很多人都認(rèn)為干細(xì)胞在使用時是越多越好，可事實真的是這樣嗎？

在這里，可以明確的告訴大家，這個想法其實是完全錯誤的。

以間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)為例，如果把MSC看作為“藥品”，那么肯定存在一個范圍，在這個范圍內(nèi)，劑量越高效果越好；然后達(dá)到一個飽和劑量后，繼續(xù)提高細(xì)胞劑量，并不能帶來更多的療效，還可能引發(fā)“細(xì)胞因子風(fēng)暴”，致人休克而死亡。

當(dāng)大量MSC細(xì)胞涌入機體時，其產(chǎn)生的大量細(xì)胞因子，導(dǎo)致血管過度擴張、通透性大大增加而引起組織紅腫、器官受損。當(dāng)這些細(xì)胞因子隨血液流到其它器官時也造成同樣過激的免疫反應(yīng)。這種失控的免疫反應(yīng)往往造成多重器官損傷甚至衰竭，進(jìn)而導(dǎo)致休克而死亡，臨床上稱其為“細(xì)胞因子風(fēng)暴”如圖1所示。

例如，心臟肌肉細(xì)胞遭受大量細(xì)胞因子侵噬，造成爆發(fā)性心肌炎或猝死；若細(xì)胞因子風(fēng)暴發(fā)生在肺部[1]，肺部血管擴張、組織腫脹、大量聚集免疫細(xì)胞，不僅會阻塞呼吸道，同時分泌出來的大量黏液也會把呼吸系統(tǒng)的管腔塞滿（整個肺部都淹水了），也就是說，患者會被自己所分泌的黏液淹沒，空氣無法進(jìn)出肺部，肺泡無法進(jìn)行氧氣交換，此時需要靠支持性療法支撐，例如，插管或用葉克膜，以便撐過這場“風(fēng)暴”。如果撐不過，“細(xì)胞因子風(fēng)暴”就是奪命的殺手。

圖1：細(xì)胞因子風(fēng)暴

其實影響細(xì)胞的療效因素有很多，不應(yīng)只關(guān)注用量，更應(yīng)該關(guān)注細(xì)胞質(zhì)量和臨床使用正確與否。

影響MSC相關(guān)療效的關(guān)鍵因素

對于疾病在臨床前的研究中，動物實驗并沒有充分證明MSC起效的最低劑量和最大飽和劑量，而且不同實驗室的培養(yǎng)系統(tǒng)、MSC的來源屬性等因素，常常導(dǎo)致MSC的質(zhì)量存在差異，直接影響了MSC的動物實驗和臨床研究的結(jié)果。因此，MSC的臨床前研究的數(shù)據(jù)并不能很好地指導(dǎo)臨床研究的方案確定。MSC相關(guān)療效的關(guān)鍵影響因素依次排列為以下四個：細(xì)胞質(zhì)量、注射途徑、治療時機、最佳劑量。

細(xì)胞質(zhì)量[2]

不同的細(xì)胞制備中心生產(chǎn)出來的同一種細(xì)胞產(chǎn)品，質(zhì)量之間肯定存在一些差異，尤其是進(jìn)口產(chǎn)品和國內(nèi)產(chǎn)品。同樣的情況也存在于相同廠家所生產(chǎn)的不同批次之間。我認(rèn)為細(xì)胞質(zhì)量指單位細(xì)胞或單個細(xì)胞所對應(yīng)的生物學(xué)效力，效力越高，細(xì)胞質(zhì)量越好。我們應(yīng)該在一個適應(yīng)癥范圍內(nèi)談?wù)撨@個效力如何，比如，MSC同時具有免疫抑制和促進(jìn)血管再生的功能，分別治療兩大類不同的疾病，那么相對應(yīng)的就有兩個生物學(xué)效力指標(biāo)。我們需要明確在討論MSC的細(xì)胞質(zhì)量或生物學(xué)效力時，一定離不開具體的適應(yīng)癥。

一些共識參數(shù)可以反映間充質(zhì)干細(xì)胞的質(zhì)量，比如細(xì)胞活率、供體特性、克隆形成能力、細(xì)胞大小、免疫抑制能力和細(xì)胞因子分泌量。可以說細(xì)胞質(zhì)量是治療成敗最為關(guān)鍵的因素。

注射途徑[3]

局部注射途徑：常見局部注射MSC的部位有腦部、四肢肌肉、心臟、肝臟、腰椎（蛛網(wǎng)膜下腔）。局部微注射人骨髓MSC到大鼠大腦紋狀體，72天后依然能檢測到它的存在，而且MSC能遷移至胼胝體和大腦皮層。大腦右側(cè)尾狀核局部注射MSC，4周后大腦多個部位均可檢測到MSC的存在，而且發(fā)現(xiàn)MSC在大腦的遷移偏好于沿著血管的走向。

全身注射途徑：常見全身注射MSC的部位有腹腔、靜脈和動脈注射。MSC腹腔注射免疫缺陷的小鼠（裸鼠和NOD/SCID小鼠）后，在體內(nèi)多組織器官中存在可達(dá)120天，而MSC在免疫系統(tǒng)健全的異品種小鼠只能存在20多天，但是可以在同品種小鼠中存在40多天（見圖2）。靜脈注射MSC后，大部分的MSC滯留在肺部，然后隨著血流達(dá)到肝臟、腎臟、脾臟。MSC注射1小時后，50-60%的MSC滯留在肺部，3個小時后將至30%，并維持到96個小時。滯留在肺部的MSC可以被局部微環(huán)境所激活分泌大量的抗炎因子，這些抗炎因子隨血流分布到達(dá)全身，有利于減輕全身炎癥、調(diào)節(jié)免疫。

