有望成為POI突破性療法的新療法仍處于試驗階段，在被接受為真正的臨床選擇之前，必須證明其有效性和安全性。本綜述總結(jié)了POI的當前和未來治療策略。

對于POI患者，HRT是一線治療。體外激活、線粒體激活技術、干細胞和外泌體治療、生物材料策略和富血小板血漿卵巢內(nèi)輸注是新一代治療POI的方法

本期主要講一下干細胞治療卵巢早衰

干細胞療法

干細胞療法有望恢復POI患者的卵巢功能和生育能力。干細胞是早期未分化的細胞，具有自我更新、無限增殖和多向分化的能力。根據(jù)其來源，它們分為胚胎干細胞 (ESC)、成體干細胞 (ASC) 和誘導多能干細胞 (iPSC) 。間充質(zhì)干細胞 (MSC) 是從多種組織中分離出來的ASC的一個子集，包括骨髓、脂肪組織、月經(jīng)血、臍帶、羊水和胎盤。

干細胞治療卵巢早衰的機制

干細胞通過歸巢、分化和旁分泌刺激發(fā)揮治療作用（圖2)。自發(fā)遷移到受損卵巢的干細胞在多種因素的誘導下粘附和增殖。目前的研究表明，干細胞移植的治療效果可能是通過旁分泌機制介導的。旁分泌信號涉及周圍細胞分泌多種生物活性分子，包括生長因子、細胞因子、調(diào)節(jié)因子和信號肽，以影響鄰近細胞。這個過程通過抗細胞凋亡、抗纖維化、血管生成、抗炎和免疫調(diào)節(jié)來改善受損卵巢的狀況。

在卵巢功能不全期間，干細胞通過歸巢、分化和旁分泌刺激發(fā)揮多重作用。旁分泌信號是通過抗細胞凋亡、抗纖維化、血管生成、抗炎和免疫調(diào)節(jié)來改善受損卵巢的關鍵。此外，干細胞介導的外泌體和線粒體轉(zhuǎn)移證明了另一種新機制。

對旁分泌信號的進一步研究表明，干細胞外泌體來調(diào)節(jié)它們的功能。外泌體是攜帶蛋白質(zhì)、mRNA和 microRNA（大小為30-130nm）的細胞外囊泡。這些囊泡通過靶細胞內(nèi)化、配體-受體相互作用或脂質(zhì)膜融合介導細胞間通訊。根據(jù)它們的來源細胞，外泌體可以啟動修復和再生過程，以恢復關鍵的細胞功能并維持組織穩(wěn)態(tài)。

干細胞介導的線粒體轉(zhuǎn)移是近年來發(fā)展起來的另一種新機制。線粒體通過隧道納米管從干細胞轉(zhuǎn)移到相鄰細胞，隧道納米管由驅(qū)動干細胞骨骼重排的促炎細胞因子形成。最近也有報道稱，炎癥驅(qū)動的線粒體從干細胞轉(zhuǎn)移到卵母細胞可能會挽救卵母細胞質(zhì)量和胚胎發(fā)育。

卵巢早衰的干細胞療法

盡管胚胎干細胞顯示出無限的分化潛力，但 ESC 的臨床應用受到限制。這是因為胚胎干細胞的使用引發(fā)了具有挑戰(zhàn)性的倫理問題，例如囊胚的破壞。相比之下，通過重新編程人類體細胞制備的iPSC可以在沒有任何倫理問題的情況下使用。山城等人證實人類iPSCs可以在體外分化為人類原始生殖樣細胞 (hPGCLCs)。更重要的是，在特定條件下培養(yǎng)的hPGCLCs分化為卵原細胞/生殖母細胞樣細胞。

間充質(zhì)干細胞治療卵巢早衰取得了顯著進展（表1)。先前的研究報告稱，通過增加血管內(nèi)皮生長因子 (VEGF) 的分泌，將骨髓干細胞 (BMSCs) 注入小鼠體內(nèi)可降低FSH水平并增加雌激素水平和卵泡數(shù)量。此外，BMSCs可通過下調(diào)細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑1A (P21) 和Bcl-2相關X蛋白 (Bax) 以及上調(diào)c-myc原癌基因mRNA來抑制 GC凋亡。

