概述:銀屑病是一種由個(gè)體與環(huán)境相互作用而誘發(fā)的免疫介導(dǎo)、慢性、復(fù)發(fā)性、炎癥性、全身性疾病,由于治療困難,往往伴隨終身。
湘雅領(lǐng)銜發(fā)表國(guó)際首部指導(dǎo)干細(xì)胞在銀屑病治療領(lǐng)域中的共識(shí)
近日,由中南大學(xué)湘雅醫(yī)院皮膚科牽頭的“Expert consensus on the application of stem cells in psoriasis research and clinical trials (干細(xì)胞在銀屑病研究領(lǐng)域和臨床試驗(yàn)的專家共識(shí))”在國(guó)際雜志《Aging and disease》在線發(fā)表。
該共識(shí)為國(guó)際首部指導(dǎo)干細(xì)胞在銀屑病治療領(lǐng)域中的共識(shí)。
中南大學(xué)湘雅醫(yī)院陳翔教授、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所趙春華教授擔(dān)任通訊作者,中南大學(xué)湘雅醫(yī)院匡葉紅教授為第一作者、與張謐主治醫(yī)師為共同執(zhí)筆人。
該共識(shí)明確了銀屑病治療常用的干細(xì)胞類型、干細(xì)胞治療銀屑病的方法、劑量和途徑,以及干細(xì)胞治療銀屑病的臨床評(píng)價(jià)。此外,此共識(shí)還規(guī)范了干細(xì)胞及其相關(guān)產(chǎn)品的采集、制備、保存和質(zhì)量控制過程,為銀屑病干細(xì)胞治療領(lǐng)域提供了最新的具體參考標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐指南。
1.一般規(guī)則
干細(xì)胞取自胚胎組織或成體組織,既有自我更新能力,又有分化潛能,可以是自體的,也可以是同種異體的,可以是體外分離和傳代的,也可以是新鮮的,也可以是凍存的。
1.1 開展干細(xì)胞臨床前和臨床研究的要求
1.1.1臨床前干細(xì)胞研究要求。研究人員應(yīng)嚴(yán)格制定干細(xì)胞研究方案,確保記錄和報(bào)告全面、準(zhǔn)確,并保持清晰的審計(jì)線索,便于核查和追責(zé),確保試驗(yàn)符合科學(xué)和醫(yī)學(xué)要求,為干細(xì)胞臨床試驗(yàn)提供充分的科學(xué)依據(jù)。對(duì)所用細(xì)胞的要求與臨床細(xì)胞相同(細(xì)胞的質(zhì)量和純度適合臨床應(yīng)用)。細(xì)胞產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工必須在符合良好生產(chǎn)規(guī)范(GMP)的環(huán)境中進(jìn)行。
此外,還應(yīng)進(jìn)行基因組穩(wěn)定性、腫瘤發(fā)生/致瘤性(物質(zhì)或過程導(dǎo)致腫瘤形成的能力)、異常分化和生物學(xué)分析,以確定生物學(xué)功能和效應(yīng)。
動(dòng)物模型的選擇必須遵循三個(gè)原則:減少、精細(xì)化和替代。藥效研究的設(shè)計(jì)原則包括模擬臨床試驗(yàn)條件、足夠的統(tǒng)計(jì)功效、足夠的對(duì)照、隨機(jī)化和盲法。同時(shí),建立劑量-反應(yīng)關(guān)系也是藥效研究的設(shè)計(jì)原則之一。安全性研究應(yīng)包括細(xì)胞生物分布、異常和異位分布和分化以及其他短期和長(zhǎng)期可能的毒副作用的監(jiān)測(cè)。
1.1.2干細(xì)胞臨床研究的要求。干細(xì)胞臨床研究必須有充分的科學(xué)依據(jù),并應(yīng)權(quán)衡對(duì)受試者和公眾健康的預(yù)期利益和風(fēng)險(xiǎn)。利益應(yīng)大于可能的危害。必須保障參與干細(xì)胞臨床研究的個(gè)人的福祉和權(quán)利,包括涉及干細(xì)胞衍生治療和創(chuàng)新生殖技術(shù)的研究。根據(jù)ISSCR的《干細(xì)胞研究與臨床轉(zhuǎn)化指南》[1],所有涉及干細(xì)胞干預(yù)臨床應(yīng)用的研究都必須經(jīng)過前瞻性審查,并由獨(dú)立的人類受試者研究審查委員會(huì)批準(zhǔn)。干細(xì)胞臨床研究的審查過程應(yīng)確保方案受到獨(dú)立專家的監(jiān)督。這些專家有能力
(i) 評(píng)估與干細(xì)胞相關(guān)的臨床前和臨床研究;
(ii) 完成干細(xì)胞臨床研究的設(shè)計(jì),包括計(jì)劃的分析終點(diǎn)的充分性、統(tǒng)計(jì)學(xué)考慮以及與保護(hù)人類受試者有關(guān)的疾病特定問題。研究結(jié)束后,應(yīng)通過長(zhǎng)期隨訪監(jiān)測(cè)受試者,以評(píng)估干細(xì)胞治療的長(zhǎng)期安全性和有效性。
1.2 對(duì)干細(xì)胞及相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)構(gòu)的要求
1.2.1制備干細(xì)胞及相關(guān)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)(以下簡(jiǎn)稱機(jī)構(gòu))應(yīng)具有符合以下標(biāo)準(zhǔn)的GMP生產(chǎn)車間:總體水平,10000級(jí);局部水平,100級(jí);布局符合藥品GMP要求;每臺(tái)儀器都有標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程(SOP)。
