間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs) 作為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的明星細(xì)胞,因其獨(dú)特的生物學(xué)特性——強(qiáng)大的自我更新能力、多向分化潛能、免疫調(diào)節(jié)功能及分泌多種生物活性因子的能力,成為腎病治療的前沿突破點(diǎn)。近年來(lái),大量臨床試驗(yàn)和基礎(chǔ)研究證實(shí),MSCs可通過(guò)抗炎、抗纖維化、促進(jìn)血管新生及修復(fù)受損腎組織等機(jī)制,顯著改善腎功能指標(biāo)(如eGFR、血清肌酐、尿蛋白),甚至在部分患者中實(shí)現(xiàn)腎功能的“逆轉(zhuǎn)”。
然而,MSCs治療腎病的療效并非一成不變,其效果高度依賴于細(xì)胞劑量與給藥途徑的科學(xué)選擇。不同劑量的MSCs在體內(nèi)的分布、歸巢效率及作用強(qiáng)度存在顯著差異;而靜脈注射、動(dòng)脈靶向注射、局部注射等不同給藥方式,則直接影響細(xì)胞到達(dá)靶器官的效率及治療的精準(zhǔn)性。
本文將系統(tǒng)綜述近年關(guān)于不同細(xì)胞劑量與給藥途徑對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞治療腎病療效影響的研究進(jìn)展,結(jié)合具體臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù),深入探討其機(jī)制差異與應(yīng)用前景,為未來(lái)優(yōu)化治療方案提供科學(xué)依據(jù)。

間充質(zhì)干細(xì)胞治療腎病:不同劑量與給藥途徑會(huì)影響療效嗎?
一、細(xì)胞劑量:療效與風(fēng)險(xiǎn)的平衡點(diǎn)
1.1 劑量確定的核心因素
腎病類型與機(jī)制:不同腎病類型對(duì)劑量需求差異顯著。例如,狼瘡性腎炎因免疫紊亂需較高劑量間充質(zhì)干細(xì)胞(如數(shù)億級(jí)別)以調(diào)節(jié)免疫;而先天性腎病可能需精準(zhǔn)劑量修復(fù)基因缺陷。
病情嚴(yán)重程度:輕度腎病可能僅需少量細(xì)胞啟動(dòng)修復(fù)(如百萬(wàn)級(jí)),而腎衰竭患者因廣泛組織損傷需更高劑量(如十億級(jí))。
患者體重:體重較大的患者需按比例增加劑量,以確保足夠細(xì)胞到達(dá)病灶。
1.2 臨床研究中的劑量差異對(duì)比
國(guó)外科研人員Packham DK等人于2018年開(kāi)展過(guò)一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn),系統(tǒng)評(píng)估了間充質(zhì)干細(xì)胞療法在糖尿病腎病(DKD)患者中的安全性和初步療效。該研究納入30例確診為糖尿病腎病(eGFR 30-60 mL/min/1.73m2)的患者,隨機(jī)分為三組:
所有患者均接受標(biāo)準(zhǔn)糖尿病管理(如血糖控制、血壓調(diào)節(jié)),并隨訪60周以監(jiān)測(cè)療效與安全性。
- 安慰劑組(n=10):生理鹽水注射。
- 低劑量組(n=10):?jiǎn)未戊o脈注射rexlemestrocel-L(異體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,劑量1.5×10?細(xì)胞/kg);
- 高劑量組(n=10):?jiǎn)未戊o脈注射同種異體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(劑量3.0×10?細(xì)胞/kg);
結(jié)果發(fā)現(xiàn),,整個(gè)試驗(yàn)期間沒(méi)有患者發(fā)展為持續(xù)的特異性供體抗HLA抗體,低劑量與高劑量組患者經(jīng)單次靜脈注射rexlemestrocel-L治療12周后穩(wěn)定或改善DKD腎功能(圖1)。
短期響應(yīng)(0-24周):所有組別在12周內(nèi)未見(jiàn)顯著差異,但24周時(shí)高劑量組的腎小球?yàn)V過(guò)率(mGFR)改善幅度顯著超越安慰劑組,低劑量組僅略微提升。
長(zhǎng)期維持(36-60周):
- 高劑量組:療效穩(wěn)定,48周達(dá)峰值,60周仍維持改善效果,提示其通過(guò)持續(xù)免疫調(diào)節(jié)延緩腎纖維化進(jìn)展;
- 低劑量組:在36周后改善幅度收窄,48周后療效回落,表明該劑量不足以維持長(zhǎng)期抗纖維化作用,需要多次注射保持療效,但低劑量組中腎小球?yàn)V過(guò)率相對(duì)高劑量組改善效果前期效果更顯著且穩(wěn)定;
- 安慰劑組:mGFR持續(xù)惡化,符合糖尿病腎病自然病程。

