系統(tǒng)性硬化癥的細(xì)胞療法：從造血干細(xì)胞移植到干細(xì)胞療法

系統(tǒng)性硬化癥 (SSc) 是一種罕見(jiàn)的自身免疫系統(tǒng)性疾病，其特征在于三個(gè)主要功能障礙：自身免疫反應(yīng)、血管病變和組織纖維化。結(jié)果是微血管逐漸喪失，皮膚和內(nèi)臟器官（包括肺和胃腸道）纖維化。呈現(xiàn)的第一個(gè)也是最常見(jiàn)的癥狀是雷諾現(xiàn)象，這是血管功能障礙的直接征兆，通常并發(fā)指潰瘍 (DU)，這是SSc患者的主要負(fù)擔(dān)之一。血管病變的另一種表現(xiàn)是肺動(dòng)脈高壓，連同廣泛的皮膚和內(nèi)臟器官纖維化，導(dǎo)致SSc患者的殘疾和死亡率增加。

系統(tǒng)性硬化癥的發(fā)病機(jī)制

該疾病的發(fā)病機(jī)制很復(fù)雜，但在了解所涉及的機(jī)制方面已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。據(jù)推測(cè)，在遺傳易感人群中，環(huán)境因素會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞因子釋放、免疫細(xì)胞激活和結(jié)締組織修復(fù)失調(diào)。事實(shí)上，在SSc患者中觀察到的纖維化變化可能是由于結(jié)締組織對(duì)氧化應(yīng)激等損傷的反應(yīng)功能失調(diào)。涉及廣泛的細(xì)胞成分，主要是內(nèi)皮細(xì)胞、間充質(zhì)細(xì)胞以及T和B淋巴細(xì)胞。纖維化是由肌成纖維細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)多的膠原蛋白和其他細(xì)胞外基質(zhì)蛋白引起的。內(nèi)皮細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)變是由活化的B和T細(xì)胞（IL-6、IFN-α、IL-10、TGF-β、PDGF）釋放的細(xì)胞因子誘導(dǎo)的。

目前，SSc被認(rèn)為是無(wú)法治愈的。最近引入的生物疾病改善藥物 (DMARDs) 和抗纖維化療法提供了更多的特異性和有效性。然而，此類療法通常只能減緩疾病進(jìn)展，很少逆轉(zhuǎn)疾病表現(xiàn)。此外，維持治療會(huì)使患者暴露于副作用，例如感染，并且可能與合并癥的累積風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。在出現(xiàn)廣泛且不可逆的損傷之前，需要重新設(shè)置自身免疫致病機(jī)制，這導(dǎo)致了從動(dòng)物模型到臨床實(shí)踐的許多努力，以開(kāi)發(fā)能夠恢復(fù)自我耐受性的細(xì)胞的療法。除了它們的耐受特性外，細(xì)胞療法還顯示出一種有趣的潛力，即能夠修復(fù)已經(jīng)受損的組織的再生療法。

系統(tǒng)性硬化癥的細(xì)胞療法：從造血干細(xì)胞移植到干細(xì)胞療法

在這里，我們回顧了有關(guān)干細(xì)胞療法治療系統(tǒng)性硬化癥的現(xiàn)有文獻(xiàn)，從臨床前模型到臨床應(yīng)用，以及在其他自身免疫性疾病中采用的方法，這些方法可能對(duì)系統(tǒng)性硬化癥患者的未來(lái)研究感興趣。

造血干細(xì)胞移植

造血干細(xì)胞移植（HSCT）在治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤方面具有鞏固的作用。20多年來(lái)人們對(duì)其在自身免疫性疾病治療中的應(yīng)用越來(lái)越感興趣，由于三項(xiàng)陽(yáng)性RCT，自體造血干細(xì)胞移植現(xiàn)在被認(rèn)為是難治性系統(tǒng)性硬化癥的標(biāo)準(zhǔn)療法。

