間充質干細胞在造血干細胞移植中的應用進展

胡 曉綜述，婁世鋒審校

（重慶醫科大學附屬第二醫院血液內科，重慶400010）

間充質干細胞在造血干細胞移植中的應用進展

胡 曉綜述，婁世鋒審校

（重慶醫科大學附屬第二醫院血液內科，重慶400010）

間充質干細胞；造血干細胞移植；應用進展；綜述

間充質干細胞（MSCs）是一種來源于中胚層的多能干細胞，在 20世紀 60年代由Friedenstein等[1]首次在實驗中分離。MSCs具有多向分化潛能、支持造血和促進造血干細胞（HSC）植入、調節免疫及分離培養操作簡單等特點，所以MSCs在造血干細胞移植（HSCT）的臨床應用中愈發受到廣大研究者的關注。臨床上利用MSCs具有造血支持和免疫調控等特點，將MSCs應用于HSCT患者以促進HSCT術后的造血重建及防治移植物抗宿主病（GVHD），取得了一定成效。本文就MSCs在這兩方面的研究進展及在HSCT的應用進展作一綜述。

1 MSCs的生物學特性

MSCs是一類起源于中胚層的非造血成體干細胞，此類細胞廣泛存在于各種機體組織如骨髓、脂肪、牙周膜組織、臍帶、胎盤、羊膜、羊水等[2]，并且具有自我更新能力和多向分化潛能[3]，以及獨特的細胞因子分泌功能。

1.1 MSCs體外培養及形態特征 MSCs呈紡錘形、成纖維細胞樣，具有貼壁生長的特性，并可在體外被分離、培養。MSCs體外連續培養40次以上，細胞形態、表型、染色體核型保持不變，且仍具有多向分化的潛能，表明MSCs在快速、多次細胞分裂中能保持自我穩定性。體外擴增的MSCs在特定的誘導條件下可定向分化為成骨細胞及脂肪細胞等間質細胞[4]。

1.2 MSCs的多分化潛能 MSCs起源于胚胎發育早期的中胚層，具有高度自我更新能力和多向分化潛能。多個研究發現，MSCs在不同的誘導條件下可分化為骨髓基質細胞、成骨細胞、成軟骨細胞、脂肪細胞、成肌細胞等多種細胞[4-5]。Reyes等[6]證實，MSCs還具有向內、外胚層等方向分化的能力。

1.3 MSCs的表面標志 至今尚無研究證實MSCs存在特異性表面標志。當前學界普遍認為MSCs不表達如CD34、CD45等HSC表面抗原，而表達如CD105、CD73、CD29、CD44、CD106、CD90等表面標志[7]。

2 MSCs在HSCT中的作用

2.1 MSCs移植的安全性 Lazarus等[8]首先將血液腫瘤緩解期患者的MSCs收集后，在體外擴增培養4～7周，通過靜脈注射入患者體內，未觀察到任何毒性反應。Lee等[9]在對高危急性白血病行半相合移植時，將供者的BM-MSC體外擴增培養后聯合HSC移植，對患者進行30個月的跟蹤隨訪后，發現供者干細胞在患者體內成功植活且未觀察到任何毒性反應。以上研究均表明MSCs用于移植治療安全、可靠。

2.2 MSCs支持造血和促進造血重建 MSCs作為骨髓造血微環境的重要組成部分之一，能夠分泌多種具有造血支持作用的細胞因子，如干細胞生長因子、粒-巨噬細胞集落刺激因子、fms樣酪氨酸激酶受體3配體、血小板生成素、白血病抑制因子、白介素（IL）等，同時還可以表達多種與造血細胞相互作用的黏附分子，對造血重建起重要的調控作用[10]。

供者HSC及時植入受者骨髓對于HSCT能否成功至關重要。目前聯合化療仍為惡性血液疾病的主要治療措施，然而大量化療必將導致骨髓造血微環境受損，影響造血重建，成為導致HSCT失敗的重要原因之一[11]。大量動物實驗發現，HSC聯合MSCs輸注可明顯促進HSCT后造血重建[12-13]。近年來，國內外一些臨床研究均證實MSCs可促進HSCT后造血重建，縮短粒細胞和血小板植入時間，延長生存時間[14-16]。馬俐君等[17]發現，當MSCs與臍血CD34+細胞比例為10∶1時，MSCs促進造血重建作用最佳。一些學者進一步對MSCs輸注時相對HSC植入產生影響進行研究時，發現輸注時相對于促進HSC植入差異不明顯，但對于促進造血恢復的作用存在明顯差異，研究發現HSC與MSCs同時輸注對于促進造血重建的作用最佳，可顯著縮短造血恢復的時間[18]。

