干细胞如何正确使用？效果才会最佳

对于疾病在临床前的研究中，动物实验并没有充分证明MSC起效的最低剂量和最大饱和剂量，而且不同实验室的培养系统、MSC的来源属性等因素，常常导致MSC的质量存在差异，直接影响了MSC的动物实验和临床研究的结果。因此，MSC的临床前研究的数据并不能很好地指导临床研究的方案确定。MSC相关疗效的关键影响因素依次排列为以下四个：细胞质量、注射途径、治疗时机、最佳剂量。

 细胞质量^[2]

不同的细胞制备中心生产出来的同一种细胞产品，质量之间肯定存在一些差异，尤其是进口产品和国内产品。同样的情况也存在于相同厂家所生产的不同批次之间。我认为细胞质量指单位细胞或单个细胞所对应的生物学效力，效力越高，细胞质量越好。我们应该在一个适应症范围内谈论这个效力如何，比如，MSC同时具有免疫抑制和促进血管再生的功能，分别治疗两大类不同的疾病，那么相对应的就有两个生物学效力指标。我们需要明确在讨论MSC的细胞质量或生物学效力时，一定离不开具体的适应症。

一些共识参数可以反映间充质干细胞的质量，比如细胞活率、供体特性、克隆形成能力、细胞大小、免疫抑制能力和细胞因子分泌量。可以说细胞质量是治疗成败最为关键的因素。

 注射途径^[3]

局部注射途径：常见局部注射MSC的部位有脑部、四肢肌肉、心脏、肝脏、腰椎（蛛网膜下腔）。局部微注射人骨髓MSC到大鼠大脑纹状体，72天后依然能检测到它的存在，而且MSC能迁移至胼胝体和大脑皮层。大脑右侧尾状核局部注射MSC，4周后大脑多个部位均可检测到MSC的存在，而且发现MSC在大脑的迁移偏好于沿着血管的走向。

全身注射途径：常见全身注射MSC的部位有腹腔、静脉和动脉注射。MSC腹腔注射免疫缺陷的小鼠（裸鼠和NOD/SCID小鼠）后，在体内多组织器官中存在可达120天，而MSC在免疫系统健全的异品种小鼠只能存在20多天，但是可以在同品种小鼠中存在40多天（见图2）。静脉注射MSC后，大部分的MSC滞留在肺部，然后随着血流达到肝脏、肾脏、脾脏。MSC注射1小时后，50-60%的MSC滞留在肺部，3个小时后将至30%，并维持到96个小时。滞留在肺部的MSC可以被局部微环境所激活分泌大量的抗炎因子，这些抗炎因子随血流分布到达全身，有利于减轻全身炎症、调节免疫。

狒狒实验证明骨髓MSC经外周静脉注射后，自体MSC和异体MSC在体内的分布没有明显差异，且年龄越大的供体，其骨髓MSC越容易在肺部滞留（在肺部滞留的MSC数量与其细胞表面表达的整合素α4和α6密切相关，表达量越高，越不容易在肺部滞留）。动脉注射可以使MSC直接到达并集中于病灶区，减少损耗。但是颈内动脉注射后，MSC在脑部的存活时间一般不超过2天。

不同的注射途径（局部注射、静脉注射、动脉注射）均对MSC在体内的存留时间产生较大的影响，并与MSC的清除速度密切相关。 

 治疗时机^[4-6]

急性肝功能衰竭的猪实验发现，严重的炎症环境限制了MSC的效果，因为MSC在严重炎症的肝脏环境中存活率低。MSC未能提高伴有全身性炎症的急性和慢性肝功能衰竭患者的存活率，但是减轻炎症明显有利于提高MSC的治疗效果。在另一项MSC治疗儿童激素难治性GVHD的多中心临床研究中，MSC在疾病早期介入治疗比晚期治疗更有效。这些数据清楚地表明，严重的炎症环境可能会减弱MSC的治疗效果。

目前细胞治疗有三个充满希望的预期：（1）亚临床患者在病程早期或确定为高危患者时，可进行预防性治疗；（2）临床患者可接受预防治疗，以减轻疾病进展；（3）进展期患者应在灾难性器官实质丢失前接受治疗。且所有治疗策略的制定都需要充分权衡临床获益与副作用的大小。为确保预期的治疗效果，在开始治疗时，要根据初始危险分层(极高危、高危或低危)，充分评估机体所处炎症状态，再选择MSC的治疗策略和时机才是审慎的做法。

 最佳剂量^[7]

目前的临床研究中，在MSC的使用剂量差别非常大，每名患者使用的MSC细胞数从四千多~上亿个MSC不等。2020年10月Gaetano等发表于medicina上的《Mesenchymal Stromal Cell Therapy in the Management of Perianal Fistulas in Crohn’s Disease》一文，对2013-2020年间针对克罗恩病（CD）的试验进行总结（如图3）中发现：骨髓间充质用量在3*10⁷的试验剂量组，其收获的疗效高于低剂量给药组（1*10⁷）及低剂量给药组（9*10⁷）；在park et等所应用脂肪来源的间充质观察中同样看到低剂量给药组（4.33*10⁷）的疗效大于高剂量给药组（17*10⁷）。

图3：2013-2020年间针对克罗恩病（CD）的试验

这一现象绝非偶然，进一步研究表明在提取和扩增后，间充质干细胞最佳剂量组在遗传和形态上更加稳定，并显示出更大的增殖能力和血管生成特性^[8-10]。此外，最大的优势在于组织生长因子的高表达，降低了血液相容性^[11]。其研究的结论是：MSC的最佳剂量取决于不同的疾病、疾病当下所处的严重程度以及输入途径。