1.2.2機(jī)構(gòu)應(yīng)建立完整的符合GMP要求的干細(xì)胞制劑質(zhì)量管理體系,設(shè)立獨(dú)立的質(zhì)量管理部門,履行質(zhì)量保證與質(zhì)量控制職責(zé)。機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)每種干細(xì)胞醫(yī)藥產(chǎn)品的特點(diǎn)和制備工藝進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
1.2.3機(jī)構(gòu)應(yīng)建立合理的質(zhì)量管理策略,指定專人負(fù)責(zé)干細(xì)胞制劑管理、質(zhì)量管理及質(zhì)量責(zé)任制,建立人員及設(shè)備管理檔案,對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)知識(shí)、安全防護(hù)、應(yīng)急預(yù)案培訓(xùn)及繼續(xù)教育,定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)及維護(hù),確保生產(chǎn)質(zhì)量。
銀屑病常用的干細(xì)胞類型
2.1 脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞
1973年,Poznanski等[2]在脂肪中發(fā)現(xiàn)體外保留代謝活性的成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞;Zuk(2001)[3]證實(shí)了這些細(xì)胞中存在間充質(zhì)干細(xì)胞,并將其命名為脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞(ADMSC)。ADMSCs很容易從脂肪組織中獲得,目前主要分離方法是膠原酶消化法,該方法操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)量高。此外,還有組織塊貼壁法、吸附柱法、直接離心法、機(jī)械震蕩法等,但效率較低。ADMSCs與其他間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 一樣具有再生特性,具有多向分化潛能,具有修復(fù)、維持或增強(qiáng)各種組織功能的潛力[3]。
De Jesus等[4]報(bào)道了使用自體ADMSCs治療1例銀屑病關(guān)節(jié)炎和1例尋常型銀屑病的病例。前者在輸注ADMSC后,銀屑病面積與嚴(yán)重程度指數(shù)(PASI)評(píng)分(一種用來(lái)評(píng)估銀屑病范圍和嚴(yán)重程度的指標(biāo))從21.6分降至8.9分,但關(guān)節(jié)癥狀并未緩解。經(jīng)依那西普和英夫利昔單抗序貫治療后,關(guān)節(jié)疼痛得到緩解,但兩年后銀屑病和銀屑病關(guān)節(jié)炎復(fù)發(fā)。后者在進(jìn)行ADMSC治療前停用其他藥物,ADMSC輸注后PASI評(píng)分從24分降至8.3分,癥狀緩解持續(xù)292天。這2例患者中均未觀察到ADMSC輸注引起的嚴(yán)重不良事件。
Amir[5]等報(bào)道了一項(xiàng)為期6個(gè)月的I期臨床研究,將ADMSCs皮下注射到5名銀屑病患者的斑塊中。干預(yù)后,患者的皮損均出現(xiàn)輕度至顯著改善,且無(wú)重大副作用,提示ADMSC注射是一種安全有效的治療銀屑病的方法。
2.2 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞
臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞 (UCMSC) 于21世紀(jì)初首次報(bào)道,是從臍帶中分離出來(lái)的一種MSC,在特定條件下可以分化為多種細(xì)胞[6]。UCMSC可從臍帶華通氏膠及血管周圍組織中分離得到,目前尚無(wú)統(tǒng)一的分離方法,常用的方法包括組織塊法和酶消化法。UCMSC具有自我更新增殖能力強(qiáng)、表型穩(wěn)定、免疫原性低[7]、含量豐富、獲取方便[8]等特點(diǎn),且來(lái)源于醫(yī)療廢棄物,從倫理角度更容易獲得知情同意授權(quán)重復(fù)使用,因此在臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用方面具有廣闊的前景。
Cheng[9]進(jìn)行了一項(xiàng)為期1/2a的單臂臨床試驗(yàn),17名銀屑病患者接受了UCMSC輸注。治療后,47.1%的患者的PASI評(píng)分改善至少40%,17.6%的患者的醫(yī)生總體評(píng)估 (PGA) 評(píng)分(醫(yī)生用來(lái)評(píng)估患者病情總體嚴(yán)重程度的指標(biāo))表明皮損已消退或幾乎完全消退;治療期間和隨后的6個(gè)月隨訪期間均未觀察到顯著的副作用。Chen等[10]報(bào)道在使用UCMSC治療2例尋常型銀屑病患者后,皮損消失,四五年內(nèi)無(wú)復(fù)發(fā)。
2.3 真皮來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞
