间充质干细胞临床试验中的问题及其解决策略

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1、间充质干细胞临床试验中的问题及其解决策略【摘要】人间充质干细胞（mesenchymalstemcells,MSCs）具有多向分化特性、免疫调节作用及体外分离培养扩增操作简便，因此国内外多家单位均开展了MSC临床试验，以预防和治疗异基因骨髓移植后移植物抗宿主病，修复骨和软骨损伤，治疗心肌梗塞和肝脏损伤等多种疾病。然而，越来越多的资料提示，在制订临床应用方案及具体实施过程中，必须考虑到细胞培养用动物血清蛋白的内在化、植入细胞体内存活以及分化专一性等诸多因素。本文综述了临床试验设计中宜注意的问题。【关键词】间充质干细胞Proble

2、maticIssuesinClinicalTrialsofMesenchymalStemCellsandUnravelingStrategies——Revieultipledifferentiation,immunoregulatoryactivitiesandeasyhandlingforisolationandcultureexpansion,humanbonemarroesenchymalstemcells(MSCs)havebeenutilizedinclinicaltrialsforthepreventionand

3、treatmentofgraftversushostdiseaseinallogenEicbonemarroentofcardiacinfarctionandliverinjury.Hoentaldataindicatethatagreatdealofissues,suchasintraneutralizationofcalfserumprotEInsintoculturedMSCs,survivalofengraftedcellsandsubsequentcelldifferentiationtendency,sho

4、uldbeinstringentconsiderationbeforeclinicaltrialsaredesigned.Inthispaper,theseissuesthatshouldberaisedandsolvedinclinicaltrialsesenchymalstemcell;clinicaltrial间充质干细胞（mesenchymalstemcells,MSCs）是一群存在于骨髓、脂肪、骨实质、胎盘及骨骼肌等多种组织中的干细胞，具有向骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞分化功能［1］。此外，在适当的诱导下，MSC可分

5、化为肌肉细胞和神经元样细胞［2］。也有报告自称，MSC分化能力接近于胚胎干细胞，可以分化为上皮细胞、内皮细胞和肝脏细胞［3-5］。研究已经证实，MSC支持体外造血并促进造血细胞体外扩增［6］；同时，在体外MSC本身不引起异体T细胞活化，且抑制由非特异性丝裂原或异体淋巴细胞激活的T淋巴细胞增殖［7，8］。通过密度梯度离心分离低比重细胞（比重＜1.73g/ml），利用MSC的贴壁生长特性，从人骨髓中分离MSC的技术已经成熟［9］。细胞在体外增殖旺盛，一般而言，获取5ml骨髓分离细胞，体外培养4-6周后可获得108以上MSC。因此

6、，MSC在造血细胞移植、器官移植、骨和软骨组织修复、心肌梗死和肝脏损伤中具有潜在的应用价值，某些治疗措施已经进入临床试用阶段。目前，美国国家食品药品管理局（FoodandDrugAdministration,FDA）已经批准MSC输注进入II期临床试验，以期减轻异基因骨髓移植中的移植物抗宿主反应（graftversushostreaction,GVHR）。此外，FDA批准的有关MSC细胞治疗的临床方案包括：①MSC静脉输注治疗Crohn病；②MSC局部应用治疗牙周疾病；③MSC静脉输注治疗心肌梗死；④MSC修复半月板及⑤G

7、CSF动员的骨髓MSC治疗心肌梗塞等。国内的临床研究中适应证的选择更为广泛，利用自体或异体MSC预防或治疗GVHD、心肌梗死、骨或软骨缺损、糖尿病足坏疽、肝脏损伤或股骨头坏死等，多家单位的研究已经进入临床试用阶段。但是，必须指出的是，有些临床试验尚需要充分的理论支持，有关MSC体外培养体系的标准化以及体内存活及分化趋向等，仍需要通过严谨的实验进一步阐明。本文将提出相关问题，并对相应解决策略进行讨论。人骨髓中MSC的含量很低，因此临床应用前必需进行细胞的体外扩增。目前国内外移植中心或实验室所报道的人骨髓MSC分离方法，均基于M

8、SC的贴壁特性去除其它细胞，MSC增殖为由纺锤形细胞组成的致密贴壁层。连续传代本身就是细胞纯化的过程，由于MSC的增殖优势，血细胞和内皮细胞随着传代培养而被剔除，同时MSC进入指数扩增阶段，最终细胞扩增达1亿倍以上。但是，由于初始接种细胞成分不同，培养体系组成的差异诸如血清浓度及血清种类差