HSCT是一個(gè)多步驟程序，旨在用源自HSC的新系統(tǒng)替換患者的造血系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以從健康供體（異基因HSCT）或同一患者（自體）收集。移植物可以進(jìn)行CD34選擇以富集HSC并可能去除自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞，或者可以在未經(jīng)操作的情況下注入。自身反應(yīng)性免疫細(xì)胞的消融是通過(guò)預(yù)處理方案實(shí)現(xiàn)的，其強(qiáng)度變化很大，從完全到非清髓性不等，通常包括抗胸腺細(xì)胞球蛋白 (ATG)。

自體造血干細(xì)胞移植治療自身免疫性疾病的基本原理是重置功能失調(diào)的、自身反應(yīng)性免疫系統(tǒng)，以恢復(fù)更天真的、自我耐受的免疫系統(tǒng)。

造血干細(xì)胞移植治療系統(tǒng)性硬化癥的臨床案例

在SSc的初步報(bào)告中，arge及其同事在一項(xiàng)I-II期研究中記錄了12名患者自體造血干細(xì)胞移植的安全性和臨床益處。觀察到所有患者的造血功能恢復(fù)，11名可評(píng)估患者中有8名取得了顯著的臨床反應(yīng)。

在取得這些有希望的初步結(jié)果之后，針對(duì)干細(xì)胞療法進(jìn)行了三項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究，將自體造血干細(xì)胞移植與標(biāo)準(zhǔn)免疫抑制療法進(jìn)行了比較。

II期ASSIST試驗(yàn)將19名SSc患者隨機(jī)分配接受非清髓性、未經(jīng)處理的HSCT或每月一次的環(huán)磷酰胺治療。與環(huán)磷酰胺標(biāo)準(zhǔn)免疫抑制后缺乏顯著的長(zhǎng)期益處相比，造血干細(xì)胞移植組的所有患者均表現(xiàn)出皮膚和肺部改善。值得注意的是，間質(zhì)性肺病長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是不可逆的，在造血干細(xì)胞移植后可能至少部分逆轉(zhuǎn)，移植后數(shù)年觀察到持續(xù)改善。

最近，一項(xiàng)納入80名SSc患者的非干預(yù)性前瞻性研究結(jié)果表明，自體HSCT后2年無(wú)進(jìn)展生存率為81%。通過(guò)多變量分析，較高的基線皮膚改良Rodnan皮膚評(píng)分和較高的移植年齡已被確定為較低無(wú)進(jìn)展生存期的預(yù)測(cè)因子，而移植物操作CD34選擇與較好的反應(yīng)相關(guān)。CD34移植物選擇的必要性是有爭(zhēng)議的。一些研究報(bào)告說(shuō)，與未經(jīng)處理的移植相比，CD34選擇的移植改善了臨床結(jié)果和更好的無(wú)進(jìn)展生存期，具有相當(dāng)?shù)亩拘院透腥韭剩渌芯縿t沒(méi)有顯示出任何顯著差異。

到2022年5月，已有776名系統(tǒng)性硬化癥患者在EBMT登記處接受了造血干細(xì)胞移植治療（圖1）。雖然自體HSCT被認(rèn)為是一種標(biāo)準(zhǔn)的治療選擇，但由于移植相關(guān)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)較高，使用同種異體造血干細(xì)胞移植治療系統(tǒng)性硬化癥仍然是傳聞。需要降低毒性的HSCT平臺(tái)來(lái)進(jìn)一步研究和擴(kuò)大AD患者的同種異體手術(shù)。

除了造血干細(xì)胞移植，其他具有免疫調(diào)節(jié)特性的創(chuàng)新治療策略也在自身免疫性疾病的背景下進(jìn)行了研究，包括干細(xì)胞療法（圖2）。