真皮間充質(zhì)干細(xì)胞 (DDMSC) 是真皮中的主要MSC,在體外以貼壁細(xì)胞形式增殖,具有成纖維細(xì)胞樣形態(tài) [11]。DDMSC可通過組織塊法和酶消化法分離,其組織來(lái)源豐富,分離培養(yǎng)方法簡(jiǎn)單,細(xì)胞增殖能力強(qiáng)。Campanati[12]研究發(fā)現(xiàn),健康供體的DDMSC(H-MSC)與銀屑病患者的DDMSC(PsO-MSC)共培養(yǎng)對(duì)后者有積極作用,可改善PsO-MSC的炎癥表型,提示DDMSC在臨床治療銀屑病方面具有巨大的潛力。
作者 | 來(lái)源 | 地點(diǎn) | 年 |
---|---|---|---|
薩赫 [ 59 ] | 臍帶 | 韓國(guó) | 2016 |
六戶 [ 60 ] | 胖的 | 日本 | 2016 |
李 [ 61 ] | 臍帶 | 韓國(guó) | 2017 |
金 [ 21 ] | 扁桃體 | 韓國(guó) | 2018 |
坎帕納蒂 [ 12 ] | 真皮 | 意大利 | 2018 |
陳 [ 34 ] | 臍帶 | 中國(guó) | 2019 |
今井 [ 19 ] | 羊膜 | 日本 | 2019 |
金 [ 62 ] | 胚胎 | 韓國(guó) | 2019 |
孟 [ 63 ] | 紙漿 | 中國(guó) | 2021 |
張 [ 64 ] | 胚胎 | 新加坡 | 2021 |
陳 [ 65 ] | 臍帶 | 中國(guó) | 2022 |
葉 [ 13 ] | 牙齦 | 中國(guó) | 2022 |
張 [ 55 ] | 臍帶 | 中國(guó) | 2022 |
張 [ 66 ] | 臍帶 | 中國(guó) | 2022 |
魯 [ 67 ] | 臍帶 | 中國(guó) | 2022 |
丁 [ 35 ] | 臍帶 | 中國(guó) | 2022 |
任 [ 36 ] | 臍帶 | 中國(guó) | 2023 |
溫 [ 17 ] | 紙漿 | 中國(guó) | 2023 |
卡里略 [ 68 ] | 臍帶 | 智利 | 2023 |
王 [ 33 ] | 臍帶 | 中國(guó) | 2023 |
2.4 牙齦間充質(zhì)干細(xì)胞
牙齦間充質(zhì)干細(xì)胞 (GMSC) 是從適當(dāng)?shù)难例l組織中分離出來(lái)的。與其他MSC類似,GMSC能夠抑制炎癥并調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。在長(zhǎng)期培養(yǎng)條件下,GMSC保留了MSC特性,表現(xiàn)出穩(wěn)定的形態(tài)并保留了端粒酶活性[13]。GMSC 在倫理、獲取方法和分化潛力方面具有明顯優(yōu)勢(shì);因此,GMSC被認(rèn)為是MSC的良好來(lái)源。GMSC 可以通過組織外植體和酶消化分離。
Ye等人[13]使用咪喹莫特 (IMQ) 誘導(dǎo)的銀屑病小鼠模型,發(fā)現(xiàn)GMSC輸注通過降低Th1和Th17相關(guān)細(xì)胞因子顯著減輕了小鼠的銀屑病皮膚炎癥。
王等[14]報(bào)道了一例病例,患者為19歲男性,患有重度斑塊狀銀屑病5年,多種局部及全身治療均失敗。經(jīng)5次同種異體GMSC注射后,病情完全緩解,無(wú)不良反應(yīng)。隨訪3年未見復(fù)發(fā)。
2.5 牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞
牙髓間充質(zhì)干細(xì)胞( DPSC )是人類牙髓組織中的一種MSC,與其他MSC類似,具有較強(qiáng)的增殖、自我更新和多向分化能力,并具有免疫調(diào)節(jié)和潛在的組織再生特性[15,16]。DPSC的分離和培養(yǎng)方法與其他組織的MSC類似。
溫等[17]研究發(fā)現(xiàn),皮下注射DPSC可以減輕IMQ誘發(fā)的銀屑病小鼠模型的皮損癥狀,抑制與表皮異常增生有關(guān)的角蛋白16、S100A8、S100A9的表達(dá),提示DPSC用于臨床治療銀屑病的可行性。
2.6 羊膜間充質(zhì)干細(xì)胞
羊膜間充質(zhì)干細(xì)胞(AMSC)是來(lái)自新生兒胎盤和羊膜的新型MSC,是具有高分化潛力的圍產(chǎn)期干細(xì)胞。AMSC 和羊膜上皮干細(xì)胞(AESC)共同形成一層薄薄的無(wú)血管膜,稱為羊膜。因此,為了分離AMSC,首先應(yīng)將 AESC 從羊膜中釋放出來(lái),然后清洗羊膜,膠原酶消化并懸浮細(xì)胞[18]。
AMSC具有與大多數(shù)MSC相同的表型特征,呈短梭形,貼壁生長(zhǎng),排列緊密。細(xì)胞可傳至P30,后續(xù)傳代過程中形態(tài)和增殖能力的變化均在可接受范圍內(nèi)。體外提取AMSC,細(xì)胞獲取率高,培養(yǎng)存活率和增殖速度好,與供體的年齡無(wú)關(guān),后期增殖分化能力較穩(wěn)定。體外獲取AMSC的過程對(duì)供體無(wú)害。此外,AMSC在同種異體應(yīng)用中免疫原性低,降低了同種異體應(yīng)用中的排斥風(fēng)險(xiǎn)。從將實(shí)驗(yàn)研究轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用的角度來(lái)看,AMSC可以大量生產(chǎn)且穩(wěn)定性好,是干細(xì)胞研究的理想靶細(xì)胞。
Imai等[19]證明AMSC可抑制銀屑病皮炎的發(fā)展,并減弱角質(zhì)形成細(xì)胞對(duì)促炎細(xì)胞因子的反應(yīng)。然而,利用AMSCs治療牛皮癬的臨床研究仍然缺乏。
