新冠肺炎爆發以來,一些新冠患者除了呼吸系統損傷外,還伴有腎功能異常甚至腎臟損害。
一篇題為Caution on Kidney Dysfunctions of 2019-nCoV Patients的研究顯示,新冠患者普遍存在腎臟損傷——該研究涉及59例COVID-19患者腎功能的病例研究(包含28例重症病例和3例死亡病例),其中超6成(32/51)患者出現蛋白尿,提示腎功能損傷;CT顯示100%(27/27)的患者腎臟影像學異常。
早前的另一篇論文也指出,腎臟和睪丸可能是新型冠狀病毒的潛在攻擊目標。研究結果顯示,介導2019-nCoV進入人體細胞的主要受體之一ACE2(血管緊張素轉換酶2),被發現在腎小管細胞、間質細胞和睪丸輸精管細胞中均有高表達,病毒對睪丸組織存有潛在致病性。
新冠病毒是否傷腎傷睪丸且不討論,但是幹細胞對於腎臟類疾病的治療有積極作用已經被許多臨床試驗證實——過往研究表明,幹細胞能夠有效地減輕腎缺血或毒素等因素所引起的腎功能損害,並且能促進壞死細胞的修復、再生,並最終促進腎功能的恢復。
幹細胞如何幫助腎功能?
幹細胞的目標是修復已損傷的腎臟組織,恢復原有腎臟功能,為腎功能衰竭的治療帶來了新希望與嘗試。
1、再生與多能分化特性使幹細胞具備分化成腎小球內皮細胞、繫膜細胞及腎小管細胞等腎臟的功能細胞的條件,並以新補充的細胞替換/修復受損腎組織,重塑腎結構。
2、幹細胞的歸巢特性使其在收到腎臟病灶信號時,靶向受損腎臟組織,發揮抗炎機制,從而緩解腎臟組織內的炎症反應。
3、幹細胞旁分泌功能支持釋放各種細胞因子,可防止周圍細胞凋亡,並增加微血管與小靜脈血管的通透性,促進血管內皮細胞的增殖,對血管生成、腎小管再生以及腎臟保護都起積極作用。
4、幹細胞還能改善腎臟局部微循環,降低腎小球內的高壓力,緩解腎臟缺血缺氧狀態,使全身血液循環不斷的得到恢復和改善。
幹細胞療法有何優勢?
因其「無限」增殖,多向分化潛能,以及造血支持、免疫調控等特點,幹細胞被視作理想的「種子細胞」用於病變引起的組織器官損傷修復。幹細胞療法具備以下優勢:
安全性高,無副作用,效果持久,臨床案例表示幹細胞療法有效性高。
不受免疫排斥和倫理問題的限制,自體來源的幹細胞無免疫排斥作用,細胞移植後不用長期服用抗免疫排斥藥物。
來源豐富,移植材料比其他途徑多。可廣泛來源骨髓、外周血、結締組織、脂肪組織、臍帶等。
修復與再生能力強,是可高度利用的優質醫療資源,是眾多不治之症的治療希望。
幹細胞治療腎臟疾病相關研究
糖尿病腎病
糖尿病腎損傷(DN)是糖尿病嚴重的微血管併發症,可帶來腎小球的硬化,出現尿蛋白,且病程具有不可逆性,最終導致腎臟衰竭死亡。間充質幹細胞被認為是其有前景的組織再生方法,可減緩糖尿病動物腎臟細胞損傷,改善微量白蛋白和腎臟病理改變。與傳統幹預方法相比,幹細胞療法在控制患者的血壓、血糖以及改善患者腎功能方面具有安全有效性,幹細胞療法在改善患者腎功能方面效果顯著。
腎纖維化
在小鼠的研究中發現,間充質幹細胞可顯著改善腎臟纖維化,縮小小鼠腎臟的纖維化區域,主要是通過免疫反應調節和增強抗纖維化分子實現的。大量的動物實驗也已經證實無論是自體來源還是異體來源的MSC,均能發揮抗纖維化的作用。
腎移植
腎移植是治療終末期腎病最有效、最合理的手段,但是卻面臨著免疫排斥等預後問題,長期移植物存活率較低。TAN 等的研究證實,與常用的免疫誘導治療方案(應用巴利昔單抗)相比,幹細胞療效更好,所有患者移植功能均恢復良好,而不良反應發生率較低,幹細胞的安全性得以證實。幹細胞免疫抑制作用或為腎移植後排斥反應提供了新的希望。
人工腎臟
一項由英國曼徹斯特大學教授主導的研究成果顯示,幹細胞有望培育出人工腎臟。相關結果發表在國際著名醫學報刊《幹細胞報告》上。
人體的胚胎幹細胞被實驗人員培養成腎小球,並在與類似結締組織的凝膠物混合後植入小鼠體內。小鼠體內在3個月後形成了腎臟的基本結構如近端腎小管、遠端腎小管、腎小球囊、亨利氏套等,此外還生成了人類的毛細血管。這些組織可以實現血液過濾,並且通過腎小球實現了尿液的排洩。
腎功能障礙
幹細胞治療男性勃起功能障礙患者過程中的應用價值,越來越多地被相關領域研究人員關注,來源於肌肉組織的胚胎幹細胞被認為是較為理想的應用材料。動物實驗結果顯示,發生海綿體組織損傷的大鼠在注射適當數量的肌肉組織胚胎幹細胞後,能夠促進其體內分布的受損幹細胞實現快速修復,勃起功能大幅改善。
我國開展的幹細胞治療腎損傷試驗
間充質幹細胞VS急性腎損傷
該臨床試驗由中國人民解放軍總醫院開展,主要針對重症急性腎損傷,旨在研究間充質幹細胞是否可以改善急性腎臟損傷患者的腎臟恢復和死亡率,並將開展幹細胞治療後28天內患者的腎功能進行追蹤檢測。該試驗共招募80名患者志願者,隨機接受間充質幹細胞靜脈輸注或生理鹽水對照。
間充質幹細胞VS腎臟移植
該試驗由中山大學附屬第一醫院開展,旨在研究同種異體骨髓來源間充質幹細胞在腎臟移植中的功效和安全性。該試驗共招募120名患者志願者,隨機分配為間充質幹細胞組(靜脈注射)和對照組,並在接受移植後12個月內,對患者腎小球濾過率、腎功能恢復的時間等項進行了檢測。結果顯示,所有患者均生存,且腎功能穩定。
小結
全球8%~16%的成年人患有慢性腎臟病,且多數急性腎損傷易進展為慢性腎功能衰竭,嚴重者會演變為「尿毒症」,我國腎臟病患者更是已接近 1.32 億。
眾多試驗已經證實,幹細胞在急慢性腎臟疾病的治療中起到了重要和關鍵的作用——幹細胞可實現衰竭腎臟的修復與更新,生成腎細胞,調理腎功能,實現全面修復、重造腎臟生態環境。幹細胞治療腎病更多的新進展值得我們期待。