间充质干细胞实际运用进展——治疗半月板损伤临床试验结果

当前位置：

首页 >> 新闻动态 >> 间充质干细胞实际运用进展——治疗半月板损伤临床试验结果

来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2023-11-13 | 88 次浏览 | 分享到:

间充质干细胞是一类多能干细胞，具有多向分化能力。相比于其它种类的干细胞，间充质干细胞有以下特点：

✔ 来源比较广泛，可从脂肪、骨髓、脐带、牙髓、胎盘、羊水、肌肉和胸腺等分离得到。

✔ 制备相对简单：易获取、易分离、可建系、可大规模扩增。

✔ 多能性：定向分化、具有修复能力。

✔ 免疫源性低：间充质干细胞不表达或仅表达可忽略水平的主要组织相容性复合物（MHC）和T细胞共刺激因子B7，因此免疫源性低，安全性高。

✔ 不涉及社会、伦理及法律方面的争议。

MSC具有相同的基本功能特征，但由于MSC的组织异质性，在基因表达及功能强度上必然存在一定的差异，如细胞大小、分化潜能、分泌细胞因子的能力和免疫抑制能力等。
来自脐带和羊膜的MSC具有更高的免疫调节作用，而骨髓来源的MSC显示出更优的支持细胞再生过程的潜力。

脂肪MSC比骨髓MSC显示出更高的增殖活性，血管内皮细胞生长因子（VEGF）和肝细胞生长因子（HGF）的产生比骨髓MSC更多，因此更有利于脑缺血疾病的治疗。

半月板

半月板具有稳定、吸收震荡、分散压力、润滑和增加本体感觉的功能，内侧半月板呈“C”形，外侧半月板呈“O”形，后侧角比前侧角大，内侧角与胫骨平台有接触。通常来说，内侧半月板通过韧带与关节囊有良好的接触。

外侧半月板是一个半圆形，相对于内侧半月板来说，与胫骨平台的接触更大。外侧半月板的韧带较少，所以外侧活动比内侧的多。

半月板具有吸收震荡、保持膝关节稳定性和传递负荷等重要作用。半月板损伤是膝关节第二常见的损伤，保守估计我国约有1亿患者。然而，由于血管化差，半月板损伤后的愈合能力很小。半月板损伤的主要治疗方法，包括物理疗法、药物干预和糖皮质激素注射等，效果都不理想。

半月板是如何出现损伤的呢？

半月板的损伤通常发生在膝关节屈曲到伸直并且伴随旋转时，所有膝关节活动中有韧带损伤的差不多都会伴有半月板损伤，由于这个原因，半月板损伤通常会合并前交叉韧带的损伤，在急性损伤中，外侧半月板的撕裂比内侧要大一些。

半月板损伤通常是由于急性损伤或长时间的过度使用引起的，内侧或外侧半月板的部分或完全撕裂可以划分为：

1.垂直的或纵向的撕裂，半月板桶柄状撕裂

2.辐射状或横向撕裂，半月板斜形撕裂

3.水平撕裂，半月板瓣状撕裂

运动员中经常会发生半月板损伤。运动员可能在蹲下以及扭转膝盖时，导致撕裂。老年人也更容易出现半月板退化性的撕裂。随着时间的流逝，软骨减弱并且磨损变薄。老化+磨损更容易撕裂。

华中科技大学同济医学院附属同济医院陈红教授、中国科学院干细胞与再生医学创新研究院胡宝洋研究员、郝捷副研究员等在 Signal Transduction and Targeted Therapy 期刊发表了题为：Immunity-and-matrix-regulatory cells enhance cartilage regeneration for meniscus injuries: a phase I dose-escalation trial 的研究论文。

这项1期剂量递增临床试验，在全世界首次证实了人胚干细胞（hESC）来源的免疫及基质调节细胞（IMRC）治疗半月板损伤的临床安全性及初步有效性，并进一步揭示了该干细胞修复半月板软骨的重要分子机制，为临床半月板损伤的治疗提供了一种全新、有效的治疗手段。

干细胞再生疗法是治疗半月板损伤的一种新兴且有前景的选择。间充质干细胞（MSC）是具有自我更新和软骨组织分化能力的多能细胞。MSC修复受损半月板的一种可能机制与MSC分化为软骨细胞和纤维基质的潜力有关，另一种更关键的方式是通过旁分泌途径分泌一系列细胞因子，促进半月板愈合。然而，调控半月板再生的细胞因子和相应信号通路仍不清楚。