間充質(zhì)干細(xì)胞治療系統(tǒng)性硬化癥具有的臨床潛力

間充質(zhì)干細(xì)胞是一種具有高再生能力的異質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞群，可以在離體分離、培養(yǎng)和擴(kuò)增，由于其免疫抑制、血管生成和抗纖維化特性，代表了針對(duì)SSc的細(xì)胞治療方法的有希望的來(lái)源。幾十年來(lái)，骨髓 (BM) 間充質(zhì)干細(xì)胞一直是MSCs的主要來(lái)源。然而，很明顯，具有相似生物學(xué)特性的間充質(zhì)干細(xì)胞也可以從胎盤、沃頓氏膠、血管、牙髓、真皮和脂肪組織中分離出來(lái)。對(duì)MSCs的臨床興趣源于它們向中胚層細(xì)胞譜系分化的能力，包括成軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和成骨細(xì)胞，以及它們通過(guò)在細(xì)胞外囊泡內(nèi)分泌營(yíng)養(yǎng)因子、細(xì)胞因子和其他生物活性分子而發(fā)揮的旁分泌作用。

不同組織來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞已被研究用于治療多種適應(yīng)癥，包括組織損傷、自身免疫性疾病和轉(zhuǎn)移性癌癥。已經(jīng)研究了自體和同種異體MSC的使用。

移植外源性的干細(xì)胞可調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，對(duì)系統(tǒng)性硬化癥具有抗纖維化、緩解炎癥和減輕血管病變的作用。

靜脈注射間充質(zhì)干細(xì)胞

在系統(tǒng)性硬化癥的動(dòng)物模型中，幾項(xiàng)體內(nèi)研究表明，注入MSCs可以限制細(xì)胞損傷和膠原蛋白沉積。例如，在SSc大鼠模型中暴露于博來(lái)霉素后靜脈輸注骨髓來(lái)源的MSC會(huì)導(dǎo)致支氣管肺泡灌洗液中組織損傷標(biāo)志物水平降低，促炎細(xì)胞因子水平降低。

鑒于臨床前模型中的這些經(jīng)驗(yàn)，近幾十年來(lái)已在SSc患者中研究了MSC。已發(fā)表的數(shù)據(jù)僅限于小型病例系列研究或回顧性研究，但均報(bào)告了治療的高安全性和極低的治療相關(guān)死亡率（表1）。

在一項(xiàng)回顧性研究中，Liang 等人研究了來(lái)自骨髓或臍帶血來(lái)源的單劑量靜脈注射同種異體MSCs的安全性；該研究重點(diǎn)關(guān)注2007年和2016年治療的404名自身免疫性疾病患者，其中包括39名SSc患者。

主要評(píng)估指標(biāo)是治療的安全性和耐受性。五年總生存率約為90%，疾病進(jìn)展或疾病相關(guān)并發(fā)癥是最常見(jiàn)的死亡原因，只有一名患者經(jīng)歷了與治療相關(guān)的死亡。感染率高達(dá)30%，其中嚴(yán)重感染約為 13%，據(jù)作者稱，這不僅可以解釋為治療并發(fā)癥，還可能部分解釋為與疾病相關(guān)的免疫功能障礙。

張等人研究了14名SSc患者的血漿置換和異基因MSC移植的組合。根據(jù)研究設(shè)計(jì)，患者接受重復(fù)的血漿置換術(shù)，隨后進(jìn)行三次環(huán)磷酰胺脈沖和單劑量1×106個(gè)細(xì)胞/kg體重的MSC。通過(guò)血清學(xué)檢測(cè)和器官功能分析測(cè)量療效。作者觀察到隨訪一年后平均改良 Rodnan皮膚評(píng)分顯著改善，以及部分肺纖維化患者的肺功能測(cè)試顯著改善。抗Scl70自身抗體、VEGF和TGF-β的水平隨著時(shí)間的推移而降低。

最近，F(xiàn)arge等人報(bào)道了20名對(duì)免疫抑制治療或HSCT反應(yīng)不足或有禁忌癥的患者使用骨髓來(lái)源的MSC。MSCs注入劑量為每公斤體重1×106或3×106。輸液總體耐受性良好，沒(méi)有與治療相關(guān)的嚴(yán)重不良事件。15名患者作出反應(yīng)，在皮膚厚度方面具有臨床益處。

