概述：間充質(zhì)干細(xì)胞治療成骨不全癥的安全性先前已得到證實。然而，目前尚不清楚干細(xì)胞如何介導(dǎo)營養(yǎng)作用。在本評論中，我們提請讀者注意Infante等人最近在《臨床與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表的報告。 TERCELOI臨床試驗利用蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，展示了移植的MSC在體外和體內(nèi)可能的旁分泌效應(yīng)。這一新發(fā)現(xiàn)增加了再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新知識。然而，增長方面缺乏確鑿的證據(jù)，值得進(jìn)行更徹底的討論。

對成骨不全癥兒童多次施用間充質(zhì)干細(xì)胞的營養(yǎng)效應(yīng)

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背景

干細(xì)胞療法治療成骨不全癥的研究始于1999年。目前的研究主要集中在提高產(chǎn)前或產(chǎn)后移植后注入干細(xì)胞的移植潛力。研究人員已經(jīng)證明了細(xì)胞療法在改善成骨不全癥患者生長速度和骨折率方面的功能性結(jié)果，但對成骨不全癥患者多次給藥間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）所介導(dǎo)的旁分泌效應(yīng)還存在認(rèn)識上的差距。

從再生醫(yī)學(xué)到免疫調(diào)節(jié)的許多臨床試驗中，間充質(zhì)干細(xì)胞的治療效果顯示出不一致的結(jié)果。可能的原因之一是由于供體特征而產(chǎn)生的細(xì)胞體外功效和質(zhì)量的批次間差異。 這最終可能會限制其植入潛力和移植效果，并使臨床結(jié)果難以解釋。最近，為了克服這一限制，人們提倡使用源自誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的MSC，以便于提供大批量相同質(zhì)量的細(xì)胞產(chǎn)品。然而，它們的治療用途仍處于初步階段。

由于成骨不全兒童的間充質(zhì)干細(xì)胞移植的結(jié)果似乎是短暫的，因此如果要使這種方式成為治療成骨不全的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)，就需要更多地了解細(xì)胞介導(dǎo)的改善疾病表型的作用。因此，帶著臨床試驗期間從床邊獲得的知識回到工作臺是適當(dāng)?shù)摹?/p>

評論

我們饒有興趣地閱讀了Infante及其同事最近發(fā)表的研究文章，他們在TERCELOI臨床試驗中討論了旁分泌效應(yīng)，使用了MSC給藥之前、期間和之后收集的患者血清。在對兩名患有嚴(yán)重OI的兒童進(jìn)行的臨床試驗中，這兩名兒童接受了從HLA匹配的兄弟姐妹中分離出的多次MSC給藥，并對其進(jìn)行了2年多的隨訪，他們進(jìn)行了廣泛的蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，以研究輸注的MSC的旁分泌作用。

他們顯示，受TGF-β和BMP信號通路控制的蛋白質(zhì)表達(dá)在不同程度上增加，骨祖細(xì)胞、膠原蛋白結(jié)合和細(xì)胞外基質(zhì)的信號分子上調(diào)。輸注間充質(zhì)干細(xì)胞的患者血清對成骨不全患者的間充質(zhì)干細(xì)胞的體外成骨細(xì)胞作用，為研究患者的旁分泌作用提供了一種新模型。機制研究表明，接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療的兩名成骨不全兒童的血清具有促成骨反應(yīng)。這些結(jié)果與旁分泌活動確實有助于治療兒童生活質(zhì)量整體改善的可能性是一致的。然而，在某些領(lǐng)域，他們的結(jié)果引發(fā)了更發(fā)人深省的問題。

TERCELOI試驗的作者指出，之前沒有體內(nèi)研究證明對成骨不全患者產(chǎn)生營養(yǎng)作用。霍維茨等人之前的研究。和G?therstr?m等人。已證明并注意到生長速度的增加是靜脈注射產(chǎn)后或產(chǎn)前細(xì)胞（骨髓或胎兒肝臟來源的MSC）后可證明的顯著營養(yǎng)效應(yīng)之一。 Horwitz報告稱，在細(xì)胞給藥前的6個月內(nèi)，生長速度加速了預(yù)測中值的60%至94%。同樣，TERCELOI研究可以得到注射前后一系列身高和體重數(shù)據(jù)的支持，作為MSC的有益臨床營養(yǎng)作用。

我們在印度韋洛爾正在進(jìn)行一項 Boost to Brittle Bones 臨床試驗 (BOOST2B-NCT04623606)，其中將瑞典制造的胎兒肝臟來源的MSC給予患有嚴(yán)重OI的兒童。 BOOST2B和TERCELOI試驗在研究設(shè)計上有相似之處，也有不同之處。

TERCELOI試驗研究了對較大兒童（6歲和8歲）的影響，這些兒童每隔5-6個月接受5劑來自HLA匹配兄弟姐妹的骨髓衍生間充質(zhì)干細(xì)胞（4×10⁶個細(xì)胞/kg）。雖然這兩項試驗都探討了多次靜脈注射MSC對 COL1A1/COL1A2異常的OI兒童的影響，但BOOST2B試驗除了四劑靜脈注射MSC（3×10⁶個細(xì)胞/kg）之外，還檢查了骨內(nèi)注射（0.4×10⁶個細(xì)胞/千克）在所有四個下肢長骨中。此外，在BOOST2B試驗中，MSC來源于妊娠早期的胎兒肝組織（妊娠早期的造血器官），沒有HLA匹配，四劑間隔四個月給1歲的兒童注射–4年。最后，與TERCELOI不同，BOOST2B試驗需要在MSC給藥之前開始使用雙磷酸鹽。

