干細胞是生命的起源細胞,憑借其自身特點和獨特功能,已經(jīng)在美容抗衰、疾病治療等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,而本次抗擊新冠肺炎的臨床應(yīng)用中,干細胞以出色的成績,又讓我們重新認識了它,更激起了大家對干細胞更多優(yōu)勢特點的好奇。


本系列撰文《干細胞的五大特點》,將帶您繼續(xù)深入探究干細胞臨床應(yīng)用價值的背后機理,從分子層面,探究干細胞自身特點:自我復(fù)制、低免疫原性、高活性、趨炎性、不成瘤等。干細胞憑借自身獨特優(yōu)勢,在實際臨床實踐中發(fā)揮了巨大應(yīng)用價值,并且擁有更為廣闊的商業(yè)價值。



曾經(jīng),中國富豪圈流傳過一個“長生不老”神話,遠赴烏克蘭,接受胚胎干細胞注射,“花400萬就可以年輕30歲”。

事實真的能產(chǎn)生青春的效果嗎?不好說,單從注射胚胎干細胞來說,是非常危險的,因為胚胎干細胞極易成瘤。


同樣是干細胞,間充質(zhì)干細胞則沒有成瘤的風(fēng)險。


間充質(zhì)干細胞(MSC)是一群來自中胚層的、具有強大自我更新和多向分化能力的多能干細胞,同時具有易于分離、純化和體外擴增的可操作性,MSC更是能夠憑借低免疫原性,在回輸移植后不發(fā)生免疫排斥,跨越同種不同個體,而在組織再生、器官修復(fù)、免疫調(diào)節(jié)和抗凋亡等領(lǐng)域發(fā)揮重要的“萬能細胞”功能。


△ 間充質(zhì)干細胞具有強大的自我復(fù)制和分化功能


間充質(zhì)干細胞的來源十分廣泛,且沒有倫理問題,這些因素都使得間充質(zhì)干細胞能夠在細胞治療的研究和應(yīng)用中具有廣泛的前景。但是,MSC作為一種“活”的藥品,本身的安全性,也是不容忽視的重要一環(huán)。


這里的安全性,主要指的就是干細胞輸入體內(nèi)是否成瘤?那么,干細胞和腫瘤之間有什么必然聯(lián)系嗎?什么類型的干細胞可能會成瘤?什么類型的干細胞又不會成瘤?


讓我們逐一來看……


01

間充質(zhì)干細胞不會致瘤


已經(jīng)完成的一些臨床研究,許多的隨機對照臨床試驗,通過統(tǒng)計學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)MSC治療組和對照組在成瘤方面沒有差異[1],即MSC治療組也不會成瘤,長期觀察也沒有發(fā)現(xiàn)病人增加微生物感染或間充質(zhì)干細胞致瘤的現(xiàn)象[2-6]。更有學(xué)者給41例軟骨損傷病人輸入MSC治療,觀察了11年,均未發(fā)現(xiàn)腫瘤的發(fā)生[7]。



△ 自體骨髓間充質(zhì)干細胞移植在41例45個關(guān)節(jié)的患者中修復(fù)軟骨的安全性長達11年零5個月


這也佐證了一個事實:間充質(zhì)干細胞臨床應(yīng)用以來,從來沒有發(fā)生過任何致瘤的新聞,反而是胚胎干細胞,早早就因為其安全性被叫停。

即便如此,出于對公眾健康和生命安全的高度負責(zé),F(xiàn)DA關(guān)于細胞治療產(chǎn)品管理規(guī)程中特別指出:干細胞制劑不同于其他藥品,在申請臨床試驗時需要明確處理程序?qū)毎€(wěn)定性的影響以及體內(nèi)安全性等問題。


關(guān)于間充質(zhì)干細胞是否會成瘤,還有具體的研究可以參考。



將臍帶間充質(zhì)干細胞靜脈注射入C57BL/6小鼠體內(nèi),其致瘤性實驗結(jié)果顯示:歷經(jīng)26周后,陽性對照組100%長瘤,陰性對照組和實驗組均無長瘤,說明間充質(zhì)干細胞無致瘤性。


所以,在多數(shù)研究表明,體外長期培養(yǎng)擴增的MSC并沒有成瘤的生長特征,同時也沒有直接證據(jù)證明,MSC在單一環(huán)境中有成瘤可能的前提下,我們認為間充質(zhì)干細胞與腫瘤的前緣,僅僅是它們能夠相互影響。經(jīng)過嚴格分離、純化、培養(yǎng)的MSC并不會成瘤。

那其他干細胞成瘤的可能性呢?作為擁有全能分化能力的胚胎干細胞,它的成瘤性又如何?


02

胚胎干細胞的成瘤性


眾所周知,按照干細胞分化能力的由高到低,干細胞可以分為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。干細胞分化能力越強,代表它無限增殖、自我更新和多向分化的特性越強,代表它治療的能力越強,但同時,也相應(yīng)它成瘤的可能性越強。

從人類胚胎中收集胚胎干細胞是不道德的,因為人的生命沒有得到珍重,人的胚胎也是生命的一種形式,無論目的如何高尚,破壞人類胚胎是不可想象的,并且也不是最安全的方式。


可以想象,全能干細胞,比如胚胎干細胞,不僅僅來源受到倫理的束縛,當(dāng)我們把胚胎干細胞注射到裸鼠皮下時,5周之后,小鼠皮下就可以長出畸胎瘤,如下圖所示。



畸胎瘤是來源于具有多向分化潛能干細胞的腫瘤,往往含有三個胚層的多種多樣組織成分,排列結(jié)構(gòu)錯亂,包裹著一堆混亂的“大腦、頭發(fā)、軀干”等。


因此,胚胎干細胞只有給予了它合適的環(huán)境和刺激,才有可能分化發(fā)育為有序的組織和器官,才有可能治療,反之,就會變成惡性增殖的腫瘤。


然而,體外回輸胚胎干細胞,很難人為控制宿主的環(huán)境與刺激,這也就是為什么,在排除倫理問題之后,胚胎干細胞依然不能在臨床應(yīng)用的主要原因,即胚胎干細胞的成瘤性。


既往研究中已有許多在應(yīng)用胚胎干細胞治療過程中因為畸胎瘤的產(chǎn)生而導(dǎo)致細胞治療的失敗報道。胚胎干細胞在體內(nèi)形成畸胎瘤,畸胎瘤本身多為良性腫瘤,當(dāng)被人類胚胎干細胞污染的分化細胞被移植到患者體內(nèi)時,很容易引發(fā)嚴重的癌癥風(fēng)險。

目前有很多學(xué)者致力于利用自殺基因、細胞因子毒性作用以及各類技術(shù)方法去除胚胎干細胞中殘留的未分化細胞,但其結(jié)果均遠未達到細胞治療的水平。

因此,和胚胎干細胞相比,間充質(zhì)干細胞不僅僅分化能力不弱,而且還因來源廣泛而避免了倫理問題,最重要的是,間充質(zhì)干細胞理論上并不會成瘤,基礎(chǔ)實驗以及臨床試驗中,也沒有證據(jù)表明間充質(zhì)干細胞會成瘤。


所以,間充質(zhì)干細胞可以認為是不成瘤的,能夠安全應(yīng)用于臨床。


參考文獻:

[1]Hare JM, Traverse JH, Henry TD, et al. A randomized, double-blind, placebo-controlled, dose-escalation study of intravenous adult?

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