之前有研究评估了异体间充质干细胞（MSC）治疗半月板损伤的潜力。这些研究提示了原代MSC对半月板再生的有益作用。然而，这些临床试验中使用的原代MSC来源于脐带、骨髓或脂肪组织。它们存在非常明显的限制，包括供体和组织异质性、细胞生产过程中的质量控制不足，以及自我更新潜力和寿命受限，这阻碍了它们更广泛的临床应用。

该研究团队将胚胎干细胞（ESC）定向诱导为间充质样细胞，其具有与成体MSC相似的生物学特性，而且来源稳定、均一性好、无致瘤性，可标准化和工业化生产。同时，该细胞在体外展示出极强的免疫调节能力及细胞外基质降解功能，超过了脐带间充质干细胞（UCMSC），研究团队将其命名为——免疫及基质调节细胞（Immunity-and-matrix-regulatory cells，简称IMRC）。

IMRC干细胞结合了胚胎干细胞（ESC）和成体间充质干细胞（MSC）的优点，次钱的研究显示，体内注射IMRC能够抑制急性肺损伤后的肺部炎症和纤维化，改善早期阿尔茨海默病小鼠的认知能力，预防慢性脑低灌注诱导的白质损伤和认知障碍，改善骨关节炎进展等等。但尚不清楚IMRC是否在半月板损伤的患者中具有类似的治疗效果。

在这项研究中，研究团队在首现在半月板缺损兔子中观察到IMRC植入后的内源性纤维软骨再生，并在食蟹猴中进行额外的安全性检测后，开启了全球首例人胚干细胞来源的IMRC干细胞（hESC-derived-IMRC）对半月板损伤患者的安全性及有效性的1期临床研究。这也是第一次在人类中对半月板损伤进行1期临床研究。

研究团队发现，患者关节内注射IMRC干细胞后12个月内是安全的。此外，半月板修复的磁共振成像（MRI）和膝关节功能评分的有效结果表明，5×107个IMRC干细胞是半月板损伤治疗的最佳选择。

该研究首次报告了使用IMRC干细胞治疗半月板损伤的1期临床试验。试验结果表明，IMRC干细胞旁分泌的具有免疫调节和促再生作用的细胞因子，是细胞发挥修复半月板软骨的主要途径。关节内注射IMRC干细胞是一种安全且有效的治疗方法，为软骨再生提供了良好的环境。

产品推荐：

VivaCell——间充质干细胞胎牛血清

【产品介绍】

从多个批次的胎牛血清筛选出特定批号，经过骨髓、脂肪组织及脐带来源的间充质干细胞的细胞活性严格测试，通过传代及分化比例测试。

【适用范围】

可用于培养不同来源的间充质干细胞（脐带，脂肪，骨髓，牙髓或者胎盘等）、成骨、软骨形成和软骨、胶原和其他细胞外基质（ECM）等。

【使用方法】

将血清从冰冻区中取出后（切勿直接将血清从-20℃进入37℃解冻，这样因温度改变太大，容易造成蛋白质凝集而出现沉淀），将血清置于2℃～8℃区域中使之融化，解冻过程中应轻轻地摇晃均匀，待全部溶解后再分装或直接使用。将融解的血清从4度冰箱拿出按比例加入基础培养基，配置好的完全培养基建议放在4℃冰箱存放，建议1周内用完。

【有效日期】

详见产品标签

【储存条件及保质期】

应贮存在-10℃~-20℃，避免反复冻融；

有效期为5年。

【注意事项】

血清沉淀的物质主要有：纤维蛋白（絮状沉淀），脂蛋白，冷凝集素，玻连蛋白，胎球蛋白，磷酸钙（显微镜下小黑点沉淀），胆固醇等。

哪些原因容易导致血清沉淀：

1.温度改变太大，血清由-20℃直接放入37℃解冻，因温度改变剧烈容易导致沉淀。

2. 血清在室温或-4°C冰箱放置时间太久，血清中的不稳定成分会被破坏，影响细胞生长效果；导致血清品质变差，也会产生沉淀。

3.血清分装冻存时，注意在不产生气泡的情况下摇晃均匀，避免因血清成分浓度改变产生沉淀。

4.血清灭活非常容易产生沉淀，如需使用灭活血清，请按56℃，30分钟，轻微摇晃原则操作，灭活温度高、时间长、摇晃不均都容易产生沉淀。