间充质干细胞在造血干细胞移植中的应用进展

胡 晓综述，娄世锋审校

（重庆医科大学附属第二医院血液内科，重庆400010）

间充质干细胞在造血干细胞移植中的应用进展

胡 晓综述，娄世锋审校

（重庆医科大学附属第二医院血液内科，重庆400010）

间充质干细胞；造血干细胞移植；应用进展；综述

间充质干细胞（MSCs）是一种来源于中胚层的多能干细胞，在 20世纪 60年代由Friedenstein等[1]首次在实验中分离。MSCs具有多向分化潜能、支持造血和促进造血干细胞（HSC）植入、调节免疫及分离培养操作简单等特点，所以MSCs在造血干细胞移植（HSCT）的临床应用中愈发受到广大研究者的关注。临床上利用MSCs具有造血支持和免疫调控等特点，将MSCs应用于HSCT患者以促进HSCT术后的造血重建及防治移植物抗宿主病（GVHD），取得了一定成效。本文就MSCs在这两方面的研究进展及在HSCT的应用进展作一综述。

1 MSCs的生物学特性

MSCs是一类起源于中胚层的非造血成体干细胞，此类细胞广泛存在于各种机体组织如骨髓、脂肪、牙周膜组织、脐带、胎盘、羊膜、羊水等[2]，并且具有自我更新能力和多向分化潜能[3]，以及独特的细胞因子分泌功能。

1.1 MSCs体外培养及形态特征 MSCs呈纺锤形、成纤维细胞样，具有贴壁生长的特性，并可在体外被分离、培养。MSCs体外连续培养40次以上，细胞形态、表型、染色体核型保持不变，且仍具有多向分化的潜能，表明MSCs在快速、多次细胞分裂中能保持自我稳定性。体外扩增的MSCs在特定的诱导条件下可定向分化为成骨细胞及脂肪细胞等间质细胞[4]。

1.2 MSCs的多分化潜能 MSCs起源于胚胎发育早期的中胚层，具有高度自我更新能力和多向分化潜能。多个研究发现，MSCs在不同的诱导条件下可分化为骨髓基质细胞、成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞、成肌细胞等多种细胞[4-5]。Reyes等[6]证实，MSCs还具有向内、外胚层等方向分化的能力。

1.3 MSCs的表面标志 至今尚无研究证实MSCs存在特异性表面标志。当前学界普遍认为MSCs不表达如CD34、CD45等HSC表面抗原，而表达如CD105、CD73、CD29、CD44、CD106、CD90等表面标志[7]。

2 MSCs在HSCT中的作用

2.1 MSCs移植的安全性 Lazarus等[8]首先将血液肿瘤缓解期患者的MSCs收集后，在体外扩增培养4～7周，通过静脉注射入患者体内，未观察到任何毒性反应。Lee等[9]在对高危急性白血病行半相合移植时，将供者的BM-MSC体外扩增培养后联合HSC移植，对患者进行30个月的跟踪随访后，发现供者干细胞在患者体内成功植活且未观察到任何毒性反应。以上研究均表明MSCs用于移植治疗安全、可靠。

2.2 MSCs支持造血和促进造血重建 MSCs作为骨髓造血微环境的重要组成部分之一，能够分泌多种具有造血支持作用的细胞因子，如干细胞生长因子、粒-巨噬细胞集落刺激因子、fms样酪氨酸激酶受体3配体、血小板生成素、白血病抑制因子、白介素（IL）等，同时还可以表达多种与造血细胞相互作用的黏附分子，对造血重建起重要的调控作用[10]。

供者HSC及时植入受者骨髓对于HSCT能否成功至关重要。目前联合化疗仍为恶性血液疾病的主要治疗措施，然而大量化疗必将导致骨髓造血微环境受损，影响造血重建，成为导致HSCT失败的重要原因之一[11]。大量动物实验发现，HSC联合MSCs输注可明显促进HSCT后造血重建[12-13]。近年来，国内外一些临床研究均证实MSCs可促进HSCT后造血重建，缩短粒细胞和血小板植入时间，延长生存时间[14-16]。马俐君等[17]发现，当MSCs与脐血CD34+细胞比例为10∶1时，MSCs促进造血重建作用最佳。一些学者进一步对MSCs输注时相对HSC植入产生影响进行研究时，发现输注时相对于促进HSC植入差异不明显，但对于促进造血恢复的作用存在明显差异，研究发现HSC与MSCs同时输注对于促进造血重建的作用最佳，可显著缩短造血恢复的时间[18]。

