文獻告訴你:間充質幹細胞對實體器官移植的重要貢獻

2020-12-06 騰訊網

本文首發自博雅幹細胞

作者：同濟大學 Dr.WANG

專家審核：江蘇大學附屬醫院 李晶 教授

1954年12月23日，在美國波士頓的彼得·布倫特·布裡漢姆醫院，約瑟夫·穆瑞、約翰·梅瑞爾和哈特維爾·哈裡森醫師在一對同卵雙胞胎之間進行了腎移植，移植的腎臟存活了8年。這次手術被後人視為現代器官移植的開始。

隨著科學的發展和技術的成熟，各類器官移植手術都取得了不同程度的成功，但術後患者產生的免疫排斥反應並沒有解決，因此，如果誘導產生供體特異性免疫耐受就能克服這個問題。

間充質幹細胞易於分離擴散，免疫原性低，還具有旁分泌和免疫調節的功能，所以其在臨床治療免疫介導的疾病中得到了很好的應用[1]。近年來，科學家們正在探索間充質幹細胞在實體器官移植中幫助促進免疫耐受的潛力，並陸陸續續有文獻發布。

器官移植小科普

器官移植是一種將一個個體的器官通過手術的方法導入另一個個體的技術，以替代原來喪失功能的器官，進而實現生命活動的正常進行。

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隨著科技的發展和臨床手術方式的不斷改進，器官移植手術成功率逐年攀升，由於社會公眾的呼籲和人類大愛情懷的普化，越來越多的人加入到器官捐獻的隊伍中，使得更多在煎熬中等待供體器官補給的患者得到了及時的治療。

臨床尚缺乏根本治療器官移植免疫排斥的方法

器官移植仍然是患有不可逆器官衰竭患者的首選治療方法，同時排斥反應也是器官移植患者需要終生警惕的問題。

術後早期是排斥反應的高發時期，也是決定器官移植手術能否成功的關鍵時期，但目前尚缺乏有效的逆轉措施，常需聯合應用大劑量免疫抑制藥物進行預防，另外，依據移植器官的不同，移植手術後的免疫抑制方案也存在較大差異，多數情況下預防效果依然不盡人意[1]。因此，發掘有效治療器官移植免疫排斥的方法迫在眉睫。

間充質幹細胞是治療器官移植免疫排斥的希望

間充質幹細胞被認為是一種寶貴的細胞類型，因為它們具有獨特的免疫調節特性，這使得它們在免疫系統高度激活的移植環境中很有應用價值，正越來越引起研究者的關注。

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間充質幹細胞能夠抑制效應T細胞和記憶性T淋巴細胞功能，抑制輔助性T細胞、Th2和Th17細胞反應，誘導T淋巴細胞向CD4+、CD25+、Foxp3+調節性T細胞分化，這一特性使間充質幹細胞可能成為適合在器官移植中誘導免疫耐受的新型細胞群[2]。

2019年6月義大利研究者報告了一例活體腎臟移植受者用自體間充質幹細胞治療誘導免疫耐受獲得成功的案例[3]。男性患者37歲，腎病晚期，接受了活體腎臟移植手術，並且接受自體間充質幹細胞治療，在隨後9年的隨訪中，血清肌酐始終保持在1mg/dL左右（圖A）。每6個月測定一次碘海醇的血漿清除率，結果顯示腎小球濾過率(GFR)隨時間增加的好趨勢（圖B）。

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2017年的我國動物實驗顯示出了間充質幹細胞對肝移植的保護作用[4]。實驗選用35隻雄性Lewis供體大鼠和BN受體大鼠進行肝臟移植手術，同時從10隻同系雄性BN大鼠股骨和脛骨中分離出骨髓間充質幹細胞，術後立即經背部淺靜脈注射HO-1重組腺病毒介導的骨髓間充質幹細胞，進一步分析移植的肝臟情況。移植肝的組織病理學特徵顯示，注射間充質幹細胞組的門脈周圍淋巴細胞浸潤逐漸增加（圖A）。排斥反應活性指數（RAI）也比對照組要低（圖B）。

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隨後，也有動物研究揭示了間充質幹細胞對心臟移植後排斥反應具有免疫抑制能力[5]。實驗選用16隻小鼠進行心臟移植手術，術後心臟收縮能力消失被定義為完全排斥。幹預組給予腹腔注射間充質幹細胞。結果顯示間充質幹細胞對心臟移植後排斥反應具有明顯的免疫抑制能力，心臟收縮能力較對照組好，顯著延長了移植心臟的存活時間。

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間充質幹細胞的形態學圖像

展望

多項實驗研究顯示，間充質幹細胞對器官移植具有明顯的免疫抑制作用，減弱器官移植術後的免疫排斥反應，國內外研究學者也正對間充質幹細胞抑制排斥反應的機制進行不斷深入的探索，為未來的臨床應用提高更多更有效的信息。相信通過進一步的努力，間充質幹細胞在臨床器官移植方面將得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1] Kaundal U, Bagai U, Rakha A: Immunomodulatory plasticity of mesenchymal stem cells: a potential key to successful solid organ transplantation. J Transl Med 2018, 16(1):31.

[2] Sakata N, Yoshimatsu G, Kodama S: The Spleen as an Optimal Site for Islet Transplantation and a Source of Mesenchymal Stem Cells. Int J Mol Sci 2018, 19(5).

[3] Casiraghi F, Perico N, Gotti E, Todeschini M, Mister M, Cortinovis M, Portalupi V, Plati AR, Gaspari F, Villa A et al: Kidney transplant tolerance associated with remote autologous mesenchymal stromal cell administration. Stem Cells Transl Med 2020, 9(4):427-432.

[4] Wang R, Shen Z, Yang L, Yin M, Zheng W, Wu B, Liu T, Song H: Protective effects of heme oxygenase-1-transduced bone marrow-derived mesenchymal stem cells on reducedsize liver transplantation: Role of autophagy regulated by the ERK/mTOR signaling pathway. Int J Mol Med 2017, 40(5):1537-1548.

[5] Ding Y, Liang X, Zhang Y, Yi L, Shum HC, Chen Q, Chan BP, Fan H, Liu Z, Tergaonkar V et al: Rap1 deficiency-provoked paracrine dysfunction impairs immunosuppressive potency of mesenchymal stem cells in allograft rejection of heart transplantation. Cell Death Dis 2018, 9(3):386.

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