綜上所述,劑量差異顯著影響干細(xì)胞治療糖尿病腎病的療效特征,高劑量組在長(zhǎng)期療效維持階段表現(xiàn)更優(yōu),其腎小球?yàn)V過(guò)率(GFR)改善幅度顯著高于低劑量組,且療效穩(wěn)定性更強(qiáng)。低劑量組在早期治療階段對(duì)GFR的提升更顯著,但療效在后期逐漸衰減,可能因其細(xì)胞歸巢能力或旁分泌因子釋放的時(shí)效性限制,需多次輸注以維持修復(fù)效應(yīng)。
這一發(fā)現(xiàn)表明,劑量選擇需權(quán)衡短期修復(fù)與長(zhǎng)期穩(wěn)定性的需求:低劑量適合早期干預(yù)但需強(qiáng)化治療頻次,而高劑量單次注射則更適于長(zhǎng)期功能維持,為臨床個(gè)體化治療方案的設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵依據(jù)。
二、給藥途徑:精準(zhǔn)遞送與療效優(yōu)化
2.1 靜脈輸注:便捷但靶向性不足
靜脈輸注是最常用的間充質(zhì)干細(xì)胞給藥途徑,具有操作簡(jiǎn)便、創(chuàng)傷小、易于重復(fù)的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)靜脈輸注,間充質(zhì)干細(xì)胞可隨血液循環(huán)到達(dá)全身,其中一部分細(xì)胞能夠歸巢至受損腎臟。然而,由于腎臟并非人體主要的血液循環(huán)器官,靜脈輸注的干細(xì)胞在腎臟的富集效率較低,大部分干細(xì)胞會(huì)在肺部、肝臟等器官滯留。
不過(guò),靜脈輸注的干細(xì)胞可通過(guò)旁分泌作用,分泌大量細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子,調(diào)節(jié)全身免疫狀態(tài),改善腎臟微環(huán)境,對(duì)一些全身性免疫異常導(dǎo)致的腎病(比如狼瘡性腎炎)具有較好的治療效果。
2022年,伊朗馬什哈德醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)院內(nèi)科系在國(guó)際期刊《轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的最新研究》上發(fā)表了一篇關(guān)于《同種異體脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療難治性狼瘡性腎炎》的I期臨床試驗(yàn)結(jié)果。

在此項(xiàng)I期試驗(yàn)中,9名經(jīng)活檢證實(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)治療無(wú)效的狼瘡性腎炎患者接受了2×106同種異體脂肪來(lái)源 (AD) MSCs/kg的靜脈全身輸注,并在干預(yù)后進(jìn)行了12個(gè)月的隨訪。研究發(fā)現(xiàn):
蛋白尿與腎功能:
- 尿蛋白水平在治療后1周顯著下降,3個(gè)月仍低于基線,但6-12個(gè)月呈波動(dòng)回升趨勢(shì);
- eGFR在3個(gè)月內(nèi)顯著改善(7例異常者恢復(fù)),但末次隨訪略有惡化。(見(jiàn)圖2)
系統(tǒng)性紅斑狼瘡活動(dòng)度(SLEDAI-2K評(píng)分):治療后1周評(píng)分由16降至10,1個(gè)月進(jìn)一步降至8,6個(gè)月維持在6,12個(gè)月回升至8。
緩解率與腎外表現(xiàn):
- 治療1周后3例(33.3%)達(dá)完全緩解(CR),3例(33.3%)達(dá)部分緩解(PR);1個(gè)月PR累積率達(dá)44.4%,但6個(gè)月后CR/PR率降至11.1%;
- 腎外表現(xiàn)(如皮疹、血尿)多數(shù)在治療后6個(gè)月內(nèi)緩解,但1例顴骨皮疹因未防曬于12個(gè)月復(fù)發(fā)。
免疫指標(biāo)波動(dòng):
- 抗dsDNA抗體水平在1周內(nèi)顯著下降(5例升高者均改善),但1個(gè)月后波動(dòng)回升;
- 補(bǔ)體C3/C4水平雖低補(bǔ)體血癥發(fā)生率從66.7%降至22.2%,但各時(shí)間點(diǎn)與基線無(wú)顯著差異。