2.7 扁桃體間充質(zhì)干細(xì)胞
扁桃體間充質(zhì)干細(xì)胞 (TDMSC) 是來(lái)自人類扁桃體的MSC,與其他MSC類似,它們具有強(qiáng)大的增殖、自我更新和多向分化能力[20]。TDMSC 的分離和培養(yǎng)與來(lái)自其他組織的MSC類似。TDMSC通常是在獲得接受扁桃體切除術(shù)的患者的知情同意后從充足的來(lái)源獲得的,是干細(xì)胞治療的理想候選者。
Kim等人[21]使用IMQ誘發(fā)的銀屑病小鼠模型發(fā)現(xiàn),TDMSC可有效抑制銀屑病皮炎的炎癥。目前,尚無(wú)關(guān)于使用TDMSC治療銀屑病的臨床研究。
2.8 骨髓造血干細(xì)胞
骨髓造血干細(xì)胞(BMHSC)具有很強(qiáng)的自我更新能力和多向分化潛能,能分化為包括淋巴細(xì)胞在內(nèi)的各譜系祖細(xì)胞,是所有外周免疫細(xì)胞的主要來(lái)源。BMHSC可用免疫磁珠法、流式細(xì)胞術(shù)等方法從骨髓中分離得到。BMHSC移植分為同種異體BMHSC移植和自體BMHSC移植。與自體BMHSC移植相比,同種異體BMHSC移植的復(fù)發(fā)率較低,因此同種異體BMHSC移植被廣泛應(yīng)用于銀屑病的治療,尤其是合并血液病的銀屑病患者。
Yokota 等報(bào)道一例36歲男性患者,患銀屑病25年,并患再生障礙性貧血。在接受異基因骨髓移植后,銀屑病癥狀完全消退,再生障礙性貧血緩解[22]。
Güler等報(bào)道一例12歲男性患者因再生障礙性貧血接受異基因骨髓移植。他的銀屑病皮損完全消退,在第 150 天的最后一次隨訪時(shí)沒有銀屑病復(fù)發(fā)的跡象[23]。
Woods 等[24]報(bào)道一例29歲男性患者,患有銀屑病關(guān)節(jié)炎合并再生障礙性貧血。在接受異基因骨髓移植后,銀屑病病情迅速好轉(zhuǎn),關(guān)節(jié)炎穩(wěn)定。患者僅有頭皮上輕微的銀屑病癥狀。
截至目前,BMHSCs治療銀屑病的歷史最長(zhǎng),累計(jì)病例數(shù)最多,UCMSCs治療銀屑病的單臂研究有17例。這兩種細(xì)胞比其他干細(xì)胞類型有更多數(shù)據(jù)支持其治療銀屑病的有效性。但目前尚無(wú)不同干細(xì)胞類型治療銀屑病有效性的比較研究(表2)。
3. 干細(xì)胞治療牛皮癬的科學(xué)基礎(chǔ)
免疫反應(yīng)異常是銀屑病發(fā)病的誘因。促炎因子與抗炎因子表達(dá)失衡、樹突狀細(xì)胞和T細(xì)胞功能異常、角質(zhì)形成細(xì)胞異常增殖等均在銀屑病的發(fā)病過程中發(fā)揮作用。樹突狀細(xì)胞在銀屑病的發(fā)病過程中起著至關(guān)重要的作用,它激活Th1和Th17細(xì)胞,產(chǎn)生白細(xì)胞介素(IL)-23和IL-12等細(xì)胞因子,引發(fā)下游炎癥反應(yīng),IL-17和干擾素(IFN)進(jìn)一步作用于角質(zhì)形成細(xì)胞,形成局部炎癥的正反饋回路。與健康人相比,銀屑病患者皮損中的MSCs表現(xiàn)出不同的特點(diǎn):
- (1)促進(jìn)血管生成的能力增強(qiáng);
- (2)抗氧化能力和免疫抑制能力減弱;
- (3)促炎細(xì)胞因子分泌增加,抗炎細(xì)胞因子分泌減少。
這可能表明銀屑病患者體內(nèi)的異常干細(xì)胞通過這三種機(jī)制參與了銀屑病的發(fā)病過程。
一系列研究探討了干細(xì)胞治療銀屑病的機(jī)制,多數(shù)研究集中于UCMSCs。體內(nèi)研究表明,UCMSCs可降低銀屑病患者的炎性細(xì)胞因子,包括IFN-γ、腫瘤壞死因子(TNF)-α和IL-17A。此外,在銀屑病發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用的Th1/Th17細(xì)胞在使用UCMSCs后也會(huì)減少。
雖然Treg細(xì)胞和CD4+記憶性T細(xì)胞呈現(xiàn)增加趨勢(shì),但研究表明,Treg細(xì)胞的基線水平是患者對(duì)UCMSC治療有無(wú)反應(yīng)的標(biāo)志,有反應(yīng)患者的基線Treg細(xì)胞水平較。在IMQ誘發(fā)的銀屑病小鼠模型中,UCMSCs表現(xiàn)出相應(yīng)的治療效果。此外,UCMSC通過抑制中性粒細(xì)胞的局部浸潤(rùn)和通過MMP13干預(yù)角質(zhì)形成細(xì)胞增殖發(fā)揮作用。
綜上所述,不同類型的干細(xì)胞療法通過抑制免疫細(xì)胞增殖和分化、促炎因子表達(dá)和角質(zhì)形成細(xì)胞增殖,對(duì)治療牛皮癬具有巨大的潛力。
4. 干細(xì)胞及相關(guān)產(chǎn)品制備的機(jī)構(gòu)要求
機(jī)構(gòu)干細(xì)胞產(chǎn)品制備涉及生物醫(yī)藥、倫理、法律法規(guī)等多個(gè)領(lǐng)域,核心要求如下。
4.1 道德與合規(guī)
研究人員應(yīng)當(dāng)對(duì)干細(xì)胞研究進(jìn)行倫理審查,確保符合《涉及人類的生物醫(yī)學(xué)研究倫理審查辦法》,干細(xì)胞的來(lái)源和獲取過程應(yīng)符合倫理道德。
4.2 質(zhì)量管理
干細(xì)胞的制備需要建立質(zhì)量控制和保證體系,包括細(xì)胞表征、無(wú)菌技術(shù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)。
