本文首发自博雅干细胞
作者:上海大学Dr.ZHU
专家审核:医院李晶教授
日前,发表在《干细胞杂志》(stemcellsjournals)上的研究分析了新冠肺炎相关器官衰竭的细胞疗法。多种来源的间充质干细胞已被提出用于治疗新冠肺炎相关的急性呼吸窘迫综合征。血管紧张素转换酶受体2是新冠病毒进入细胞的受体。研究人员分析了间充质干细胞中血管紧张素转换酶受体2的表达,发现能用于治疗新冠肺炎相关器官衰竭的最佳间充质干细胞来源是胎盘或多能干细胞[1]。
间充质干细胞被作为抗炎策略
年,新型冠状病毒在全球范围内大面积爆发,成为人类面临的一个重大健康问题。新冠病毒通过血管紧张素转换酶受体2进入细胞,其高度分布于所有成年细胞中,包括肺、心、肾、肝和内皮细胞,这些细胞极易受到新冠病毒的感染。肺泡细胞中血管紧张素转换酶受体2的高表达是新冠病毒感染肺部的主要原因之一。
新冠病毒感染引发强烈的细胞因子风暴和巨噬细胞激活综合征,导致其快速发展为急性呼吸窘迫综合征、多器官衰竭和死亡。面对新冠肺炎疫情,多个国家建议使用多种来源的间充质干细胞作为一种主要的抗炎策略[3]。
为何胎盘来源间充质干细胞更适用于新冠肺炎的治疗?
在世界范围内,为阻止或改善新冠病毒诱导的器官损伤而开展的努力中,发现应用间充质干细胞可以发挥治疗作用,主要机制与其免疫调节能力有关。由于病毒通过血管紧张素转换酶受体2进入靶细胞,因此需要确定输注给患者的间充质干细胞是否也可能是病毒进入的靶细胞。
研究发现,血管紧张素转换酶受体2在成人骨髓、脂肪组织或脐带间充质干细胞中高表达。而在胎盘来源的间充质干细胞中低表达,且仅在培养的早期传代中。来自人类胚胎干细胞或人类诱导多能干细胞的间充质干细胞也表达极低水平的血管紧张素转换酶受体2[4]。
图片来自文献[1]
分析发现,低表达血管紧张素转换酶受体2的间质干细胞与抗炎特征相关性更高。胚胎样间充质干细胞(如羊水来源的干细胞)的有益作用已经在包括肾移植过程中缺血再灌注损伤引起的细胞因子风暴等实验环境中得到证实[5]。人类诱导多能干细胞的耐受性也在小鼠皮肤移植中得到证实[6]。这对未来用于治疗严重新冠病毒感染的临床干细胞疗法的间充质干细胞来源选择具有重要意义。
间充质干细胞治疗冠肺炎的新思考
在当前全球紧急情况下,包括中国、美国和以色列等已经批准了几项基于间充质干细胞移植治疗新冠病毒引起的严重急性呼吸窘迫综合征的临床试验。
最近的一项开创性临床研究纳入了7名患者,他们移植的脐带衍生的间充质干细胞不表达血管紧张素转换酶受体2,从而阻止新冠病毒进入移植细胞[7]。这项试验的初步结果对危重症患者效果是非常令人鼓舞的,其中一些患者从新冠病毒诱导的肺炎中恢复。
在这项开拓性的临床研究之后,几个针对新冠病毒相关器官衰竭的一期试验已经启动,主要使用脐带衍生的间质干细胞(ClinicalTrials.gov)。