近日，南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院風(fēng)濕免疫科在國際期刊雜志《Stem Cells Translational Medicine》發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于傳統(tǒng)療法與干細(xì)胞療法治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡的臨床研究結(jié)果，結(jié)果表明間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 和低劑量白細(xì)胞介素2 (IL-2) 均已被證明可有效治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡 (SLE)。

南京鼓樓醫(yī)院：干細(xì)胞治療在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中維持長期治療效果

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，重復(fù)給予IL-2和單次注射UC-MSCs在上調(diào)血清IL-2和緩解治療后不久的SLE表現(xiàn)方面具有可比性。與重復(fù)施用IL-2相比，單次注射UC-MSC可以持續(xù)緩解SLE表現(xiàn)，尤其是腎臟病理學(xué)表現(xiàn)。因此，UC-MSCs通過持續(xù)上調(diào)血清IL-2來緩解SLE表現(xiàn)，克服了重復(fù)施用IL-2的缺點(diǎn)。

什么是系統(tǒng)性紅斑狼瘡

系統(tǒng)性紅斑狼瘡 (SLE) 是一種典型的多系統(tǒng)自身免疫性疾病，其特征是T和B淋巴細(xì)胞異常激活。目前糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑的應(yīng)用無反應(yīng)率較高，且存在肝損傷、骨髓抑制、眼底病變等不良弊端。

間充質(zhì)干細(xì)胞為什么在治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡中具有潛力

近年來，間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）已成為免疫疾病治療的有吸引力的選擇。MSC是源自早期中胚層的多功能基質(zhì)細(xì)胞，具有高度的免疫調(diào)節(jié)潛力。根據(jù)過去幾十年已發(fā)表的臨床試驗(yàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞治療在治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡方面顯示出顯著的療效和優(yōu)異的安全性。難治性狼瘡腎炎患者接受異體臍帶間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞（UC-MSCs）治療總緩解率為60%，2-5年死亡率從35%-45%下降至6%。MSC通過分泌可溶性因子或直接與多種免疫效應(yīng)細(xì)胞相互作用來調(diào)節(jié)SLE患者的免疫系統(tǒng)。

考慮到MSC和IL-2在增加Tregs方面具有相似的治療效果，因此提出了幾個(gè)重要問題并應(yīng)予以解決。

• 首先，兩種療法在控制SLE進(jìn)展方面有何差異；
• 其次，IL-2是否參與了MSCs治療狼瘡時(shí)誘導(dǎo)的Tregs增加；
• 最后，IL-2和MSC聯(lián)合使用會(huì)發(fā)揮更好的治療效果嗎？

闡明這些問題不僅將加深對MSCs和IL-2對SLE治療機(jī)制的認(rèn)識，而且對SLE及其他免疫性疾病的臨床治療提供很大幫助。

南京鼓樓醫(yī)院：干細(xì)胞治療在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中維持長期治療效果

方法：分別用臍帶源間充質(zhì)干細(xì)胞 (UC-MSC)、IL-2或UC-MSC和IL-2的組合治療易患狼瘡的小鼠。1或4周后評估狼瘡樣癥狀、腎臟病理學(xué)和T細(xì)胞反應(yīng)。通過共培養(yǎng)測定研究了MSC對免疫細(xì)胞產(chǎn)生IL-2的調(diào)節(jié)。在接受UC-MSCs之前和之后測定SLE患者的疾病活動(dòng)度和血清IL-2。

結(jié)果：治療后1周，UC-MSC和IL-2均改善了狼瘡易發(fā)小鼠的狼瘡癥狀，而UC-MSC的效果可持續(xù)長達(dá)4周。此外，UC-MSC治療組表現(xiàn)出更好的腎臟病理改善。重要的是，UC-MSC聯(lián)合IL-2并沒有比單獨(dú)使用UC-MSC提供更好的療效。與此一致的是，單獨(dú)的UC-MSC和UC-MSC+IL-2導(dǎo)致血清IL-2水平和Tregs頻率相似。IL-2的中和部分降低了UC-MSC對Treg的促進(jìn)作用，表明IL-2參與了UC-MSC對Treg的上調(diào)。最后，血清IL-2的增加與UC-MSC降低SLE患者疾病活動(dòng)度呈正相關(guān)。

UC-MSC和低劑量IL-2治療可減輕小鼠狼瘡疾病

我們的數(shù)據(jù)顯示，UC-MSC治療顯著縮小了脾臟和淋巴結(jié)的大小，并將這種抑制作用保持到治療后4周。然而，低劑量IL-2對狼瘡淋巴器官生長的限制有限，治療后脾臟大小沒有明顯變化。對于淋巴結(jié)，它們僅在低劑量IL-2治療后的第一周內(nèi)縮小，并在4周后恢復(fù)到原來的大小。對于UC-MSC+IL-2治療，其顯示出與單獨(dú)使用UC-MSC相當(dāng)?shù)闹委熜Ч▓D1B、1C)。MRL/lpr小鼠患有高丙種球蛋白血癥，并且抗核抗體 (ANA) 和抗雙鏈DNA抗體（抗dsDNA抗體）增加，這是全身體液自身免疫的指標(biāo)。

