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什么是系统性硬化症
系统性硬化症( systemic sclerosis，SSc) 又称为硬皮病，是一种以局部皮肤或全身多个器官纤维化为特征的自身免疫性疾病，其临床表现包括皮肤纤维化、雷诺现象、血管紊乱、关节疼痛、指端溃疡和毛细血管扩张。其损伤机体多个器官，包括皮肤、肺、心脏、肾脏、食管等，且女性患者较男性患者更为多见[1-2]。
目前，根据皮肤受累情况SSc被分为5种亚型：弥漫性SSc（diffuse cutaneous systemic sclerosis，dSSc）、局限性SSc(limited cutaneous systemic sclerosis，lSSc)、无皮肤硬化的SSc、重叠综合征和未分化结缔组织病。2013年美国风湿病学会（ACR）/欧洲抗风湿病联盟（EULAR）颁布了新的SSc分类标准，其中重要因素包括近端皮肤硬化、指硬化、肺部纤维化、甲襞微循环检查异常、雷诺现象、特异性抗体阳性[3-4]，具体评分标准见表1。
表1 美国风湿病学会/欧洲抗风湿病联盟SSc分类标准[5]
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系统性硬化症流行病学
在世界不同国家或地区都有关于SSc的发病率及患病率报道，由于各国研究设计、纳入标准及地理位置的不同，得出的数据也各有不同。有研究总结了不同国家地区SSc的患病率及发病率情况。SSc患病率在21/100万~600/100万范围波动，发病率在8/100万-56/100万，且呈现出地区、时间、人群差异分布，在性别方面，女性发病率及患病率高于男性，男女比例在1:4到1:29不等[6]。
我国尚缺乏 SSc发病率的详细报道。有研究对中国台湾2002-2007年发病率及患病率进行了统计，发病率为10.9/100万，患病率77.7/100万。以此对中国大陆SSc患者进行测算，大陆每年新发病人数量大概为15260人，患病人数约为108780人。
03
系统性硬化症发病机制
研究表明SSc发病主要机制与遗传及环境因素、机体免疫、胶原产生过度及成纤维细胞功能异常、血管功能异常等[8]有关。环境危险因素如 X射线反复照射有可能会发生特发性硬皮病，二氧化硅、溶剂、氯乙烯、有毒石油、色氨酸、氨苯砜、钆、博来霉素和镇痛剂等亦能导致系统性硬化症相关疾病。随着高通量测序技术的不断发展，已经有越来越多的系统性硬化症易感基因被不断筛选出来，如美洲印第安人的特异易感基因分别为Cw4，DRB1 * 1602(DR2)DQA1 * 0501, DQB1* 0301(DQ7) ，研究表明遗传因素在系统性硬化症发病过程中的重要作用。有研究发现SSc中先天性和适应性免疫系统异常，包括受累组织的慢性单核细胞浸润、细胞因子和生长因子产生的失调以及自身抗体的产生。此外，成纤维细胞的激活、失调的血管生成和缺陷的血管生成亦可促进SSc进程[9-10]。
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间充质干细胞治疗系统性硬化症
1.间充质干细胞简介
间充质干细胞( Mesenchymal stem cells，MSCs) 是来源于中胚层的具有高度自我更新和多向分化潜能的成体干细胞。可从不同组织中提取，包括骨髓(BM)、脂肪组织(AD)、脐带(UC)、胎盘(PL)和牙髓（DP），1974 年，Friedenstein等首次发现了一类具有生成成骨潜能的与成纤维细胞相似的非造血干细胞。直到1991年，Caplan等才给这类细胞起名为MSCs。MSCs 具有向多种组织细胞分化的潜能 (如骨骼肌细胞、脂肪细胞、成骨细胞等)[11-12]。MSCs具有促进血管生成、抗炎、抗纤维化和免疫调节等功能特性，是治疗自身免疫性疾病的理想细胞。MSCs发挥作用的功能正好切合硬皮病的发病机制。
