间充质干细胞治疗炎性肠病的研究进展

述评DOI:10.3969/g.issn.0253-9802.2011.04.001作者单位:中山大学孙逸仙纪念医院消化内科(510120)*通讯作者:中华医学会消化病学分会炎症性肠病学组委员，教授，医学博士，硕士生导师间充质干细胞治疗炎性肠病的研究进展昝慧钟英强*［摘要］炎性肠病(IBD)是一种病因不明确的疾病，有终生复发的倾向，重症患者迁延不愈，预后不良。IBD的传统治疗方式主要是运用抗炎和免疫抑制药物，长期治疗易致较多不良反应、效果欠佳。间充质干细胞(MSCs)具有多向分化能力和免疫调节功能，用于治疗IBD具有一定的理论和实验基础，是一种有前途的新型治疗方法。该文主要介绍MSCs移植治疗IBD的应用及其可能的机制。［关键词］炎性肠病;间充质干细胞;移植ResearchonmesenchymalstemcellsinthetreatmentofinflammatoryboweldiseaseZANHui，ZHONGYing-qiang.DepartmentofGastroenterology，TheAffiliatedSUNYat-senMemorialHospitalofSUNYat-senUniversi-ty，Guangzhou510120，China;*Correspondingauthor［Abstract］Varioustheorieshavebeendevelopedtoexplaintheetiopathogenesisofinflammatoryboweldisease(IBD)，butsofarnoneofthemhasledtoatherapywithlong-termefficacyandwithoutsideeffects.Currentthera-piesrangingfromanti-inflammatorydrugstoimmunosuppressiveregimens，remaininadequate.Withthedevelop-mentofresearchonstemcells，someprogresshasbeenachievedintheapplicationofstemcelltransplantationtothetreatmentofIBD.Thisarticlemainlyintroducedtheapplicationofmesenchymalstemcell(MSCs)transplanta-tioninthetreatmentofIBDandthepossiblemechanismofthisnoveltherapy.［Keywords］Inflammatoryboweldisease;Mesenchymalstemcell;Transplantation1引言炎性肠病(Inflammatoryboweldisease，IBD)主要包括溃疡性结肠炎(Ulcerativecolitis，UC)和克罗恩病(Crohn'sdisease，CD)，多数患者病程长、反复发作，生活质量受到影响，病情严重者预后不良。IBD在西方国家的发病率比亚洲国家高，但近年来我国的发病率逐渐增加，根据中华医学会消化医学会2007年的调查结果显示，近10年来我国IBD发病例数上升了3.1倍，UC患病率为11.6/100万，CD约为1.4/100万［1］。IBD的发病与遗传、免疫因素有关，常以感染、饮食、药物、肠道菌群失调等为诱因。IBD的传统治疗方法主要包括糖皮质激素、水杨酸制剂及免疫抑制剂，但这些治疗方法无法明显缩短IBD的自然病程，且长期使用以上药物会给患者带来难以克服的不良反应，即便使用生物制剂治疗，也只有部分患者获得缓解。干细胞移植是治疗IBD的一种新方法，具有较好的应用前景，干细胞移植根据供体和受体的关系及遗传背景可分为:同基因移植、异基因移植和自体移植。在目前的研究中，与IBD相关的干细胞移植主要分为两种:造血干细胞移植和间充质干细胞(Mesenchymalstemcells，MSCs)移植。