4.2.1制劑生產(chǎn)應(yīng)遵循GMP及相關(guān)規(guī)定,建立完整的質(zhì)量管理體系。
4.2.2 機(jī)構(gòu)必須進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,合理設(shè)計(jì)工作區(qū)域,確保各職能區(qū)域獨(dú)立且滿足要求。
4.2.3 控制微生物、微粒及熱原污染風(fēng)險(xiǎn)。
4.2.4 管理、質(zhì)量控制人員必須具備相關(guān)專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),且不得兼職。所有相關(guān)人員均須接受專業(yè)培訓(xùn)。
4.2.5 人員應(yīng)及時(shí)報(bào)告可能的污染并采取措施避免污染。
4.2.6 必須保證設(shè)備、儀器的可追溯性,并按照使用說明書的要求進(jìn)行管理。
4.2.7 如果使用電子信息系統(tǒng),機(jī)構(gòu)應(yīng)建立并驗(yàn)證相關(guān)的管理程序。
4.3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)
在考慮干細(xì)胞領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)明時(shí),應(yīng)關(guān)注知識(shí)產(chǎn)權(quán),例如專利保護(hù)。
5. 干細(xì)胞采集、制備、儲(chǔ)存和質(zhì)量控制
5.1 干細(xì)胞的采集
在滿足GMP要求的基礎(chǔ)上,必須制定干細(xì)胞采集、分離和干細(xì)胞培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程并嚴(yán)格執(zhí)行。在干細(xì)胞采集、分離和培養(yǎng)過程中,對(duì)未經(jīng)復(fù)雜體外操作的自體干細(xì)胞應(yīng)進(jìn)行鑒定,并進(jìn)行活力、增殖能力、外源性病原微生物和干細(xì)胞基本特性檢測(cè)。對(duì)于經(jīng)過復(fù)雜體外操作的異體干細(xì)胞,除上述評(píng)估外,還應(yīng)進(jìn)行內(nèi)源性病原微生物的全面檢測(cè)、干細(xì)胞特性的詳細(xì)檢測(cè)和細(xì)胞純度分析。
5.2 干細(xì)胞的制備和處理
干細(xì)胞制備流程包括采集、分離、純化、擴(kuò)增傳代、定向分化為功能性細(xì)胞、選擇標(biāo)準(zhǔn)及培養(yǎng)基、輔料和包裝材料的使用、細(xì)胞的凍存、回收、分裝、標(biāo)記、殘留物去除等,需制定干細(xì)胞制備流程的SOP及各流程的SOP,并定期審核、修訂。干細(xì)胞進(jìn)入人體后,會(huì)面臨疾病引起的病理微環(huán)境,這會(huì)導(dǎo)致移植細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激、凋亡,并破壞干細(xì)胞固有的治療特性。
因此,過去幾十年來(lái),研究人員一直致力于微調(diào)干細(xì)胞在惡劣病理環(huán)境中的特性,使其更適合治療特定的疾病?;诟杉?xì)胞的可塑性和記憶能力,創(chuàng)傷微環(huán)境中的線索,如環(huán)境因素(缺氧)[39,40] 和化學(xué)因素(炎癥因子和細(xì)胞因子)[41,42] 將成為體外處理干細(xì)胞時(shí)的主要考慮因素。越來(lái)越多的證據(jù)表明,用疾病相關(guān)的刺激適當(dāng)?shù)貑?dòng)干細(xì)胞可以改善其生物學(xué)功能,從而產(chǎn)生更好的治療效果。例如,在過氧化氫誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激下,TNF-α預(yù)激活的MSCs的增殖、遷移和存活率顯著增加。
5.3 干細(xì)胞的儲(chǔ)存
干細(xì)胞資源的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定保存是干細(xì)胞應(yīng)用的關(guān)鍵因素,低溫凍存技術(shù)為干細(xì)胞的運(yùn)輸、長(zhǎng)期保存、活性功能保存提供了重要保障。不同類型的干細(xì)胞低溫生物學(xué)特性不同,應(yīng)對(duì)冷凍損傷的能力也不同,因此采用獨(dú)特的最優(yōu)凍存方法保存不同的干細(xì)胞,可確保解凍干細(xì)胞的安全性和有效性。
5.4 干細(xì)胞質(zhì)量控制
干細(xì)胞制劑檢驗(yàn)可分為質(zhì)量檢驗(yàn)和放行檢驗(yàn)。質(zhì)量檢驗(yàn)是為了確保干細(xì)胞在特定的體外處理后安全性、有效性和質(zhì)量可控性而進(jìn)行的綜合評(píng)估。放行檢驗(yàn)是相對(duì)快速和簡(jiǎn)化的細(xì)胞評(píng)估,在質(zhì)量檢驗(yàn)完成后,對(duì)每批制備的干細(xì)胞在臨床應(yīng)用前進(jìn)行。