類型	物種和興趣點模型	機制	給藥方法	結(jié)果	參考
iPS細胞	ICR小鼠	微分函數(shù)	體外培養(yǎng)誘導	分化為卵原細胞/生殖母細胞樣細胞	[69]
骨髓間充質(zhì)干細胞	環(huán)磷酰胺致兔卵巢功能衰竭	增加VEGF的分泌	注入耳靜脈	FSH 水平降低 血清雌激素水平和卵泡數(shù)量增加	[70]
骨髓間充質(zhì)干細胞	順鉑誘導胃癌/衰老大鼠細胞凋亡	下調(diào)P21和Bax，上調(diào)c-myc原癌基因mRNA	體外共培養(yǎng)/通過尾靜脈注射	抑制GCs凋亡	[71]
脂肪干細胞	順鉑誘導的小鼠卵巢功能衰竭	誘導血管生成	卵巢內(nèi)注射	恢復了卵泡和黃體的數(shù)量	[72]
男性干細胞	表柔比星誘導的GCs 損傷/順鉑誘導的小鼠卵巢衰竭	保護GC免于細胞凋亡和增加成纖維細胞生長因子2的分泌	體外共培養(yǎng)/通過尾靜脈注射	改進的興趣點	[73?,?74]
PMSCs	pZP3誘導的POI小鼠模型	減少卵泡閉鎖和GCs凋亡	經(jīng)尾靜脈注射	血清 AMH 和雌激素水平升高	[75]
PMSCs	pZP3誘導的POI小鼠模型	通過 PI3K/Akt 信號通路調(diào)節(jié) Th17/Tc17 和 Th17/Treg 細胞比例	卵巢內(nèi)注射	恢復卵巢功能	[76]
PMSCs	去卵巢大鼠模型	上調(diào)的抗氧化因子	通過尾靜脈注射	恢復卵巢功能	[77]
PMSCs	pZP3誘導的POI小鼠模型	抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激肌醇需求酶 1信號通路	通過尾靜脈注射	減少 GCs 凋亡	[78]
UC-間充質(zhì)干細胞	順鉑誘導的大鼠卵巢衰竭	轉(zhuǎn)化生長因子-β/Smad3信號通路	通過尾靜脈注射	調(diào)節(jié)卵巢基質(zhì)細胞的分化	[?79?]
AFSC	鍍金	分化潛能	體外共培養(yǎng)	體外分化為原始卵泡卵母細胞	[?80?]
AMSCs	環(huán)磷酰胺致大鼠卵巢衰竭	減少炎性細胞因子的表達	通過尾靜脈注射	抑制卵巢炎癥	[?81?]
來自 BMSC 的外泌體 miR-644-5p	順鉑誘導的小鼠卵巢功能衰竭	靶向調(diào)控p53	通過尾靜脈注射	抑制GC細胞凋亡	[?82?]
來自 BMSC 的外泌體 miR-144-5p	環(huán)磷酰胺致大鼠卵巢衰竭	目標PTEN	腹腔注射	抑制GCs凋亡	[?83?]
來自 BMSC 的 miR-21	磷酰胺誘導的GCs凋亡/環(huán)磷酰胺誘導的大鼠卵巢衰竭	下調(diào) PTEN 和 PDCD4	體外共培養(yǎng)/注入雙側(cè)卵巢	修復卵巢結(jié)構和功能	[?84?]
ADSC 衍生的外泌體	環(huán)磷酰胺誘導的小鼠卵巢功能衰竭	調(diào)節(jié) SMAD 通路	注入卵巢	卵子發(fā)生和顆粒細胞的增殖	[?85?]
來自 hUC-MSC 的外泌體 miRNA-17-5p	環(huán)磷酰胺誘導的小鼠卵巢功能衰竭	調(diào)節(jié)SIRT7信號通路	注入卵巢	改善卵巢功能	[?86?]
來自 AFSC 的外泌體 miR-10a/ 和 miR-146a	環(huán)磷酰胺誘導的小鼠卵巢功能衰竭	抑制性卵泡閉鎖	移植到卵巢	增加 GC 存活率	[?87?]
從人類 AMSCs 釋放的外泌體 miR-320a	環(huán)磷酰胺誘導的小鼠卵巢功能衰竭	受監(jiān)管的 Sirtuin4	注入卵巢	延遲 POI 中的 ROS 生成	[?88?]
膠原支架+脂肪干細胞	雷公藤多苷致大鼠卵巢功能衰竭	增強脂肪干細胞在靶器官中的保留	注入卵巢	增加卵泡數(shù)量	[?89?]
膠原支架+ UC-MSCs	POI患者	FOXO3a 和 FOXO1 的磷酸化	卵巢內(nèi)注射/	激活休眠卵巢中的卵泡	[?90?]
藻酸鹽+脂肪干細胞	老鼠	分泌細胞因子	體外共培養(yǎng)	支持體外卵泡發(fā)生、存活和成熟

脂肪來源的干細胞 (ADSCs) 具有多能性且易于獲取，是理想的治療細胞。一項研究表明，ADSC植入可誘導血管生成，恢復卵泡和黃體的數(shù)量，從而修復卵巢損傷。

月經(jīng)血來源的間充質(zhì)干細胞 (MenSCs) 越來越受到關注，因為有關其使用的非倫理性質(zhì)的爭議，以及低免疫排斥和毒性。之前的研究表明，MenSCs保護GCs免于凋亡并增加成纖維細胞生長因子2的分泌，從而改善POI。

此外，胎盤來源的間充質(zhì)干細胞 (PMSCs) 移植可顯著增加血清AMH和雌激素，同時顯著減少卵泡閉鎖和 GC凋亡。

根據(jù)最近的研究結(jié)果，PMSCs緩解POI的潛在治療機制可能包括：

• 通過PI3K/Akt信號通路調(diào)節(jié)Th17/Tc17和Th17/Treg細胞比例來恢復卵巢功能；
• 抗氧化因子的上調(diào)，這已被證明可以恢復去卵巢大鼠的卵巢功能；
• 通過抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激肌醇需求酶1信號通路減少GC凋亡。