本文主要介绍MSCs在治疗IBD中的应用理论基础及研究进展。2IBD的发病机制IBD的发病机制尚未明确，现已形成多种理论，认为其发病与遗传、环境、感染和饮食等多种因素相互作用有关:①IBD的遗传因素已经得到了证实，到目前为止，针对染色体范围的筛选已经证实了与IBD相关的7个基因位点，大部分的基因位点与UC和CD有关，这提示IBD的发病存在一定的遗传特异性，基因定位的IBD位点(如:NOD2/CARD15)与肠道的免疫功能和渗透功能相关［2］。肠上皮潘氏细胞的NOD2基因位点表达后，112新医学2011年4月第42卷第4期可产生一种具有防卫功能的蛋白，CD患者NOD2基因发生突变，这种蛋白的表达下降。②肠道中的菌群和免疫反应中淋巴细胞的作用，已经在IBD患者和小鼠模型中进行了研究，CD是Th1CD4+T细胞占主导作用，而UC患者是非典型Th2CD4+T细胞和产生转化生长因子(TGF)-β、IL-5的非典型性自然杀伤细胞占主导作用，CD4+CD25+T细胞抑制剂可能会消除或减轻黏膜水平的慢性炎症状态［3］。小鼠模型的实验研究证实，调节CD4+CD25+T细胞的功能可以预防或改善结肠炎。IBD患者肠道黏膜及全身循环系统中的抗体均急剧增加，且在IBD患者体内发现了自身免疫性抗体，但这种抗体是否存在仍需进一步的研究证实。T淋巴细胞在IBD的免疫反应中起核心作用，T淋巴细胞的活化伴随IL、可溶性炎性因子和免疫调节信号的多重改变。3MSCs的分离与特性国际细胞疗法协会(ISCT)提出了MSCs的三种鉴定标准:①体外培养时贴壁生长;②具有向脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞等分化的能力;③表型中CD105、CD73和CD90的阳性率大于95%，而CD45、CD34、CD14、CD19和HLA-DR的阳性率小于2%［4］。MSCs是成体干细胞的一种，具有分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和肌细胞的能力。除了具有多向分化能力外，MSCs还具有可以调节免疫反应、治疗炎症性疾病的特性。MSCs具有随着循环系统进行迁移的能力，移植入人体后可分布在多个不同的地方［5-6］。MSCs可从骨髓、肝脏、牙周韧带、毛囊、脂肪组织、脐血、羊水、胎盘和肺等组织中分离得到。目前MSCs还没有明确的识别表型，现临床试验中使用的人类MSCs表型一般是CD73+、CD90+、CD105+、CD45-。不同组织分离得到的MSCs具有向不同类型细胞分化的能力［7］。最典型的MSCs是从骨髓中分离得到的，其分离和纯化方法在不同的实验室会有所不同。脂肪来源的MSCs已经成为MSCs疗法中最具吸引力的细胞来源，大量的MSCs易从健康捐赠者的脂肪中分离得到，体外迅速扩增后可以形成有效的临床剂量，而且脂肪来源的MSCs具有与骨髓来源的MSCs相似的特性。且经小鼠模型证实，脂肪来源的MSCs对移植物抗宿主病(GVHD)具有治疗作用。4MSCs对免疫功能的影响MSCs可以通过人体免疫屏障，并且产生免疫耐受，有以下证据:①在体内实验中，移植的其他异体细胞被消除后，MSCs还可以持续存在，这提示MSCs在通过免疫屏障的时候可能不会引起免疫反应;②人MSCs与淋巴细胞共培养时，人MSCs不能诱导淋巴细胞的分化，MSCs可以通过使淋巴细胞和自然杀伤细胞的抑制受体错配来逃避免疫细胞;③将来自异体人类胎肝的HLA不匹配的MSCs移植入患有软骨形成障碍、具有免疫活性的妊娠晚期的胎儿，原位免疫荧光反应显示移植后供体来源的细胞可以持续存在，在体外，将患儿的淋巴细胞暴露于移植物中，也没有观察到免疫反应。未分化的MSCs可以产生一些重要的生长因子和细胞分裂素，从而促进造血干细胞的扩增和分化，且可以减轻免疫细胞对炎症的反应程度。MSCs具有抗炎症反应和免疫调节的能力，使其成为治疗免疫系统紊乱引起的疾病的潜在方法，这些疾病包括GVHD，器官移植后的排斥反应和自身免疫性疾病。