也有小病例系列報(bào)道，均顯示至少暫時(shí)的臨床改善。最佳細(xì)胞劑量、給藥時(shí)機(jī)以及來(lái)源（自體與異體）仍然存在爭(zhēng)議，需要進(jìn)行大規(guī)模的前瞻性臨床研究。Van Rhijn-Brouwer報(bào)告了一項(xiàng)隨機(jī)、安慰劑對(duì)照研究提案（MANUS試驗(yàn)，NCT03211793）的開(kāi)放，該研究提案使用肌肉內(nèi)MSC注射對(duì)20名患有標(biāo)準(zhǔn)治療無(wú)效的DU的SSc患者進(jìn)行。

其他研究已發(fā)布在clinicaltrials.gov上。

同種異體間充質(zhì)干細(xì)胞輸注治療系統(tǒng)性硬化癥的注冊(cè)號(hào)位（NCT05016804、NCT04432545、NCT04356287、NCT02213705）。

干細(xì)胞移植治療系統(tǒng)性硬化癥的開(kāi)放性問(wèn)題和未來(lái)展望

系統(tǒng)性硬化癥的生物學(xué)復(fù)雜性和臨床異質(zhì)性對(duì)尋找最佳治療方法提出了若干挑戰(zhàn)（圖3）。自身反應(yīng)性B細(xì)胞和T細(xì)胞克隆以及適應(yīng)性和先天免疫系統(tǒng)的失調(diào)在疾病發(fā)病機(jī)制中起核心作用。已經(jīng)研究了幾種針對(duì)它們的治療方法。

缺乏有效的治療方法引導(dǎo)了幾種方法開(kāi)發(fā)能夠恢復(fù)自我耐受性的基于細(xì)胞的治療方法。已在SSc患者中研究了自體造血干細(xì)胞移植，以獲得對(duì)自身反應(yīng)性細(xì)胞的深度免疫消融。幾項(xiàng)III期試驗(yàn)證明其在長(zhǎng)期疾病控制方面優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)免疫抑制藥物。然而，接受HSCT的嚴(yán)重心肺功能障礙患者發(fā)生移植相關(guān)發(fā)病率和死亡率的風(fēng)險(xiǎn)較高，因此，我們可以推測(cè)應(yīng)該在心肺功能障礙發(fā)展之前的疾病早期提供HSCT。適當(dāng)?shù)幕颊哌x擇和對(duì)患者量身定制的低強(qiáng)度預(yù)處理方案的研究代表了SSc移植中的重要步驟。

努力研究其他非移植、細(xì)胞療法至關(guān)重要。其中，間充質(zhì)干細(xì)胞引起了人們極大的興趣：除了它們的耐受特性外，間充質(zhì)干細(xì)胞治療系統(tǒng)性硬化癥顯示出巨大臨床潛力，能夠修復(fù)已經(jīng)受損的組織，而不會(huì)產(chǎn)生繼發(fā)于預(yù)處理方案和HSCT發(fā)育不全的潛在毒性。在I期和II期研究中研究了間充質(zhì)干細(xì)胞的局部和全身使用，記錄了它們?cè)诜€(wěn)定或改善疾病方面的整體安全性和潛在功效。

系統(tǒng)性硬化癥的治療是一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域，目前正在評(píng)估新的方法中。間充質(zhì)干細(xì)胞的治療應(yīng)該是一種安全且潛在有效的治療選擇。

參考資料：

Xue, E.; Minniti, A.; Alexander, T.; Del Papa, N.; Greco, R.; on behalf of The Autoimmune Diseases Working Party of the European Society for Blood and Marrow Transplantation. Cellular-Based Therapies in Systemic Sclerosis: From Hematopoietic Stem Cell Transplant to Innovative Approaches. Cells 2022, 11, 3346. https://doi.org/10.3390/cells11213346.

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