臍帶間充質(zhì)干細胞 (UC-MSC) 廣泛用于治療POI。人UC-MSCs通過轉(zhuǎn)化生長因子-β/Smad3信號通路調(diào)節(jié)卵巢基質(zhì)細胞的分化，從而抑制POI大鼠的卵巢纖維化。

此外，人羊水干細胞 (AFSC) 已顯示出在體外分化為原始卵泡卵母細胞的潛力。羊膜間充質(zhì)干細胞 (AMSCs) 也減少了炎癥細胞因子的表達，從而抑制了POI大鼠的卵巢炎癥。使用低強度脈沖超聲預處理AMSCs，增強抗炎作用。

卵巢早衰的無細胞療法

用外泌體治療POI具有更高的臨床安全性，因為使用外泌體可以避免免疫排斥以及血管阻塞和腫瘤突變的風險。最近的一項研究表明，源自BMSC的外泌體miR-644-5p靶向調(diào)節(jié)p53以抑制GC的凋亡，從而減輕POI。

2020年，楊等人報道了BMSCs衍生的外泌體miR-144-5p通過靶向PTEN抑制GC凋亡來緩解POI。此外，miR-21（一種調(diào)節(jié)BMSC細胞凋亡的關鍵miRNA）的過表達通過下調(diào)PTEN和程序性細胞死亡蛋白4(PDCD4) 修復了大鼠的卵巢結(jié)構和功能。

卵巢早衰的生物材料策略

干細胞移植會導致極度的細胞損失。因此，必須引入包括膠原蛋白、藻酸鹽和透明質(zhì)酸 (HA) 在內(nèi)的生物材料。膠原蛋白對于維持生物活性至關重要。

他等人。通過微流體封裝創(chuàng)造了富含膠原蛋白的仿生3D殼，其中用這些仿生膠囊培養(yǎng)的卵泡幫助它們發(fā)育到胃竇階段。蘇等使用膠原蛋白支架來增強脂肪干細胞在靶器官中的保留。

同樣，丁等人據(jù)報道，膠原支架上的UC-MSCs通過FOXO3a和FOXO1的磷酸化激活卵泡。

干細胞治療的安全性和優(yōu)化措施

必須評估干細胞的安全性，以便在臨床應用之前對其進行標準化。ESC和iPSC的致瘤性、免疫原性和異質(zhì)性通常限制了它們的應用。其中，致瘤性是最令人擔憂的問題。與腫瘤發(fā)生相關的因素如下：

• 干細胞群中存在的殘留未分化和/或未成熟細胞導致不正確的模式化；
• 誘導iPSCs特異性的重編程因子促進腫瘤發(fā)生；
• 體外干細胞擴增誘導的基因突變可能導致致瘤性。

因此，確保定向分化的有效方法、嚴格的純化程序和細胞系的仔細選擇對于該療法的安全性具有重要意義。

在免疫原性方面，自體干細胞移植是消除排斥反應的理想選擇。然而，由于時間和成本限制，同種異體移植優(yōu)于自體移植。

在世界范圍內(nèi)進行的臨床試驗表明，具有低免疫原性和致瘤性的MSCs是干細胞的安全來源。然而，這些細胞的治療效果仍然受到多種因素的影響，例如體外擴增的細胞產(chǎn)物的質(zhì)量和數(shù)量、注射途徑、最佳劑量和治療時機。迄今為止，研究人員和臨床醫(yī)生未能有效解決這些問題。

結(jié)論

POI患者有需要特別注意的獨特需求。以挽救卵巢功能為重點的不同治療策略為患有POI的女性開辟了新的機會。有關相關領域各個方面的知識將提高治療這種疾病的可能性。在優(yōu)化POI管理之前需要解決幾個問題。具體而言，HRT仍然是治療POI的核心要素。臨床醫(yī)生有責任告知患者未經(jīng)治療的POI可能會增加過早死亡和心血管疾病的風險，并應在決策過程中考慮患者的病情、需求和偏好，根據(jù)需要調(diào)整劑型、劑量和使用時間。

干細胞療法已顯示出對POI有希望的結(jié)果。利用外泌體替代細胞本身足以克服干細胞的腫瘤發(fā)生和免疫原性。重要的是，各種生物材料可用于遞送干細胞或外泌體，以提高干細胞或外泌體在靶器官中的保留率和存活率。未來的研究方向似乎傾向于外泌體與天然生物材料結(jié)合的應用。

參考資料：Huang QY, Chen SR, Chen JM, Shi QY, Lin S. Therapeutic options for premature ovarian insufficiency: an updated review. Reprod Biol Endocrinol. 2022 Feb 4;20(1):28. doi: 10.1186/s12958-022-00892-8. PMID: 35120535; PMCID: PMC8815154.

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