5MSCs治疗IBD的可能机制MSCs用于治疗IBD的机制可能是:①MSCs可定植于肠道黏膜，定向分化为成肌纤维细胞和成纤维细胞，在IBD肠黏膜的修复和纤维化过程中发挥重要作用［10］。成肌纤维细胞包括肠上皮下成肌纤维细胞(Intestinalsubepithelialmyofibroblasts，ISEMFs)和Cajal肠道细胞，ISEMFs局限在基底膜之下，在上皮细胞下的固有层中发现，是一种间充质细胞，调节上皮细胞的增殖、分化和细胞外基质的新陈代谢，影响基底膜的生长。ISEMFs通过调节细胞活素和生长因子的释放来控制黏膜的修复过程，通过释放TGF-β、上皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子和炎性细胞因子，促进上皮细胞的增殖和迁移，在黏膜修复的关键性过程中起维护和重建基底膜的作用。②MSCs可分化为多种具有分泌功能的肠上皮细胞，从而产生大量的生长因子及在组织修复和重建中起重要作用的IL，对MSCs旁分泌功能的研究证实，这些细胞可作为营养中介参与组织损伤的愈合和长期修复。③MSCs具有调节免疫反应的能力，可抑制T、B细胞和淋巴细胞的活化功能，降低树突状细胞的抗原提呈作用，调节肠道异常的免疫反应，从而发挥治疗IBD的作用;MSCs可以产生血管内皮生长因子(VEGF)和TGF-β1，有助于受损肠上皮组织的修复［11］。④胃212新医学2011年4月第42卷第4期肠道炎症过程中引起的肠道黏膜破坏、炎症和溃疡可以通过重建正常肠黏膜组织而修复，炎症活动的消退是与修复过程相关联的，而MSCs在修复过程中起关键性作用［12］。MSCs还可通过重组肠上皮外层紧密连接蛋白而恢复肠上皮屏障的完整性。6MSCs治疗IBD的基础和临床试验研究重度、复发性IBD的治疗，从抗炎(如氨基水杨酸、糖皮质激素)到免疫抑制剂(如硫唑嘌呤)或生物制剂(如英夫利昔单抗)，均没有较高的黏膜愈合率。干细胞移植治疗的研究给IBD带来一种新的治疗方法，而MSCs通过组织再生和局部免疫调节作用，是干细胞移植治疗的一种具有前景的种子细胞来源。在大鼠结肠炎模型的实验研究中，将MSCs局部灌注于结肠，发现体外培养的MSCs和灌注后的MSCs可表达VEGF和TGF-β1，并可通过分化为肠上皮细胞修复受损区域［11］。Lazebnik等［11］采用骨髓来源的MSCs移植治疗IBD，所有患者分为4组，第1组为39例UC患者，第2组为11例CD患者，对照组包括30例UC(第3组)和10例CD患者(第4组)，试验结果采用Rachmilewich活动指数、CD活动指数(CDAI)等进行量化分析，实验组每例患者接受的MSCs细胞数为(1.5～2)×108个，以静脉注射的方式给予。结果发现，第1组临床症状和形态学指标均较对照组和第2组患者明显改善。表明骨髓来源的MSCs移植有助于IBD患者的肠道炎症损伤修复及炎症活动的消退。有研究证实脂肪来源的MSCs对IBD合并的肛周溃疡愈合具有治疗作用［13］。1例年轻的CD患者患有复发性肛周瘘管，予脂肪来源的MSCs行自体干细胞移植，在进行干细胞治疗之前，该患者已经接受了多种传统IBD治疗方法，症状均没有得到控制。脂肪来源的MSCs分离后，扩增3周，然后注射到直肠黏膜，注射1周后，肛周瘘管愈合，且没有发现任何不良反应。ProchymalTM由Osiris公司研发，是来自健康成人捐赠者的骨髓MSCs，用于静脉注射。在Prochy-malTM的Ⅱ期临床研究中，纳入标准为CDAI＞220，且糖皮质激素、英夫利昔单抗和其他免疫抑制剂治疗失败，在使用ProchymalTM注射2次后，每位患者的CDAI均有下降，且具有统计学意义，7d内CDAI平均值下降了62。现在ProchymalTM已被批准进入Ⅲ期临床试验［10］。7结语与展望MSCs可以从人体的骨髓、脂肪和中胚层组织中分离得到，其在体外扩增的条件相对简单，可分化为不同的组织细胞，可分泌多种生长因子并具有免疫调节和抗炎作用，但只具有很小的免疫原性，因此是一种最具应用前景的干细胞来源。