新研究：胎盘是治疗新冠肺炎相关器官衰竭的最佳干细胞来源

本文首发自博雅干细胞

作者：上海大学 Dr.ZHU

专家审核：江苏大学附属医院 李晶 教授

 日前，发表在《干细胞杂志》（stem cells journals）上的研究分析了新冠肺炎相关器官衰竭的细胞疗法。多种来源的间充质干细胞已被提出用于治疗新冠肺炎相关的急性呼吸窘迫综合征。血管紧张素转换酶受体2是新冠病毒进入细胞的受体。研究人员分析了间充质干细胞中血管紧张素转换酶受体2的表达，发现能用于治疗新冠肺炎相关器官衰竭的最佳间充质干细胞来源是胎盘或多能干细胞 [1]。

间充质干细胞被作为抗炎策略

2020年，新型冠状病毒在全球范围内大面积爆发，成为人类面临的一个重大健康问题。新冠病毒通过血管紧张素转换酶受体2进入细胞，其高度分布于所有成年细胞中，包括肺、心、肾、肝和内皮细胞，这些细胞极易受到新冠病毒的感染。肺泡细胞中血管紧张素转换酶受体2的高表达是新冠病毒感染肺部的主要原因之一。

新冠病毒感染引发强烈的细胞因子风暴和巨噬细胞激活综合征，导致其快速发展为急性呼吸窘迫综合征、多器官衰竭和死亡。面对新冠肺炎疫情，多个国家建议使用多种来源的间充质干细胞作为一种主要的抗炎策略[3]。

为何胎盘来源间充质干细胞更适用于新冠肺炎的治疗？

在世界范围内，为阻止或改善新冠病毒诱导的器官损伤而开展的努力中，发现应用间充质干细胞可以发挥治疗作用，主要机制与其免疫调节能力有关。由于病毒通过血管紧张素转换酶受体2进入靶细胞，因此需要确定输注给患者的间充质干细胞是否也可能是病毒进入的靶细胞。

研究发现，血管紧张素转换酶受体2在成人骨髓、脂肪组织或脐带间充质干细胞中高表达。而在胎盘来源的间充质干细胞中低表达，且仅在培养的早期传代中。来自人类胚胎干细胞或人类诱导多能干细胞的间充质干细胞也表达极低水平的血管紧张素转换酶受体2[4]。

图片来自文献[1]

分析发现，低表达血管紧张素转换酶受体2的间质干细胞与抗炎特征相关性更高。胚胎样间充质干细胞(如羊水来源的干细胞)的有益作用已经在包括肾移植过程中缺血再灌注损伤引起的细胞因子风暴等实验环境中得到证实[5]。人类诱导多能干细胞的耐受性也在小鼠皮肤移植中得到证实[6]。这对未来用于治疗严重新冠病毒感染的临床干细胞疗法的间充质干细胞来源选择具有重要意义。

间充质干细胞治疗冠肺炎的新思考

在当前全球紧急情况下，包括中国、美国和以色列等已经批准了几项基于间充质干细胞移植治疗新冠病毒引起的严重急性呼吸窘迫综合征的临床试验。

最近的一项开创性临床研究纳入了7名患者，他们移植的脐带衍生的间充质干细胞不表达血管紧张素转换酶受体2，从而阻止新冠病毒进入移植细胞[7]。这项试验的初步结果对危重症患者效果是非常令人鼓舞的，其中一些患者从新冠病毒诱导的肺炎中恢复。

在这项开拓性的临床研究之后，几个针对新冠病毒相关器官衰竭的一期试验已经启动，主要使用脐带衍生的间质干细胞(ClinicalTrials.gov)。

https://clinicaltrials.gov/ct2/results/map?term=mesenchymal+stem+cell&cond=COVID-19&map=

然而，如果血管紧张素转换酶受体2的表达水平很高，这些潜在的治疗工具可能有危害性。目前，应用于临床治疗的不同组织来源的间充质干细胞血管紧张转换酶受体2受体表达水平是否有差异尚无明确的数据。此外，骨髓间充质干细胞的免疫调节效力因其来源器官或组织的不同而不同，疾病特异性炎症微环境可能影响骨髓间充质干细胞的调节作用。

所以未来胚胎样间充质干细胞是临床研究的重点[8]。血管紧张素转换酶受体2的表达或许可以作为间充质干细胞治疗新冠病毒感染相关器官衰竭治疗的考虑要素。

展望

总的来说，胚胎样间充质干细胞无论是来自早期通道的胎盘，还是来自人类胚胎干细胞或人类诱导多能干细胞的间充质干细胞，都可能是治疗新冠病毒诱导的器官衰竭的良好来源。未来的研究中，也可以根据血管紧张素转换酶受体2的表达来选择间充质干细胞批次。

间充质干细胞的治疗作用可能是通过同时靶向多种细胞因子、调节多种巨噬细胞的功能，这意味着胚胎样间充质干细胞这些免疫调节作用使其成为新冠病毒诱导的细胞因子风暴的一种有前途的治疗选择。

参考文献：

1. Christophe Desterke, Frank Griscelli ,Jusuf Imeri,et.al. Molecular investigation of adequate sources of mesenchymal stem cells for cell therapy of COVID‐19‐associated organ failure. Stem Cells Transl Med. 2020 Nov 25. doi: 10.1002/sctm.20-0189. Online ahead of print.

2.https://baike.sogou.com/v185011847.htm?fromTitle=COVID-19

3. Zhu N, Zhang D, Wang W, et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020;382(8):727-733.

4. Ge XY, Li JL, Yang XL, et al. Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature. 2013;503:535-538.

5.Huang C, Wang Y, Li X, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020;395:497-506.

6.Baulier E, Favreau F, Le Corf A, et al. Amniotic fluid-derived mesenchymal stem cells prevent fibrosis and preserve renal function in a preclinical porcine model of kidney transplantation. Stem Cells Translational Medicine. 2014;3(7):809-820.

7. Leng Z, Zhu R, Hou W, et al. Transplantation of mesenchymal stem cells improves the outcome of patients with COVID-19 pneumonia. Aging Dis. 2020;11:216-228.

8. Barberi T, Willis LM, Socci ND, Studer L. Derivation of multipotent mesenchymal precursors from human embryonic stem cells. PLoS Med. 2005;2(6):e161.

声明：本文为博雅干细胞内容团队原创，请勿随意转载到任何平台。若未经允许进行随意转载或随意篡改后转载，博雅干细胞将保留追诉权利。获得授权转载本文时，请勿删除本段内容。