質(zhì)量檢驗(yàn)包括細(xì)胞鑒別;活力、生長(zhǎng)活性、純度和均一性的評(píng)估;無(wú)菌和支原體檢測(cè);內(nèi)源性致病因子檢測(cè);內(nèi)毒素檢測(cè);異常免疫反應(yīng)和致瘤性的評(píng)估;生物學(xué)功效試驗(yàn);培養(yǎng)基和其他添加成分的殘留量檢測(cè)。項(xiàng)目申請(qǐng)人須根據(jù)上述質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目中規(guī)定的檢驗(yàn)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)每種干細(xì)胞的特點(diǎn),制定放行檢驗(yàn)項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn),由專業(yè)的細(xì)胞檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)/實(shí)驗(yàn)室對(duì)干細(xì)胞制劑進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)并出具檢驗(yàn)報(bào)告。
除滿足上述干細(xì)胞制劑質(zhì)量檢驗(yàn)要求外,在臨床前及臨床研究的各個(gè)階段,還應(yīng)采用不同的體外方法對(duì)干細(xì)胞制劑進(jìn)行全面的安全性、有效性和穩(wěn)定性研究,包括生長(zhǎng)活性及狀態(tài)、致瘤性及促瘤性、生物學(xué)效應(yīng)等評(píng)價(jià),以及干細(xì)胞制劑在貯存(液氮凍存及植入前細(xì)胞臨時(shí)保存)和運(yùn)輸后的穩(wěn)定性研究。檢測(cè)項(xiàng)目應(yīng)包括細(xì)胞活力、密度、純度、無(wú)菌性等。根據(jù)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果,確定保存液的成分和配方、制劑的貯存運(yùn)輸條件、有效期,以及與有效期相適應(yīng)的運(yùn)輸容器和方式以及具備資質(zhì)的細(xì)胞凍存設(shè)施和條件。
6. 干細(xì)胞治療銀屑病的方法、劑量和途徑
目前,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的用于治療銀屑病的干細(xì)胞療法主要有BMHSC靜脈輸注、ADMSC靜脈輸注或皮下注射、UCMSC靜脈輸注、GMSC靜脈輸注(圖1)。
6.2 干細(xì)胞治療銀屑病的劑量和途徑
6.2.1 BMHSC靜脈輸注:目前對(duì)于BMHSC治療銀屑病尚無(wú)明確的固定給藥方式和劑量推薦,既往研究報(bào)道過對(duì)合并銀屑病的血液病患者進(jìn)行靜脈輸注,但劑量和輸注次數(shù)不盡相同。
同種/自體BMHSC移植治療的方法有:(1)選擇性輸注CD34+細(xì)胞(0.5~5)×106細(xì)胞/kg至(1.5~2.5)×107細(xì)胞/kg,或單次輸注后細(xì)胞總數(shù)為(2~4)×108細(xì)胞/kg;(2)輸注前應(yīng)用抗組胺藥。
6.2.2 ADMSCs治療方法:
- (1)靜脈輸注建議劑量為0.5~3×106個(gè)細(xì)胞/kg,每4周1次,共輸注2~3次。
- (2)皮下注射ADMSCs,應(yīng)在每個(gè)斑塊的皮下組織中單次注射,總細(xì)胞數(shù)為1×106個(gè)或3×106個(gè)細(xì)胞/cm2。
6.2.3:UCMSCs靜脈輸注:建議劑量為(1.5~2)×106細(xì)胞/kg,每2周1次,共輸注4次;或(2.5~3)×106細(xì)胞/kg,每4周1次,共輸注2次;或1×106細(xì)胞/kg,3周內(nèi)輸注1~3次,12周后再輸注2次,視情況而定。6.2.4 GMSC靜脈輸注:GMSC臨床病例較少,以往國(guó)際上病例推薦劑量為3×106細(xì)胞/kg,每周2次,5周后可根據(jù)情況進(jìn)行第2個(gè)療程輸注。干細(xì)胞靜脈輸注的一般原則:
- (1)輸注前應(yīng)將每袋細(xì)胞輕輕顛倒數(shù)次,使懸浮均勻。
- (2)建議使用輸血過濾器進(jìn)行輸注,也可在患者手臂上放置一根粗靜脈進(jìn)行輸注。
- (3)靜脈輸注開始時(shí)應(yīng)緩慢(20-30滴/分鐘)滴注10分鐘,如10-15分鐘后無(wú)明顯反應(yīng),可將滴速調(diào)整為40-50滴/分鐘,直至輸注完成;如患者有心血管疾病,應(yīng)遵照醫(yī)囑控制滴速。
- (4)細(xì)胞全部輸注完畢后,應(yīng)用30-50mL生理鹽水沖洗管路。已發(fā)表的研究表明,所采用的干細(xì)胞種類和給藥方式存在差異。由于分離來(lái)源和給藥方式的差異,干細(xì)胞治療銀屑病的療效和安全性也存在差異??傊?,干細(xì)胞的應(yīng)用尚未規(guī)范,在銀屑病治療中的給藥方式、劑量和治療持續(xù)時(shí)間仍需深入研究。
7. 干細(xì)胞輸注治療牛皮癬的管理:調(diào)理、監(jiān)測(cè)和不良反應(yīng)的處理
7.1預(yù)處理:
治療當(dāng)天,應(yīng)將干細(xì)胞解凍并準(zhǔn)備注射。每批干細(xì)胞在移植前都應(yīng)經(jīng)過放行檢驗(yàn)。注射前應(yīng)將干細(xì)胞懸浮于5mL生理鹽水中[14]。局部注射時(shí),干細(xì)胞以3×106細(xì)胞/mL的密度重懸于0.9%生理鹽水中。靜脈輸注時(shí),干細(xì)胞以1×106細(xì)胞/mL的密度重懸于0.9%生理鹽水中[43]。
目前,尚無(wú)關(guān)于干細(xì)胞預(yù)處理治療銀屑病的臨床研究。在現(xiàn)有的干細(xì)胞治療銀屑病的臨床試驗(yàn)中,為防止不良反應(yīng)的發(fā)生,通常在輸注前肌肉注射抗組胺藥,如苯海拉明。對(duì)于使用干細(xì)胞治療銀屑病,需要進(jìn)一步研究預(yù)處理方案,所采用的各種方法和組合需要進(jìn)一步優(yōu)化。