虽然MSCs免疫调节作用机制还没有被完全研究清楚，但已经在治疗IBD的临床试验中取得了一定的成果，但仍缺乏大规模设计严谨的临床研究来确定MSCs移植的作用和具体的操作、剂量等［14］。随着研究的不断深入，期待MSCs移植能在IBD的治疗中得到广泛、有效的应用。［参考文献］［1］中华医学会消化病分会炎症性肠病协作组.对我国炎症性肠病诊断治疗的共识意见［J］.胃肠病学，2007，12(8):488-495.［2］VANLIMBERGENJ，RUSSELLRK，NIMMOER，etal.Thegeneticsofinflammatoryboweldisease［J］.AmJGastroenterol，2007，102(12):2820-2831.［3］BROWNSJ，MAYERL.Theimmnuneresponseinin-flammatoryboweldisease［J］.AmJGastroenterol，2007，102(9):2058-2069.［4］DOMINICIM，LEBLANCK，MUELLERI，etal.Min-imalcriteriafordefiningmultipotentmesenchymalstromalcells.TheInternationalSocietyforCellularTherapyposi-tionstatement［J］.Cytotherapy，2006，8(4):315-317.［5］ANDOHA，BAMBAS，BRITTANM，etal.Roleofin-testinalsubepithelialmyofibroblstininflammationandre-generativeresponseinthegut［J］.PharmacolTher，2007，114(1):94-106.［6］LIYP，PACZENSNYS，LAURETE，etal.HumanmesenchymalstemcellslicenseadultCD34+hemopoeticprogenitorcellstodifferentiateintoregualtorydendriticcellsthroughactivationoftheNotchpathway［J］.JIm-munol，2008，180(3):1598-1608.［7］ALVIANOF，FOSSATIV，MARCHIONNIC，etal.TermAmnioticmembraneisahighthroughputsourceformultipotentmesenchymalstemcellswiththeabilitytodifferentiateintoendothelialcellsinvitro［J］.BMCDevBiol，2007，21(2):7-11.［8］TAUPINP.OTI-010OsirisTherapeutics/JCRPharma-ceuticals［J］.CurrOpinInvestigDrugs，2006，7(5):473-481.［9］HAYASHIY，TSUJIS，TSUJIM，etal.Topicalimplan-tationofmesenchymalstemcellshasbeneficialeffectson312新医学2011年4月第42卷第4期healingofexperimentalcolitisinrats［J］.JPharmacolExpTher，2008，326(2):523-531.［10］KISSJ，URBNVS，DUDICSV，etal.Mesenchymalstemcellsandtheimmunesystem-immunosuppressionwithoutdrugs?［J］.OrvHetil，2008，149(8):339-346.［11］LAZEBNIKLB，KONOPLIANNIKOVAG，KNIAZEWOV，etal.Useofallogeneicmesenchymalstemcellsinthetreatmentofintestinalinflammatorydisease［J］.TerArkh，2010，82(2):38-43.