2.间充质干细胞作用机制
间充质干细胞可通过不同的作用机制在多种疾病中发挥重要作用。MSCs的作用机制主要归因于两个方面（详见图1）：1.通过分化为各种细胞谱系来替代受损组织。2.通过免疫调节功能调节免疫反应。主要通过（1）可溶性调节因子：免疫调节因子/血管生成因子/抗凋亡因子/抗氧化因子；（2）旁分泌作用；（3）细胞与细胞接触；（4）线粒体转移；（5）细胞外囊泡(外泌体)[13]等方式调节免疫反应。
图1 MSCs作用机制[13]
MSCs可在SSc发病过程中的不同机制通路中调控疾病过程，具体机制详见图2[14]，MSCs主要通过三个方面参与SSc病理过程[15]。
图2 MSCs治疗SSc的可能机制[14]
注：间充质干细胞治疗硬皮病的作用机制。MSCs可以通过不同的机制在硬皮病治疗中发挥作用，例如对胶原积累的抗纤维化作用、对血管病变的促血管生成作用以及抗炎和免疫调节作用。
（1）抗纤维化性质，抗纤维化性质可防止胶原在皮肤、肺和消化系统中积聚。TGFβ1、TGFβR II、I型胶原α1链(COL1A1)、III型胶原α1链 (COL3A1)、肝细胞生长因子 (HGF)、基质金属蛋白酶 (MMPs)1、MMP2、MMP9、金属蛋白酶组织抑制剂 1 (TIMP1) 、miR-1999-3p、miR-151-5p 等因子均参与该过程。
（2）血管生成性质，通过血管内皮生长因子 (VEGF)、胰岛素样生长因子-1 (IGF-1)、HGF、血小板衍生生长因子 (PDGF) 和 IL-6来对抗广泛的血管病变 。
（3）抗炎性质，抗炎作用可调控免疫系统失调。TGFβ1、IL-6、前列腺素 E2 (PGE2)、HGF、干扰素γ (IFN-γ)、IL-10、IL-4、肿瘤坏死因子 α (TNF-α)、吲哚胺-2、3-双加氧酶 (IDO) 和诱导型NO合酶 (iNOS)、TNF-α-刺激基因-6 (TSG6)、白细胞介素-1 受体拮抗剂 (IL-1RA)、血红素加氧酶-1 (HO-1) 和 TNF受体1 (TNFR1) 均与该机制有关[15]。
05
间充质干细胞治疗系统性硬化症的动物模型研究
博莱霉素诱导、注射次氯酸（HOCl）和Tsk1/+模型是最常用的三种系统性硬化症动物模型。有研究报道在博莱霉素(BLM)诱导的SSc模型中，间充质干细胞来源的细胞外囊泡（BMSC-EVs）减少了BLM诱导的皮肤增厚和纤维化、胶原的异常沉积，真皮中的炎症浸润，降低成纤维细胞向肌成纤维细胞的分化从而能够有效地干预SSC病理表现和疾病过程[16]。
此外，有研究表明，在SSc模型中注射MSCs可对抗肺和皮肤中的纤维化扩张，调节参与纤维化形成的细胞因子和基因产物的水平；并且在相关部位也观察到较好的伤口愈合状态和较低的炎症水平[17]。进一步研究在HOCL诱导的SSc模型中，MSCs的实验报告了相同的效果[18]。在Tsk1/+ SSc模型中，MSCs注射也能减少脂肪组织引起的骨量减少和骨髓替代，哺乳动物雷帕霉素靶点 (mTOR) 通路的抑制被认为是潜在机制[19]。以上研究表明间充质干细胞在SSc治疗中具有显著应用潜力。
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间充质干细胞治疗系统性硬化症的临床研究进展
