2021总结| 再生医学时代的间充质干细胞 给许多生命带来了新生机

2021年已到尾声，在这一年里，间充质干细胞的临床研究取得了新的突破，给许多生命带来了奇迹：对于一些不幸感染了新冠病毒并发展成为重症的患者，间充质干细胞帮助他们康复出院；对于一些不幸的脑瘫患儿，间充质干细胞帮助他们改善了身体机能；对于一些忍受慢性膝关节疼痛的患者，间充质干细胞给他们带来了不一样的疗效……2021年，相继发表的临床研究结果给生命带来了新的曙光！

间充质干细胞是一类在人体组织中发现的多能干细胞，富含间充质干细胞的组织包括骨髓、脂肪、牙髓、骨膜脐带和胎盘等。间充质干细胞很容易地从各种组织中分离出来，并被开发成药物进入到商业化用途。

自从间充质干细胞被发现以来，研究人员认为它具有巨大的疾病治疗潜力，可用于多种急性和退行性疾病的治疗。

首先，它们避免了胚胎干细胞研究的伦理问题。

第二，研究发现间充质干细胞具有免疫豁免特权，能够降低移植排斥和并发症的风险，从而使得它们成为同种异体移植的有利细胞类型。

第三，在使用自体间充质干细胞再生人类组织方面取得了显著进展，包括软骨、半月板、肌腱、骨折等。

对于发挥疗效的机制，目前的研究表明，间充质干细胞除了具有传统的分化能力以外，还具有调节免疫反应和通过旁分泌等途径来影响人体自身再生机制的能力。

近年来，间充质干细胞已经成为许多细胞产品的基础技术。间充质干细胞是具有多向分化潜能的多能祖细胞，具有分化为脂肪细胞、骨细胞和软骨细胞的能力。此外，它们能够迁移到炎症部位，并通过与先天和适应性免疫系统相关的淋巴细胞相互作用，发挥有效的免疫抑制和抗炎作用。

间充质干细胞衍生的成分，包括来自间充质干细胞的提取物、微囊泡和外泌体也逐渐进入科学家的视野，人们越来越有兴趣探索这种无细胞的替代疗法的潜力。与间充质干细胞相似，其外泌体也显示出同样的修复组织损伤、抑制炎症反应和调节人体免疫系统的能力。目前，间充质干细胞外泌体已经在急性肾损伤、肝纤维化和肌肉骨骼等疾病的治疗中取得一定进展。

对ClinicalTrials.gov的搜索显示，目前与间充质干细胞相关的临床试验有1300多项，包涉及细胞治疗、基因治疗、组织工程和组合产品等。间充质干细胞在临床试验中的适应症包括：骨科损伤、骨髓移植后的移植物抗宿主病 (GvHD)、心血管疾病、自身免疫性疾病和肝脏疾病。此外，还通过基因编辑生产过表达抗肿瘤基因或治疗因子的间充质干细胞。

间充质干细胞产品的批准处于相对早期的阶段，但正在逐渐加速。

图片来自ClinicalTrials.gov

例如，加拿大和新西兰的监管机构已经批准 Prochymal（来自Osiris Therapeutics公司），它含有同种异体骨髓来源的间充质干细胞来治疗儿童的类固醇耐药性GvHD。

韩国已批准两种间充质干细胞产品：一种是用于治疗退行性关节炎的异基因脐带血衍生 间充质干细胞产品（来自Cartistem公司），另一种是用于治疗克罗恩病患者肛瘘的自体脂肪组织衍生 MSCs 产品（来自Cupistem公司）。

此外，其他上市的含有间充质干细胞的产品还有欧洲批准的Alofisel（来自TiGenix 和 Takeda）、日本批准的Temcell（来自JCR 制药）和Heartsheet（来自Terumo），韩国批准的 Cellgram-AMI（来自FCB-Pharmicell）。

目前，间充质干细胞已经被广泛应用到临床研究的多种场景当中，比如组织器官的修复、基因治疗的载体等，同时间充质干细胞的衍生物也被应用到护肤品的研究当中。

例如，对于骨软骨修复，目前正在研究间充质干细胞用于治疗多种骨骼疾病。间充质干细胞的成骨潜力已被用于治疗有缺陷的骨折愈合，无论是单独使用还是与支架结合来修复大的骨缺损，都具有一定的效果[2]。此外，间充质干细胞也被用于软骨修复。在一项研究中[3]，自体间充质干细胞经体外扩增后嵌入胶原凝胶中，然后重新植入骨关节炎患者的关节软骨缺损区域。结果显示，与对照组相比，实验组的透明软骨样组织的形成得到了改善。

图片来自文献[3]

对于胰腺的修复，目前已证明间充质干细胞具有分化为 β-胰岛细胞的潜力，在体外大鼠骨髓间充质干细胞可分化为功能性胰岛样细胞[4]。这一发现代表了间充质干细胞治疗一系列胰腺相关疾病的潜在用途，包括：糖尿病；胰腺癌；囊性纤维化引起的胰腺损伤；以及先天性胰腺畸形等。

除了上述的治疗应用，间充质干细胞还可应用于药妆和食品工业。例如，一些国际品牌现在专注于在个人护理产品中添加生物成分，如来自间充质干细胞的细胞因子和生长因子，并在生物打印的人体皮肤模型上测试这些产品。

“清洁肉类”行业正专注于创新性地解决全球对肉类的需求，间充质干细胞作为原料在生产实验室培育的肉类过程中发挥重要作用。为此，广泛的研究正致力于通过间充质干细胞技术来获得肌肉前体细胞(卫星细胞)和脂肪细胞。 

近年来，间充质干细胞越来越多地被视为一种新的治疗方法和再生医学中治疗候选者。间充质干细胞已被证明具有诱导血运重建、保护组织免受应激诱导的细胞凋亡，并有对炎症反应产生积极影响的能力。此外，间充质干细胞衍生的外泌体也是一种很有前景的无细胞方法，可以发挥与间充质干细胞相当的治疗效果。

未来，随着研究的发展，间充质干细胞及其衍生的外泌体的作用机制将得到更多的发掘，间充质干细胞产品的开发和商业化也将取得更大的发展。