自幹細胞被發現以來,因其多向分化潛能、低免疫原性及維持免疫平衡等作用,在自身免疫疾病的臨床應用中備受關注,如系統性硬化症,幹細胞移植取得了階段性的進展。
系統性硬化症是一種病理表現為慢性炎症浸潤、皮膚和內臟器官纖維增生的自身免疫性疾病,部分患者會累及肺部,主要表現為肺間質纖維化及肺動脈高壓,導致患者通氣功能和換氣功能障礙。
幹細胞移植的臨床前研究
系統性硬化症病理基礎為成纖維細胞代謝障礙導致的膠原與基質蛋白異常增生、血管的損傷與減少、患者局部微循環障礙及自身免疫系統的異常激活。Cipriani等人對比了7例嚴重瀰漫型系統性硬化症患者和15名健康人的骨髓間充質幹細胞,認為系統性硬化症患者間充質幹細胞的血管內皮分化能力受損,導致血管內皮損傷後新生血管形成障礙。
移植外源性的幹細胞可調節免疫反應,對系統性硬化症具有抗纖維化、緩解炎症和減輕血管病變的作用。幹細胞可促進皮膚創面的修復,明顯減輕上皮及肺間質的纖維化,對系統性硬化症動物模型產生了良好的抗炎及免疫重建效果。
張等人對系統性硬化症模型小鼠給予皮下注射脂肪來源的幹細胞,移植後IL-17、TGF-β、IL-6和TNF-α的表達水平顯著降低,皮膚和肺組織中膠原纖維減少,膠原蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ表達水平降低;皮膚組織中CD31+表達增多,幹細胞在皮膚血管損傷中起修復作用。
幹細胞移植的臨床應用
據臨床報導,幹細胞移植應用於風溼性疾病的第一種疾病就是系統性硬化症,自體脂肪間充質幹細胞有效減輕輻射誘導的系統性硬化症患者面部的纖維化。
【臨床試驗】國外學者對1例女性患者(41歲有4年病史並伴有肢端潰瘍)實施幹細胞移植,結果發現皮膚增厚及肢端潰瘍均有明顯減輕;國內學者孫等人開展相關臨床研究,5例重症系統性硬化症患者接受了臍帶來源間充質幹細胞移植,結果發現,幹細胞移植後患者皮膚厚度評分(MRSS)顯著下降,生活質量評分(HAQ-DI)改善,血清抗核抗體水平下降,伴有血管炎及難治性皮膚潰瘍的患者移植後皮膚潰瘍顯著好轉,無患者出現移植相關不良反應。
另有報導研究人員對系統性硬化症患者的面部及指端進行局部注射自體脂肪來源的MSC,這些臨床試驗結果均證實幹細胞移植修復系統性硬化症患者安全且有良好的臨床療效。
免疫機制研究,幹細胞移植後患者外周血CD4+CD25+Foxp3+Treg細胞比例增加,血清TGF-β水平升高,而外周血CD3+T細胞絕對數減少;進一步研究發現幹細胞體內外均可誘導系統性硬化症患者T淋巴細胞凋亡,研究者認為幹細胞可通過上調TGF-β及Treg細胞誘導宿主免疫耐受;而系統性硬化症患者骨髓來源間充質幹細胞表達Fas、FasL及MCP-1水平均顯著下降,不能誘導T細胞凋亡。