7.2 監(jiān)控
輸液過程中應(yīng)密切監(jiān)測(cè)患者呼吸、脈搏、血壓、血氧飽和度的變化,做好急救措施。少數(shù)患者可能出現(xiàn)一過性胸悶、發(fā)熱等不適癥狀,一般可自行緩解。如癥狀持續(xù)或嚴(yán)重,應(yīng)停止治療,監(jiān)測(cè)生命體征、完成心電圖等檢查,并采取吸氧等必要的急救措施。
7.3 不良反應(yīng)處理
綜合Stem Cell Reports發(fā)表的治療其他疾病的研究及治療銀屑病的臨床研究資料和病例報(bào)告[ 4,9,14,43-45 ],臨床應(yīng)用中未觀察到嚴(yán)重不良事件。報(bào)道的安全性事件主要為低熱、胸悶、頭暈、輕微腹痛、心電圖異常、咽炎等[ 9,45],一般在24小時(shí)內(nèi)消退。個(gè)別患者可出現(xiàn)高熱,可給予物理降溫及對(duì)癥藥物治療。另外,不排除發(fā)生輸液反應(yīng)、過敏性休克的可能,一旦出現(xiàn)應(yīng)積極對(duì)癥治療。
8. 干細(xì)胞治療牛皮癬的臨床評(píng)價(jià)(療效及安全性)
臨床研究中常用PASI評(píng)分評(píng)估治療前后皮損嚴(yán)重程度。PASI評(píng)分是對(duì)皮損面積、紅斑、鱗屑及厚度程度的綜合評(píng)估。主要評(píng)估部位為頭部、軀干、上肢、下肢。PASI75代表治療后PASI評(píng)分較治療前改善75%,PASI90、PASI 100等分別代表改善90%、100%等[46]。
綜合目前已發(fā)表的關(guān)于干細(xì)胞治療銀屑病領(lǐng)域的臨床研究及病例報(bào)告,治療可分為治療期、緩解期和復(fù)發(fā)期3個(gè)時(shí)間窗。治療期間,有2項(xiàng)臨床研究以PASI評(píng)分改善率作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo),1份病例報(bào)告評(píng)估了治療過程中PASI評(píng)分絕對(duì)值的變化[9,45]。
在評(píng)估皮損改善的同時(shí),可以從醫(yī)患雙方角度同時(shí)評(píng)估治療后PGA、皮膚病生活質(zhì)量指數(shù)(DLQI)和瘙癢數(shù)值評(píng)定量表(INRS)評(píng)分的變化趨勢(shì)[4]。緩解期,銀屑病患者的皮損逐漸消退,多項(xiàng)研究報(bào)道,銀屑病患者經(jīng)干細(xì)胞治療后皮損完全消退,即PASI100反應(yīng)率[10,14,26,27,43,47]。
此外,有3項(xiàng)研究證實(shí),干細(xì)胞治療后銀屑病皮損基本消退,即達(dá)到PASI 90緩解率或PGA 0/1評(píng)分[9,48,49]。盡管之前的研究已經(jīng)證實(shí)了干細(xì)胞治療的有效性,但是也有不少研究注意到了干細(xì)胞治療后的復(fù)發(fā)問題,觀察時(shí)間窗為2至5年。對(duì)于復(fù)發(fā)的定義,目前公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)為PASI評(píng)分改善≤基線PASI評(píng)分的50%,復(fù)發(fā)時(shí)間為停止治療至PASI改善率降低50%的時(shí)間[4,47,50]。
因此,評(píng)價(jià)干細(xì)胞治療銀屑病的療效時(shí),治療期建議以PASI改善率或PASI絕對(duì)值評(píng)分作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo),緩解期建議以PASI 75/90/100作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。長(zhǎng)期觀察患者應(yīng)關(guān)注復(fù)發(fā)情況及中位復(fù)發(fā)時(shí)間。由于銀屑病是一種全身性疾病,建議使用銀屑病關(guān)節(jié)炎疾病活動(dòng)評(píng)分 (PASDAS) 和患者整體評(píng)估等工具來(lái)評(píng)估患者的整體狀況[51]。
在已報(bào)道的干細(xì)胞治療銀屑病等疾病的臨床數(shù)據(jù)中,尚未出現(xiàn)嚴(yán)重不良事件。盡管如此,治療期間和治療后干細(xì)胞的安全性仍然不容忽視。
首先,在制備過程中,需要考慮供體和組織的選擇以及干細(xì)胞的純度和致瘤性[52]。
其次,干細(xì)胞治療期間應(yīng)避免細(xì)胞團(tuán)塊。治療期間應(yīng)注意單次輸注的細(xì)胞總數(shù),并控制輸注速度,以避免最危險(xiǎn)的并發(fā)癥:肺栓塞。在治療后的短期安全性評(píng)估中,兩項(xiàng)臨床研究發(fā)現(xiàn)發(fā)燒是最常見的不良反應(yīng)[53]。一些病例報(bào)告包括患有其他腫瘤相關(guān)疾病的患者[10,26],患者免疫功能低下,有感染風(fēng)險(xiǎn)。另有病例報(bào)告發(fā)現(xiàn),一名掌跖膿皰病患者接受干細(xì)胞治療后完全緩解,5個(gè)月后患上了其他自身免疫性疾病,如自身免疫性甲狀腺炎[26]。因此,在臨床試驗(yàn)開展過程中,應(yīng)密切監(jiān)測(cè)生命體征,進(jìn)行常規(guī)檢查(血常規(guī)、尿常規(guī)和大便常規(guī)),評(píng)估器官??功能、免疫功能、病原體、炎癥(血沉、C反應(yīng)蛋白等)、感染、心電圖等實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)以及過敏反應(yīng)、器官損害、腫瘤等不良事件。
