MCS是多能祖細(xì)胞,能夠在人類發(fā)育過程中發(fā)育成多種細(xì)胞類型,包括脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和心肌細(xì)胞。人口老齡化和慢性病患病率的增加正在推動人們對基于間充質(zhì)干細(xì)胞的療法的興趣。過去150年來,人類平均壽命翻了一番,預(yù)期壽命還將繼續(xù)延長。
在我國,預(yù)計到2050年,我國60歲以上的人口將達(dá)到5億。在日本,政府預(yù)計20年內(nèi)將有50%的人口年齡在65歲以上。類似的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)正在影響歐洲和美國,所有這些都在加速間充質(zhì)干細(xì)胞等細(xì)胞療法的市場機會。
間充質(zhì)干細(xì)胞的歷史
MSC于1991年首次被描述,最初是從骨髓 (BM) 中分離出來的。隨后,從許多其他成體組織中分離出間充質(zhì)干細(xì)胞,包括但不限于脂肪組織、牙髓、腎、肺和肝。在胎兒發(fā)育過程中,間充質(zhì)干細(xì)胞也存在于骨髓、血液、肝臟和腎臟等組織中。
間充質(zhì)干細(xì)胞的同義詞包括:
- 藥用信號細(xì)胞
- 間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞
- 骨髓基質(zhì)細(xì)胞
鑒于這種命名的可變性,這些細(xì)胞通常被稱為“MSC”。不幸的是,谷歌上的三個字母縮寫“MSC”并沒有顯示有關(guān)這種細(xì)胞類型的文章。相反,它返回有關(guān)工業(yè)供應(yīng)和游輪的結(jié)果,這就是我們在本網(wǎng)站的許多文章中使用術(shù)語間充質(zhì)干細(xì)胞的原因。
間充質(zhì)干細(xì)胞的治療機制
基于間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞療法的兩個最重要的機制是免疫調(diào)節(jié)和旁分泌/內(nèi)分泌作用。
在從骨髓、脂肪組織、臍帶和沃頓氏膠中分離的間充質(zhì)干細(xì)胞中觀察到免疫調(diào)節(jié)作用。與免疫抑制不同,免疫調(diào)節(jié)是一個動態(tài)過程,只有部分細(xì)胞受到影響。通過免疫調(diào)節(jié),間充質(zhì)干細(xì)胞能夠有效抑制急性和慢性炎癥。
間充質(zhì)干細(xì)胞的另一個重要特征是它們產(chǎn)生多種生長因子和細(xì)胞因子,能夠?qū)ζ渌?xì)胞發(fā)揮生物學(xué)作用。這些產(chǎn)品刺激宿主的干細(xì)胞,防止細(xì)胞凋亡(細(xì)胞死亡)并觸發(fā)血管生成(新血管生長)。
近年來,研究人員也開始探索可以從間充質(zhì)干細(xì)胞中獲得的成分,例如來自間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞外囊泡(EV)可以執(zhí)行特定的生物活性。與間充質(zhì)干細(xì)胞的全細(xì)胞類似,間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體已被證明具有修復(fù)組織損傷、抑制炎癥反應(yīng)和調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)的能力。
Aegle Therapeutics目前正在美國開展首次使用同種異體MSC外泌體的臨床試驗。Aegle的營養(yǎng)不良性大皰性表皮松解癥(“DEB”)的IND已獲得FDA批準(zhǔn),該公司預(yù)計將于2020年下半年進(jìn)入臨床。
研究發(fā)現(xiàn)從脂肪組織中分離出的外泌體可以通過影響成纖維細(xì)胞的特性來加速皮膚傷口的愈合。來自MSC的細(xì)胞外囊泡 (EV) 也表現(xiàn)出類似的特性。據(jù)觀察,單次靜脈注射外泌體可改善心肌梗塞后的心臟功能。研究還表明,間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體可以在體外促進(jìn)心臟干細(xì)胞增殖。進(jìn)一步的研究表明,間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體可有效治療急性腎損傷、纖維化肝臟和肌肉骨骼疾病。
上述研究表明,我們可能正在見證一個不僅整個間充質(zhì)干細(xì)胞,而且其副產(chǎn)品都可以用作治療劑的時代。
擴(kuò)展間充質(zhì)干細(xì)胞的應(yīng)用
除了被開發(fā)為治療一系列疾病的細(xì)胞療法外,間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 還被用作研究工具,在組織工程和生物打印應(yīng)用中使用,并被清潔肉類行業(yè)納入其中。目前,基于MSC的臨床試驗正在針對一系列疾病進(jìn)行,許多已完成的試驗顯示出安全性和有效性。
間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床用途主要歸因于其關(guān)鍵的生物學(xué)特性,其中包括:
- 靜脈注射時,它們有可能遷移到組織損傷引起的炎癥部位
- 它們在人類發(fā)育過程中(和體外)分化成不同細(xì)胞類型的潛力
- 它們釋放不同生物活性分子的潛力,可以刺激受損細(xì)胞的恢復(fù)
- 它們預(yù)防炎癥和實現(xiàn)免疫調(diào)節(jié)功能的能力
目前,世界各地約有1400項MSC臨床試驗正在進(jìn)行中,包括美國、歐盟、中國、中東和韓國。只有少數(shù)使用MSC的臨床試驗已達(dá)到III期,這表明只有有限數(shù)量的MSC產(chǎn)品具有近期市場潛力,并且MSC的治療市場仍處于早期階段。
由于間充質(zhì)干細(xì)胞具有獨特的能力來調(diào)查受損組織并通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和關(guān)閉炎癥來做出反應(yīng),因此它們在全球范圍內(nèi)越來越多地被探索用于再生應(yīng)用。間充質(zhì)干細(xì)胞在全球注冊了近千項臨床試驗,它能否徹底改變我們所知的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)?
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