綜上所述,間充質(zhì)干細(xì)胞治療靜脈輸注治療顯著降低LN活動(dòng)度及蛋白尿,短期改善腎功能,但部分指標(biāo)(如蛋白尿、抗dsDNA)存在后期波動(dòng),提示需長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)及可能的重復(fù)治療。
2.2 腎動(dòng)脈局部注射:精準(zhǔn)但存在操作風(fēng)險(xiǎn)
腎動(dòng)脈局部注射能夠?qū)㈤g充質(zhì)干細(xì)胞直接輸送至腎臟,顯著提高干細(xì)胞在腎臟的歸巢效率,增強(qiáng)局部治療效果。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,與靜脈輸注相比,腎動(dòng)脈局部注射可使到達(dá)腎臟的干細(xì)胞數(shù)量增加5-10倍,更有效地促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞再生和腎間質(zhì)纖維化的逆轉(zhuǎn)。
2021年,《越南醫(yī)學(xué)雜志》上發(fā)表了一篇關(guān)于《間充質(zhì)干細(xì)胞治療與紅斑狼瘡相關(guān)的慢性腎衰竭——病例報(bào)告》的臨床研究成果。

本次研究患者經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)方法診斷患有慢性腎病十五年多。患者同意接受自體脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞腎動(dòng)脈局部注射移植治療。結(jié)果表明:
MSC治療后,患者腎功能及狼瘡相關(guān)指標(biāo)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)改善:
短期(2周)療效:
- 腎功能指標(biāo):BU 14 mmol/L,肌酐 180 μmol/L,eGFR 37.43 mL/min/1.73m2(提示慢性腎病IV期);
- 狼瘡活動(dòng)性:ANA轉(zhuǎn)為陰性(ODserum/ODcontrol ≤ 1),關(guān)節(jié)疼痛緩解,發(fā)熱消失,行走能力部分恢復(fù);
- 血液學(xué):紅細(xì)胞計(jì)數(shù)升至451萬(wàn)/L,促紅細(xì)胞生成素用量減少。
中長(zhǎng)期(7個(gè)月)改善:
- 腎功能顯著提升:肌酐降至150 μmol/L,eGFR升至46.19 mL/min/1.73m2(接近IV期與III期交界),BU輕微下降(13 mmol/L);
- 狼瘡持續(xù)緩解:ANA仍為陰性,紅細(xì)胞及淋巴細(xì)胞水平恢復(fù)正常;
- 藥物調(diào)整:狼瘡及血液科用藥劑量減少。
總體趨勢(shì):腎功能衰竭進(jìn)展被遏制,患者疼痛及活動(dòng)能力明顯改善(見(jiàn)圖3)。

2.3 鞘內(nèi)注射:潛在的神經(jīng)-腎臟調(diào)節(jié)作用
鞘內(nèi)注射是將間充質(zhì)干細(xì)胞注入蛛網(wǎng)膜下腔,該途徑最初應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療,但近年來(lái)在腎病治療中也逐漸受到關(guān)注。由于腎臟受神經(jīng)系統(tǒng)支配,鞘內(nèi)注射的間充質(zhì)干細(xì)胞可能通過(guò)調(diào)節(jié)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng),間接影響腎臟功能。
2017年,印度尼西亞大學(xué)在醫(yī)學(xué)期刊《Journal of Medical Case Reports》上發(fā)表了一篇關(guān)于《人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療慢性腎衰竭并胸段脊髓卡壓后腎功能改善一例》的臨床研究成果。