基于MSCs治疗SSc的临床实验分为病例报告和临床试验两类。已于2008年报道了第一个接受BM-MSC治疗进行性弥漫性SSc的患者病例报告。一名年轻女性患者患有严重的疾病，对所有免疫抑制药物均无效。在干细胞植入前，出现了6个疼痛性溃疡，在接受了6 × 107的同种异体半相合相关供体BM-MSC的静脉注射后无不良事件报告。治疗后3个月，患者的疼痛性溃疡显著减少。手和手指血液循环的血管改善。
在2011 年，同一团队报告了四例同种异体BM-MSC的补充病例（0.22至1.8 × 106 BM-MSCs/kg体重），再次观察到血管病变和皮肤纤维化的改善。2015 年发表了第一次开放I期临床试验的结果，该试验评估MSCs的基质血管成分(SVF)对12名患有严重功能性手部障碍的SSc 患者的作用。结果表明，自体SVF手指部位注射安全性可靠，并且在6个月内记录了疼痛、抓握能力、手指水肿、雷诺现象和生活质量等指标变化，试验结果表明，以上指标均有显著改善。在长达12个月的随访中，观察到皮肤硬化、运动、水肿和手部力量的显著改善[20]。
此外，有临床研究表明，AD-MSC注射液在皮下应用于所有手指时改善雷诺效应，且对张口度以及改善手功能和具有相同的效果[21]。还有研究表明，UC-MSC在提高手部和肺部功能以及降低SSc患者皮肤胶原含量方面的治疗中具有显著疗效[22-24]。
Wang 等[25]首次证明同种异体UC-MSCs治疗难治性SSc患者不仅可改善其皮肤症状及生存质量，还能降低血清自身抗体水平，且5例患者随访12个月均未见不良反应。该研究发现静脉输注UC- MSCs 1个月时所有患者在肺部、神经系统和血液系统未发生任何不良反应。治疗100 d内接受h MSCs的患者治疗相关死亡率为0.2%（感染，1/404），所有患者1年和3年的总生存率分别为97%和94.6%。另外，我国也有应用血浆置换术联合同种异体UC-MSCs 治疗SSc的研究报道，14例SSc患者在第1、3 和5天接受了3次血浆置换术治疗，其后应用环磷酰胺治疗，在第8天接受单次UC-MSCs 静脉输注（1×106/kg）。经12个月随访，患者血清TGF-β和VEGF水平显著降低，伴有间质性肺疾病的患者肺功能和影像学明显改善，而此前这些患者经糖皮质激素和环磷酰胺治疗后并未见肺部情况改善[26]。
展望
系统性硬化症作为一种以局部皮肤或全身多个器官纤维化为特征的自身免疫性疾病，目前治疗药物及治疗方法有免疫抑制及调节剂（糖皮质激素、免疫抑制剂），血管活性药物（钙离子拮抗剂 、前列腺素衍生物），抗纤维化剂，生物制剂（利妥昔单抗、抗肿瘤坏死因子-α抗体等），手术移植、光疗等[27-28]。但多为对症治疗，长期以来缺乏有效的治疗手段，现有治疗手段未能满足临床用药需求。
间充质干细胞具有免疫调节的功能特性，是治疗自身免疫性疾病的理想细胞，可通过对抗胶原积累的抗纤维化作用、改善血管病变的促血管生成作用以及抗炎和免疫调节作用，从而在SSc疾病进程中发挥治疗作用。
在多项动物模型试验中，MSCs可减少皮肤增厚和纤维化、胶原异常沉积，真皮炎症浸润；降低成纤维细胞分化；对抗肺和皮肤中的纤维化扩张从而干预SSC病理表现和疾病过程。在多项病例报告和临床试验中，MSCs治疗SSc无不良事件报告，证明其安全性可靠。此外，患者溃疡显著减少，血液循环及皮肤纤维化改善，可显著改善雷诺现象、提高患者生活质量。
以上结果表明，MSCs在不同SSc临床前试验和临床病例中安全有效，表明其治疗SSc的巨大临床应用潜力。
康景生物与四川大学华西医院合作项目——人脐带间充质干细胞治疗系统性硬化症的临床研究项目备案研究正在进行中，该项目成功实施将为干细胞临床治疗系统性硬化症提供真实有效的依据，为未来干细胞治疗自身免疫性疾病奠定基础，更重要的是能够给系统性硬化症患者带来康复的曙光。
参考文献：略。
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