基础科普 | 神奇的间充质干细胞:为何需要多次给药却不会产生依赖?

间充质干细胞、免疫细胞、外泌体源头实验室

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今天我们来聊聊,间充质干细胞为什么需要多次使用,但是又不用担心身体会产生依赖。

目前细胞治疗多数还是处在临床研究阶段,很多问题没有标准的答案,但是通过公开的临床研究数据,我们可以总结出一些规律。同时,细胞治疗是一个高度个性化的方式,并没有一个“放之四海而皆准”的答案,需要具体情况具体对待。问题总有千千万万,只有掌握了最基础的底层规律,才可以“以不变应万变”。

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首先,来介绍三个基础的概念:

01

什么是间充质干细胞

间充质干细胞通常来源于骨髓、脐带、脂肪等组织,属于多能干细胞的一种,也是被临床研究的最多的干细胞。它具有广泛的免疫调节功能,可以通过减轻炎症反应、促进组织修复等机制发挥其疗效,因此,被广泛应用于治疗肺部疾病、心脏病、免疫系统疾病、神经系统疾病等多种疾病。

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什么是细胞治疗?

根据国家2017年公布的《细胞治疗产品研究与评价技术指导原则》定义:细胞治疗是指应用外源性或内源性活细胞来治疗或预防疾病的治疗方法。这些细胞可以来自自体或异体,经过分离、培养、扩增等技术处理后注射或移植到患者体内,以发挥其治疗作用。与传统治疗方法相比,细胞治疗具有更为精准的作用机制、更好的组织特异性和更低的不良反应率。同时,细胞治疗能够帮助患者从根本上治愈疾病,而不仅是缓解症状。

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细胞治疗与传统的治疗方式是完全不同的两种治疗思路,细胞治疗的重点是“从根本上改善”也就是说,用和我们身体同源的“好”细胞去改善“不好”的,而传统的治疗方式更像是“维持和控制”,例如,吃药的目的是辅助性的缓解病痛,从而为身体自愈赢得时间,恢复功能。所以,只有在深刻理解“细胞治疗”的底层逻辑后,我们才能了解更加复杂的问题。

03

什么是药物依赖?

药物的依赖性主要与其在中枢神经系统中产生的作用有关。药物通过与神经元之间的化学信号传递途径发生相互作用,从而影响神经元的活动,导致各种生理和心理效应。当药物长期或大量使用时,会改变神经递质的含量和分布,改变神经元的连接方式,导致神经递质系统的失衡,从而形成对药物的依赖。

04

为什么干细胞需要多次使用,

且不用担心药物依赖?

首先,间充质干细胞的使用剂量和次数,目前为止,还没有统一的共识。但是,在大量公开的临床研究结果中,我们可以总结出一些值得参考的规律:

剂量方面

通常与给药的途径密切相关,如果是静脉给药,细胞数量通常在几千万到2个亿不等。如果是局部给药,细胞数量通常在5000万以下。当然,在过往的临床研究中,也出现过高剂量达到1亿以上的,但是比较罕见。所以,MSC的最佳剂量取决于不同的疾病和严重程度以及输入途径,我们只能站在前人的肩膀上,利用好经验,同时,具体问题具体分析。

次数方面

先抛开科学,想象一个基本的常识,我们的身体随着年纪的增长,是不是每天都在衰老?为什么?因为每天都有旧的细胞在衰老和凋亡,又会有新的细胞诞生和成长。同样,间充质干细胞,也是细胞,也会衰老和凋亡。

回到科学,大量临床研究显示,间充质干细胞的治疗效果通常是通过多次给药来实现的。这是因为,间充质干细胞在体内具有一定的生存期限和迁移能力,而且可能受到宿主免疫系统的攻击和排斥。因此,多次给药可以增加治疗效果和维持细胞数量,从而提高治疗成功的概率。

另外,间充质干细胞的治疗效果也受到细胞来源和品质的影响。在不同来源和品质的间充质干细胞中,可能存在差异化和功能失调等问题,导致治疗效果不同。因此,在多次给药的过程中,需要选择品质高、来源可靠的间充质干细胞,以确保治疗效果的稳定性和可靠性。

最后,不同的途径和方法中,可能存在吸收不足、分布不均等问题,导致治疗效果下降。

综上所述,间充质干细胞的多次给药是为了增加治疗效果和维持细胞数量,而且选择品质高、来源可靠的间充质干细胞,并采用适合的途径和方法,也可以提高治疗效果和可靠性。

05

间充干细胞会不会造成依赖性,

或者说停止后身体会不会有影响呢?