2.3 MSCs的免疫調節和防治GVHD

2.3.1 MSCs的免疫特性 MSCs具有低免疫原性，低表達主要組織相容性復合物-Ⅰ（MHC-Ⅰ）類分子，不表達MHC-Ⅱ類分子，缺乏激活異基因CD4+T細胞的能力，不會引導產生免疫反應[19]。此外，MSCs還能抑制B細胞增殖和分化[20]，抑制樹突狀細胞（DC）成熟、活化和抗原提呈作用[21]，以及抑制自然殺傷細胞（NK）的細胞因子毒作用和分泌細胞因子的功能[22]等。

2.3.2 MSCs與GVHD的防治 GVHD是異基因造血干細胞移植（allo-HSCT）后的主要并發癥。研究發現，GVHD的發病機制主要在于供者T細胞激活受者抗原提呈細胞（DC和巨噬細胞）和效應細胞（細胞毒T細胞、NK、巨噬細胞和中性粒細胞），同時預處理不僅可損傷和激活宿主組織細胞，而且可導致如腫瘤壞死因子、γ-干擾素、IL-1、IL-2等細胞因子分泌增加，從而造成組織損傷[23]。其中T細胞活化是GVHD發生的中心環節，所以通過應用免疫抑制劑及其他方法使異基因抗原反應性T細胞失活是預防GVHD的有效措施。目前臨床上主要應用糖皮質激素、環孢素A（CsA）、嗎替麥考酚酯（MMF）、他克莫司等免疫抑制劑以及針對免疫T細胞的單克隆抗體，但這些藥物對于重度GVHD效果較差，且不良反應較多，影響移植療效和患者的生活質量。MSCs具有獨特的免疫調節能力，使之作為GVHD的一種治療手段越來越受到關注。Le Blanc等[24]首次報道通過輸注人類白細胞抗原（HLA）半相合MSCs治療1例對糖皮質激素、CsA、MMF、單克隆抗體等耐藥的重度急性GVHD取得了滿意療效。此后Le Blanc等[25]在對55例激素耐藥的重度急性GVHD患者治療時，通過輸注HLA全/半相合或無關MSCs，共有30例患者取得了滿意療效，明顯降低了1年移植相關死亡率，提高了2年總體生存率，表明MSCs對于激素耐藥的重度急性GVHD患者是一種有效的治療措施。近年來，國外臨床研究表明MSCs對于治療慢性GVHD同樣有效[26-27]。

3 MSCs與HSC聯合移植

近年來，國內外大量臨床研究證實了MSCs與異基因HSC聯合移植的安全性。一些臨床研究發現，MSCs與異基因HSC聯合移植能夠促進造血重建，并且可以減少GVHD的發生率[28-29]。然而一些學者認為目前的臨床試驗尚不足以說明MSCs與HSC聯合移植效果較傳統HSC移植優越，其療效尚需大量長期、隨機雙盲對照臨床試驗證實[30]。

4 問題與展望

近年來，越來越多的臨床研究證實，在allo-HSCT中輸注MSCs能夠有效降低GVHD的發生率。大量的臨床試驗也驗證了輸注MSCs的安全性和可行性。但是MSCs的應用依舊存在許多問題尚待解決，如由于MSCs的免疫標志不確定，只能粗略分離，對于臨床上使用的MSCs細胞純度不具有可靠性和準確性；對于MSCs與HSC聯合移植的最佳臨床輸注劑量、輸注途徑、輸注時機、輸注頻率均存在爭議；MSCs與HSC聯合移植對于造血重建是否有促進作用，尚需進一步明確；MSCs抑制自身免疫功能，是否會導致移植后感染風險增加，尚不明確；MSCs在抑制GVHD的同時，是否會降低移植物抗白血病效應，仍存在爭議。解決這些問題仍需要大量、長期的臨床研究進一步證實。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.13.017

：A

：1009-5519（2015）13-1973-03

∶2015-02-26）

作者介紹∶胡曉（1990-），女，重慶江北人，在讀碩士研究生，主要從事血液疾病及造血干細胞移植研究工作；E-mail∶drhx323@163.com。

∶婁世鋒（E-mail∶loushifeng@hotmail.com）。