［12］GONZALEZ-REYE，ANDERSONP，GONZLEZMA，etal.Humanadultstemcellsderivedfromadiposetis-sueprotectagainstexperimentalcolitisandsepsis［J］.Gut，2009，58(7):929-939.［13］GARCIA-OLMOD，GARCIAARRANZM，HERRE-ROSD，etal.AphaseIclinicaltrialofthetreatmentofCrohn'sfistulabyadiposemesenchymalstemcelltrans-plantation［J］.DisColonRectum，2005，48(7):1416-1423.［14］陈积圣，商昌珍.肝干细胞移植及其应用前景［J］.新医学，2008，39(11):704-705.(收稿日期:2011-02-15;编辑:杨江瑜欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈欈)医生手记细辛脑致速发型过敏反应一例陈海英DOI:10.3969/g.issn.0253-9802.2011.04.002作者单位:西部矿业股份有限公司锡铁山分公司职工医院(817303)患者男，39岁。因头痛、全身酸痛、流涕4d加重1d就诊。患者4d前因受凉出现头痛、四肢酸痛、咽痛症状，自服感冒药(具体不详)，自觉症状有所减轻，1d前再次受凉后上述症状加重并出现咳嗽、咳黄白痰，量中等，无血丝，于2010年7月27日来我院就诊。无药物及食物过敏史。体格检查:体温36.5℃，脉搏82次/分，呼吸18次/分，血压104/76mmHg(1mmHg=0.133kPa)。神志清晰，全身皮肤黏膜无黄染及出血点，鼻周有疱疹结痂，咽部充血，双侧扁桃体无肿大。心、肺、腹部检查无异常。拟诊:上呼吸道感染。给予细辛脑(重庆莱美药业股份有限公司出品，批号H20063947，规格2ml:8mg)16mg加入250ml5%葡萄糖及病毒唑0.8g加入250ml生理盐水静脉滴注治疗。先静脉滴注细辛脑，滴注约3min后，患者面部发烫、喉部发紧，自行坐起，随即出现口唇发麻，双肾区发酸并感胸闷、呼吸困难。患者呼吸20次/分，心率100次/分，血压84/70mmHg，双肺未闻及哮鸣音，双肾区叩痛。考虑药物过敏，喉头水肿，立即给予紧急处理:①停用细辛脑;②吸氧;③给予维生素C300mg加入250ml5%葡萄糖静脉滴注，10%葡萄糖酸钙10ml加5%葡萄糖10ml加地塞米松10mg静脉注射。约5min后患者自觉腰部发酸明显缓解，憋喘及胸闷症状明显改善，口唇发麻及喉部发紧症状减轻。后再给予口服氯苯那敏4mg，约20min患者上述症状完全缓解，继续观察1h后出院。随访1周未再出现其他不适。最后诊断:细辛脑致速发型过敏反应。细辛脑具有平喘、止咳、祛痰、镇静、解痉、抗惊厥的作用，临床常用于上呼吸道感染引起的咳嗽、咳痰、支气管哮喘及COPD伴咳嗽、咳痰、喘息等的治疗，其不良反应有轻度口干、头晕、恶心、胃不适、心悸及便秘等，罕见休克。细辛脑制剂中含的微量β-细辛脑(含量＜0.5%)是导致不良反应的主要原因，临床应用中要避免过敏体质患者使用，低浓度和缓慢滴注，配合雾化吸入治疗能减少不良反应的发生率。由于近年来细辛脑应用较广，不少患者应用过程中出现过敏反应［1］。本例患者无药物及食物过敏史，用细辛脑后出现速发型变态反应且症状严重，经对症及抗过敏治疗后迅速恢复。提示临床医师在应用细辛脑一定要谨慎，应用时密切观察患者反应，一旦发生不良反应甚至休克时要及时抢救，进行抗过敏治疗，以防发生意外。［参考文献］［1］姚丹，陈卫东.细辛脑的临床应用进展［J］.安徽医药，2005，9(7):537.(收稿日期:2011-01-19;编辑:杨江瑜)412新医学2011年4月第42卷第4期