2.3 MSCs的免疫调节和防治GVHD

2.3.1 MSCs的免疫特性 MSCs具有低免疫原性，低表达主要组织相容性复合物-Ⅰ（MHC-Ⅰ）类分子，不表达MHC-Ⅱ类分子，缺乏激活异基因CD4+T细胞的能力，不会引导产生免疫反应[19]。此外，MSCs还能抑制B细胞增殖和分化[20]，抑制树突状细胞（DC）成熟、活化和抗原提呈作用[21]，以及抑制自然杀伤细胞（NK）的细胞因子毒作用和分泌细胞因子的功能[22]等。

2.3.2 MSCs与GVHD的防治 GVHD是异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）后的主要并发症。研究发现，GVHD的发病机制主要在于供者T细胞激活受者抗原提呈细胞（DC和巨噬细胞）和效应细胞（细胞毒T细胞、NK、巨噬细胞和中性粒细胞），同时预处理不仅可损伤和激活宿主组织细胞，而且可导致如肿瘤坏死因子、γ-干扰素、IL-1、IL-2等细胞因子分泌增加，从而造成组织损伤[23]。其中T细胞活化是GVHD发生的中心环节，所以通过应用免疫抑制剂及其他方法使异基因抗原反应性T细胞失活是预防GVHD的有效措施。目前临床上主要应用糖皮质激素、环孢素A（CsA）、吗替麦考酚酯（MMF）、他克莫司等免疫抑制剂以及针对免疫T细胞的单克隆抗体，但这些药物对于重度GVHD效果较差，且不良反应较多，影响移植疗效和患者的生活质量。MSCs具有独特的免疫调节能力，使之作为GVHD的一种治疗手段越来越受到关注。Le Blanc等[24]首次报道通过输注人类白细胞抗原（HLA）半相合MSCs治疗1例对糖皮质激素、CsA、MMF、单克隆抗体等耐药的重度急性GVHD取得了满意疗效。此后Le Blanc等[25]在对55例激素耐药的重度急性GVHD患者治疗时，通过输注HLA全/半相合或无关MSCs，共有30例患者取得了满意疗效，明显降低了1年移植相关死亡率，提高了2年总体生存率，表明MSCs对于激素耐药的重度急性GVHD患者是一种有效的治疗措施。近年来，国外临床研究表明MSCs对于治疗慢性GVHD同样有效[26-27]。

3 MSCs与HSC联合移植

近年来，国内外大量临床研究证实了MSCs与异基因HSC联合移植的安全性。一些临床研究发现，MSCs与异基因HSC联合移植能够促进造血重建，并且可以减少GVHD的发生率[28-29]。然而一些学者认为目前的临床试验尚不足以说明MSCs与HSC联合移植效果较传统HSC移植优越，其疗效尚需大量长期、随机双盲对照临床试验证实[30]。

4 问题与展望

近年来，越来越多的临床研究证实，在allo-HSCT中输注MSCs能够有效降低GVHD的发生率。大量的临床试验也验证了输注MSCs的安全性和可行性。但是MSCs的应用依旧存在许多问题尚待解决，如由于MSCs的免疫标志不确定，只能粗略分离，对于临床上使用的MSCs细胞纯度不具有可靠性和准确性；对于MSCs与HSC联合移植的最佳临床输注剂量、输注途径、输注时机、输注频率均存在争议；MSCs与HSC联合移植对于造血重建是否有促进作用，尚需进一步明确；MSCs抑制自身免疫功能，是否会导致移植后感染风险增加，尚不明确；MSCs在抑制GVHD的同时，是否会降低移植物抗白血病效应，仍存在争议。解决这些问题仍需要大量、长期的临床研究进一步证实。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.13.017

：A

：1009-5519（2015）13-1973-03

∶2015-02-26）

作者介绍∶胡晓（1990-），女，重庆江北人，在读硕士研究生，主要从事血液疾病及造血干细胞移植研究工作；E-mail∶drhx323@163.com。

∶娄世锋（E-mail∶loushifeng@hotmail.com）。