BOOST2B試驗中的第一個病例顯示生長率從每月0.92%增加到1.4%，使孩子在第一次靜脈內(nèi)和骨內(nèi)劑量完全注射后四個月就躍升至生長圖表中較高的第三個百分位（圖1）。 HLA不匹配（0/6位點）MSC。接受者被診斷患有由COL1A1基因甘氨酸取代突變引起的嚴(yán)重成骨不全癥，并且在給予MSC之前或之后沒有接受任何免疫抑制。與TERCELOI作者的假設(shè)相反，即多次MSC給藥需要HLA匹配，在MSC給藥之前，針對HLA和其他非供體特異性抗體的兩種臨界升高的供體特異性抗體（MFI834和843）已降低至微不足道的水平在所述兒童第一次MSC給藥后。

為了獲得進(jìn)一步的了解，我們在BOOST2B試驗中將首次給藥前收集的血清與不同時期的供體MSC一起孵育后進(jìn)行了單抗原珠測定。供體特異性抗體的顯著明顯下降提出了一種可能性，即這可能是繼發(fā)于間充質(zhì)干細(xì)胞吸附抗體的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了患者觀察到的現(xiàn)象。盡管兩項試驗使用了不同來源的間充質(zhì)干細(xì)胞，但無論其來源如何（例如骨髓或胎兒肝臟），HLA都將保持相同，因為所測試的HLA位點是相同的。然而，胎兒和成人MSC之間的HLA抗原表達(dá)水平可能有所不同并且前者的HLA表達(dá)較低。所有試驗均未包括使用免疫抑制劑。

印度兒科學(xué)會和世界衛(wèi)生組織生長圖表上繪制了（藍(lán)色）從第0次到第5次就診期間 (A) 身高和 (B) 體重的增加情況。紅線表示第三個百分位數(shù)，其余曲線對應(yīng)于第10、25、50、75、90和97個百分位數(shù)。訪視4表示首次施用MSC（綠色箭頭）。第5次就診是指首次注射MSC后4個月

接下來，TERCELOI 研究中用于評估骨小梁微觀結(jié)構(gòu)的放射線照相數(shù)據(jù)使用了支持信息中未描述的技術(shù)，并且該技術(shù)未經(jīng)過驗證或不適合兒科骨質(zhì)疏松癥。所提供的參考文獻(xiàn)與綿羊脛骨和患有骨質(zhì)疏松癥的成年女性股骨有關(guān)，考慮到其動態(tài)Z分?jǐn)?shù)，未針對下股骨的兒科X線照片進(jìn)行驗證。 Elizabeth Szalay描述的用于股骨遠(yuǎn)端和腰椎的雙能X射線吸收測定法 (DEXA) 可以為兒科年齡組的下肢骨小梁變化提供更合適的評估。股骨下部DEXA在這些兒童中具有顯著優(yōu)勢，因為它比股骨遠(yuǎn)端或頸更容易定位和評估。此外，在單個圖像中，可以描繪干骺端松質(zhì)骨（較新）、過渡骨和皮質(zhì)（較舊）骨的密度。

最后，通過研究骨形成標(biāo)志物（如血清特異性堿性磷酸酶、骨鈣素、I型前膠原前肽濃度）的變化來研究骨代謝，可以從生化角度支持體內(nèi)促成骨刺激評估；以及骨吸收標(biāo)志物，例如C端端肽(CTX)和N端端肽(NTX)。其他可能有助于治療效果的旁分泌機制包括外泌體/細(xì)胞外囊泡、miRNA、細(xì)胞因子和生長因子，它們在調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和參與分化過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，這取決于促炎環(huán)境（圖2）。

結(jié)論

總之，我們在這里提供了正在進(jìn)行的BOOST2B臨床試驗的觀察結(jié)果，以加強最近TERCELOI試驗的臨床報告。胎兒間充質(zhì)干細(xì)胞的使用和額外的骨內(nèi)給藥途徑可能會增加營養(yǎng)效應(yīng)，因為通過這種途徑給藥的細(xì)胞會繞過肺濾過，到達(dá)其支持性龕位，從而促進(jìn)細(xì)胞移植，并在那里增殖和分化。

我們認(rèn)為，間充質(zhì)干細(xì)胞移植對OI的影響仍缺乏證據(jù)，只有通過對接受治療的兒童骨骼進(jìn)行免疫組織學(xué)檢查，證明細(xì)胞外基質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生了實際變化，才能證明間充質(zhì)干細(xì)胞移植對OI的影響，而這可能只有在非OI供體間充質(zhì)干細(xì)胞成功移植后才能實現(xiàn)。

參考資料：Ramesh S, Rose D, G?therstr?m C, Madhuri V. Trophic effects of multiple administration of mesenchymal stem cells in children with osteogenesis imperfecta. Clin Transl Med. 2021; 11:e385. https://doi.org/10.1002/ctm2.385

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