報(bào)告了一例62歲的印尼裔女性病例,此前診斷為胸椎脊髓卡壓,伴有截癱和慢性腎衰竭,需要血液透析。采用方案包括 6個(gè)周期的hUC-MSCs鞘內(nèi)植入和靜脈聯(lián)合注射,時(shí)間間隔為3個(gè)月。
在她第一次就診的神經(jīng)系統(tǒng)檢查中,體格檢查未發(fā)現(xiàn)脊髓休克的跡象。她肚臍以下的所有感覺(jué)模式都消失了,包括本體感覺(jué)。尿潴留必須插管,但她已經(jīng)2年沒(méi)有排尿了。排便必須通過(guò)手指探查來(lái)幫助。
- 在進(jìn)行第二周的hUC-MSC植入方案后,她的雙腿癥狀得到改善,水腫癥狀也得到消退,并且能夠伸展雙膝。她的感覺(jué)水平從0提高到2。
- 干細(xì)胞植入體內(nèi)的三周后,腎功能指標(biāo)與泌尿癥狀就得到了顯著改善,小便也恢復(fù)正常。
- 并且還發(fā)現(xiàn)她在第一個(gè)周期的hUC-MSC方案后在過(guò)去2年內(nèi)第一次排尿,并且她的肌酸(Cr)水平在第二個(gè)周期的hUC-MSC方案后從11mg/dl 顯著下降到2mg/dl。
綜上所述,研究表明干細(xì)胞療法不僅能夠顯著改善腎病患者的相關(guān)并發(fā)癥狀,還能夠顯著降低腎病患者肌酸水平以及腎功能改善。
三、劑量與途徑的總結(jié)
綜上所述,單一的細(xì)胞劑量或給藥途徑難以滿足所有腎病患者的治療需求,將不同劑量與給藥途徑相結(jié)合,根據(jù)患者的具體病情、身體狀況和疾病類型制定個(gè)性化治療方案,成為未來(lái)的發(fā)展方向。
劑量方面,高劑量在腎病等中可長(zhǎng)期穩(wěn)定改善腎功能,而低劑量雖早期見(jiàn)效快,但需多次注射以維持療效。
給藥途徑中,靜脈輸注操作簡(jiǎn)便但歸巢效率低,適合全身性免疫紊亂疾病;腎動(dòng)脈注射通過(guò)直接遞送提升局部療效,但需介入技術(shù);鞘內(nèi)注射則通過(guò)神經(jīng)-內(nèi)分泌調(diào)節(jié)間接改善腎功能。
綜合來(lái)看,高劑量+腎動(dòng)脈注射適合終末期腎病,低劑量+靜脈注射適合輕中度腎病,鞘內(nèi)注射為神經(jīng)-腎軸相關(guān)疾病提供新方向。
未來(lái)展望與結(jié)語(yǔ)
間充質(zhì)干細(xì)胞治療腎病的細(xì)胞劑量與給藥途徑對(duì)治療效果和安全性具有重要影響。未來(lái),需要更多的基礎(chǔ)研究和臨床實(shí)踐來(lái)明確不同劑量與給藥途徑的適用范圍和最佳組合,通過(guò)個(gè)性化治療方案的制定,進(jìn)一步提高間充質(zhì)干細(xì)胞治療腎病的療效,推動(dòng)其在臨床中的廣泛應(yīng)用,為腎病患者帶來(lái)更多希望。
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參考資料:
Amin Ranjbar, Halimeh Hassanzadeh, Faezeh Jahandoust, Raheleh Miri, Hamid Reza Bidkhori, Seyed Mostafa Monzavi, Nasser Sanjar-Moussavi, Maryam M. Matin, Zhaleh Shariati-Sarabi,
Allogeneic adipose-derived mesenchymal stromal cell transplantation for refractory lupus nephritis: Results of a phase I clinical trial,Current Research in Translational Medicine,Volume 70, Issue 2,2022,103324,ISSN 2452-3186,https://doi.org/10.1016/j.retram.2021.103324.Duy Thang, N. ., Thi Thuy Hoa, P. ., Thi Dieu Ngan, P. ., Nhat Hoang, N. ., & Thi Cam Ha, C. . (2021). MESENCHYMAL STEM CELL-BASED THERAPY FOR CHRONIC KIDNEY FAILURE RELATING LUPUS ERYTHEMATOSUS – A CASE REPORT. T?p Chí Y h?c Vi?t Nam, 506(1-2). https://doi.org/10.51298/vmj.v506i1-2.988
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