狒狒實驗證明骨髓MSC經(jīng)外周靜脈注射后，自體MSC和異體MSC在體內(nèi)的分布沒有明顯差異，且年齡越大的供體，其骨髓MSC越容易在肺部滯留（在肺部滯留的MSC數(shù)量與其細(xì)胞表面表達(dá)的整合素α4和α6密切相關(guān)，表達(dá)量越高，越不容易在肺部滯留）。動脈注射可以使MSC直接到達(dá)并集中于病灶區(qū)，減少損耗。但是頸內(nèi)動脈注射后，MSC在腦部的存活時間一般不超過2天。

不同的注射途徑（局部注射、靜脈注射、動脈注射）均對MSC在體內(nèi)的存留時間產(chǎn)生較大的影響，并與MSC的清除速度密切相關(guān)。

圖2：MSC腹腔注射免疫缺陷的小鼠裸鼠和NOD/SCID小鼠后分布

治療時機[4-6]

急性肝功能衰竭的豬實驗發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重的炎癥環(huán)境限制了MSC的效果，因為MSC在嚴(yán)重炎癥的肝臟環(huán)境中存活率低。MSC未能提高伴有全身性炎癥的急性和慢性肝功能衰竭患者的存活率，但是減輕炎癥明顯有利于提高M(jìn)SC的治療效果。在另一項MSC治療兒童激素難治性GVHD的多中心臨床研究中，MSC在疾病早期介入治療比晚期治療更有效。這些數(shù)據(jù)清楚地表明，嚴(yán)重的炎癥環(huán)境可能會減弱MSC的治療效果。

目前細(xì)胞治療有三個充滿希望的預(yù)期：（1）亞臨床患者在病程早期或確定為高?；颊邥r，可進(jìn)行預(yù)防性治療；（2）臨床患者可接受預(yù)防治療，以減輕疾病進(jìn)展；（3）進(jìn)展期患者應(yīng)在災(zāi)難性器官實質(zhì)丟失前接受治療。且所有治療策略的制定都需要充分權(quán)衡臨床獲益與副作用的大小。為確保預(yù)期的治療效果，在開始治療時，要根據(jù)初始危險分層(極高危、高?；虻臀?，充分評估機體所處炎癥狀態(tài)，再選擇MSC的治療策略和時機才是審慎的做法。

最佳劑量[7]

目前的臨床研究中，在MSC的使用劑量差別非常大，每名患者使用的MSC細(xì)胞數(shù)從四千多~上億個MSC不等。2020年10月Gaetano等發(fā)表于medicina上的《Mesenchymal Stromal Cell Therapy in the Management of Perianal Fistulas in Crohn's Disease》一文，對2013-2020年間針對克羅恩?。–D）的試驗進(jìn)行總結(jié)（如圖3）中發(fā)現(xiàn)：骨髓間充質(zhì)用量在3*107的試驗劑量組，其收獲的療效高于低劑量給藥組（1*107）及低劑量給藥組（9*107）；在park et等所應(yīng)用脂肪來源的間充質(zhì)觀察中同樣看到低劑量給藥組（4.33*107）的療效大于高劑量給藥組（17*107）。

圖3：2013-2020年間針對克羅恩?。–D）的試驗

這一現(xiàn)象絕非偶然，進(jìn)一步研究表明在提取和擴增后，間充質(zhì)干細(xì)胞最佳劑量組在遺傳和形態(tài)上更加穩(wěn)定，并顯示出更大的增殖能力和血管生成特性[8-10]。此外，最大的優(yōu)勢在于組織生長因子的高表達(dá)，降低了血液相容性[11]。其研究的結(jié)論是：MSC的最佳劑量取決于不同的疾病、疾病當(dāng)下所處的嚴(yán)重程度以及輸入途徑。

目前，確保合理用藥，保障患者用藥安全、有效、經(jīng)濟(jì)，已成為醫(yī)療機構(gòu)不容回避的問題。為避免MSC引起的不良反應(yīng)，細(xì)胞產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家確保細(xì)胞質(zhì)量固然重要，而臨床正確使用則更為關(guān)鍵。醫(yī)師要高度重視超量使用問題，加強專業(yè)理論學(xué)習(xí)，加強病案討論，落實有關(guān)規(guī)章制度，為臨床MSC合理使用保駕護(hù)航。

俗話說“病來如山倒，病去如抽絲”，間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床應(yīng)用就似春雨一般，勿需驚雷，但需恰到好處。正是這一句“好雨知時節(jié)，潤物細(xì)無聲。”

參考文獻(xiàn)：

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［2］Analysis of Oct4‐Dependent Transcriptional Networks Regulating Self‐Renewal and Pluripotency in Human Embryonic Stem Cells

［3］Cell Delivery Routes for Stem Cell Therapy to the Heart: Current and Future Approaches

［4］Impact of Timing on Efficacy and Safetyof Intracoronary Autologous Bone Marrow Stem Cells Transplantation in Acute Myocardial Infarction: A Pooled Subgroup Analysis of Randomized Controlled Trials

［5］Timing and cell dose determine therapeutic effects of bone marrow stromal cell transplantation in rat model of cerebral infarct

［6］Into the Eye of the Cytokine Storm

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