9.干細(xì)胞衍生物應(yīng)用研究
干細(xì)胞衍生物是干細(xì)胞釋放或分泌到細(xì)胞外基質(zhì)中的活性成分,包括干細(xì)胞培養(yǎng)基(CM)和細(xì)胞外囊泡(EVs)。干細(xì)胞培養(yǎng)基含有干細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)、microRNA、生長(zhǎng)因子、抗氧化劑等活性物質(zhì)。干細(xì)胞EVs包括外泌體、微泡、凋亡小體等?,F(xiàn)有與銀屑病治療相關(guān)的EVs研究主要以外泌體為主。
Seetharaman[54]等將ADMSC衍生條件培養(yǎng)基(ADMSC-CM)局部應(yīng)用于銀屑病皮損,每天一次,持續(xù)一個(gè)月,治療了一名38歲的尋常型銀屑病患者?;颊叩腜ASI評(píng)分從28分降至0分,生活質(zhì)量改善,且無(wú)不良反應(yīng)。
此外,Wang[57]提出UCMSC衍生條件培養(yǎng)基(UC-CM)具有低細(xì)胞毒性、良好的抗炎能力和調(diào)節(jié)代謝的能力,對(duì)銀屑病患者有治療潛力。雖然干細(xì)胞衍生物尚未廣泛應(yīng)用于臨床研究,但與干細(xì)胞相比,干細(xì)胞衍生物具有以下特點(diǎn):(1)更易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸;(2)作為非細(xì)胞生物療法,倫理問題較少;(3)非自我復(fù)制,避免了致癌風(fēng)險(xiǎn);(4)免疫原性和致敏性較低,比干細(xì)胞更安全。這些特點(diǎn)提示干細(xì)胞衍生物在銀屑病治療方面具有巨大的潛力。
10. 結(jié)論與展望
干細(xì)胞作為人體中具有多種分化潛能和免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞,多年來(lái)一直被研究作為銀屑病治療的選擇,其潛在機(jī)制也不斷被研究,有望成為銀屑病治療的新方法。
不同類型的干細(xì)胞已被發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)銀屑病皮損中免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)和炎癥因子的水平來(lái)糾正不平衡的免疫反應(yīng),改善銀屑病的臨床癥狀。干細(xì)胞衍生物,如干細(xì)胞分泌的生長(zhǎng)因子和外泌體,是一種非細(xì)胞治療方法,具有獲取方便、性質(zhì)穩(wěn)定、易于保存、倫理問題較少等應(yīng)用優(yōu)勢(shì),因此有在臨床上推廣的潛力。此外,干細(xì)胞與藥物、中藥、小分子化合物相結(jié)合的方法也在研究之中。例如,有研究表明,中藥成分槲皮素在治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中可以促進(jìn)UCMSCs的抗炎作用[58]。
因此,可以優(yōu)化各種方法的組合,以最大程度地發(fā)揮干細(xì)胞治療銀屑病的治療效果。值得注意的是,在干細(xì)胞技術(shù)的商業(yè)化過程中,與專利權(quán)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)的復(fù)雜挑戰(zhàn)需要特別注意。盡管干細(xì)胞研發(fā)帶來(lái)了創(chuàng)新的治療方法,但在保護(hù)專利、確保技術(shù)轉(zhuǎn)讓的公平性和遵守道德標(biāo)準(zhǔn)之間找到平衡是研究機(jī)構(gòu)和商業(yè)實(shí)體必須解決的關(guān)鍵問題。
總之,作為治療銀屑病的新興方法,干細(xì)胞及其衍生物具有巨大的未來(lái)應(yīng)用潛力。
參考資料:Ye-Hong Kuang , Wu Zhu , Ge Lin , La-Mei Cheng , Qun Qin , Zhi-Jun Huang , Yu-Ling Shi , Chun-Lei Zhang , Jin-Hua Xu , Ke-Xiang Yan , Cheng-Zhi Lv , Wei Li , Qin Han , Ilia Stambler , Lee Wei Lim , Sasanka Chakrabarti , Brun Ulfhake , Kyung-Jin Min , Georgina Ellison-Hughes , William C Cho , Kunlin Jin , Danni Yao , Chuanjian Lu , Robert Chunhua Zhao , Xiang Chen. Expert Consensus on the Application of Stem Cells in Psoriasis Research and Clinical Trials. Aging and disease. 2024 https://doi.org/10.14336/AD.2024.0012
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