答案是:如果是纯净的干细胞,并且来源可靠,严格执行生产和质量检测标准,不会造成身体的依赖性和毒副作用。

2016年韩国发表的动物实验,研究发现骨髓MSC可以治疗严重肢体缺血(Critical limb ischemia,CLI),但MSC在体内存活约4周,提高剂量并不能有效增加效果,但频繁多次注射MSC可以提高疗效。

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该研究结果表明,间充质干细胞以旁分泌的方式保护缺血性损伤,并表明在治疗CLI时,增加注射频率比MSC剂量更重要。

还记得在文章开始的第三个关于药物依赖性的基础概念吗?

第一,间充质干细胞的特殊来源和生物学特性就决定了不会产生依赖。间充质干细胞本身就来源于人体成体组织中,是身体里本身就有的物质。

第二,大量临床研究表明,间充质干细胞在体内不具有自主分化的能力,必须在特定条件下诱导分化成为其他细胞类型,因此不会像某些药物一样产生依赖性。

第三,间充质干细胞与其他药物治疗机制有很大不同。因为,许多药物的作用机制是通过改变人体内某些特定的生物分子或化学物质来产生治疗效果。这些药物可能会与身体内的特定细胞或分子产生互动,从而导致药物依赖的现象。相反,间充质干细胞的治疗机制是通过分化、调节、旁分泌来实现的治疗作用的。

最后,许多临床研究表明,间充质干细胞并不会在长期使用后导致产生耐药性或毒副作用。这些研究表明,间充质干细胞治疗不仅安全,而且具有持久的治疗效果。

例如,这篇文献报告了一项针对遗传性小脑性共济失调(hereditary spinocerebellar ataxia)的临床试验,探讨了脐带间充质干细胞治疗的安全性和疗效。

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研究纳入了15名遗传性小脑性共济失调患者,其中10名接受了UC-MSCs治疗,另外5名作为对照组接受了安慰剂治疗。UC-MSCs通过静脉注射给予,每个患者每次治疗剂量为1×10^6个UC-MSCs/kg体重,每3个月治疗一次,共治疗12个月。研究中监测了UC-MSCs治疗的安全性和疗效,包括血液生化指标、临床症状评估和小脑功能评估等。

结果显示,UC-MSCs治疗组的临床症状评估和小脑功能评估得分均显著优于安慰剂组,并且UC-MSCs治疗在所有患者中均未出现明显的不良反应和安全问题。这表明UC-MSCs治疗可能是一种安全有效的遗传性小脑性共济失调治疗方法。

06

总结

就目前全球的临床研究数据显示,间充质干细胞是一种比较安全和有效的新型治疗方式,极少出现严重的不良反应。但是,也是一种极具个性化的治疗方式,和传统的药物治疗方式有巨大差异。所以,对于临床研究和应用来说,需要更多的时间和智慧去探索和掌握规律。不过,我们完全有理由相信“科学研究的进程就像攀登高山,虽然艰辛曲折,但登上高峰之后,风景是无与伦比的。”

参考文献:

1.Heesang Song,Modification of mesenchymal stem cells for cardiac regeneration,Expert Opin Biol Ther. 2010 Mar;10(3):309-19. doi: 10.1517/14712590903455997.

2.Partow Kebriaei,Adult human mesenchymal stem cells added to corticosteroid therapy for the treatment of acute graft-versus-host disease,Biol Blood Marrow Transplant. 2009 Jul;15(7):804-11. doi: 10.1016/j.bbmt.2008.03.012.

3.Catalin Toma,Human mesenchymal stem cells differentiate to a cardiomyocyte phenotype in the adult murine heart,Circulation. 2002 Jan 1;105(1):93-8. doi: 10.1161/hc0102.101442.

4.国家药品管理监督局官网

5. Kang, W. C., Oh, P. C., Lee, K., Ahn, T., & Byun, K. (2016). Increasing injection frequency enhances the survival of injected bone marrow derived mesenchymal stem cells in a critical limb ischemia animal model. The Korean journal of physiology & pharmacology : official journal of the Korean Physiological Society and the Korean Society of Pharmacology, 20(6), 657–667. https://doi.org/10.4196/kjpp.20

6.Wei, Y., Gong, K., Zheng, Z., et al. (2015). Safety and efficacy of umbilical cord mesenchymal stem cell therapy in hereditary spinocerebellar ataxia. Current Neurovascular Research, 12(1), 49-56. doi: 10.2174/1567202612666151112144635

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