總之，這些發(fā)現(xiàn)表明，盡管UC-MSC和低劑量IL-2在治療后不久即可改善狼瘡樣癥狀，但UC-MSC的治療效果持續(xù)時(shí)間更長。此外，IL-2不能增強(qiáng)UC-MSCs治療的效果。

UC-MSC在改善腎功能方面效果更好

狼瘡性腎炎是系統(tǒng)性紅斑狼瘡的主要表現(xiàn)，可引起腎病綜合征或慢性腎臟病，導(dǎo)致終末期腎功能衰竭。因此，我們評估了治療后的狼瘡腎臟病變。尿液分析顯示，UC-MSC和低劑量IL-2治療立即降低了小鼠的尿蛋白水平。UC-MSCs治療組的蛋白尿水平下降更多，并且隨著時(shí)間的推移一直保持不變，但I(xiàn)L-2組在4周后恢復(fù)到治療前的水平（圖2A）。UC-MSCs和UC-MSCs+IL-2治療組（以下我們稱為UC-MSCs相關(guān)治療組）顯著減緩了血清肌酐和BUN的升高，減輕了病情加重和狼瘡性腎炎。

然而，僅在治療后第一周觀察到IL-2對血清肌酐和BUN的下調(diào)，表明UC-MSC是治療狼瘡性腎炎的更好選擇（圖2B- 2C）。腎臟切片的H&E染色顯示，與對照組顯示的廣泛性腎小球腎炎相比，各組治療后早期的腎小球腎炎、間質(zhì)性腎炎和血管周圍淋巴細(xì)胞浸潤均得到改善，并且UC-MSCs仍然為腎小球腎炎提供了最長的保護(hù)作用。腎臟（圖2D，2E）。腎小球免疫復(fù)合物沉積評估表明，UC-MSCs治療可長期限制腎小球IgG和C3沉積，且優(yōu)于低劑量IL-2（圖3A-3C）。

這些數(shù)據(jù)顯示，雖然UC-MSCs、低劑量IL-2和UC-MSCs+IL-2均能改善腎功能，但只有UC-MSCs對狼瘡腎的組織損傷獲得了持續(xù)的修復(fù)作用。

UC-MSC和低劑量IL-2治療對狼瘡小鼠T細(xì)胞反應(yīng)的影響

T輔助細(xì)胞亞群（TH1、TH2和TH17）和Tregs的失衡被認(rèn)為是系統(tǒng)性紅斑狼瘡的發(fā)病機(jī)制之一。先前的研究表明，TH1細(xì)胞是狼瘡腎炎患者腎臟病變加重的主要原因。我們的結(jié)果表明，與IL-2處理相比，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞相關(guān)處理能更有效地減少TH1細(xì)胞的比例。另一方面，狼瘡小鼠體內(nèi)只檢測到少數(shù)TH2和TH17細(xì)胞，而且在所有處理后都沒有顯著變化（圖4A、4B）。總之，這些數(shù)據(jù)說明臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞對TH1反應(yīng)具有持續(xù)的抑制作用。

然后我們探討了UC-MSC和IL-2對Treg細(xì)胞發(fā)育的影響。治療后不久，UC-MSC和低劑量IL-2均增加了脾臟、淋巴結(jié)和PBMC中Treg的百分比。然而，就長期治療效果而言，只有UC-MSCs相關(guān)治療才能導(dǎo)致Tregs持續(xù)增加。

IL-2參與UC-MSC對Tregs的上調(diào)

在許多研究中，已確定TGF-β、IGFBP-4、CTLA4和PGE2等可溶性因子在UC-MSC上調(diào)Tregs中發(fā)揮重要作用。IL-2也是調(diào)節(jié)Tregs的分子之一，但UC-MSCs是否能夠調(diào)節(jié)IL-2進(jìn)而促進(jìn)Tregs的產(chǎn)生仍不清楚。研究發(fā)現(xiàn)UC-MSC會(huì)導(dǎo)致IL-2長期持續(xù)升高。小劑量IL-2只能維持短時(shí)間內(nèi)血清IL-2的升高。停藥后，血清IL-2很快降至原來水平，表明需要持續(xù)用藥以維持血藥濃度（圖5A）。

為了證實(shí)IL-2在體內(nèi)MSC對Tregs的調(diào)節(jié)中的作用，我們在靜脈轉(zhuǎn)移MSC后不久用IL-2中和抗體處理MRL/lpr小鼠。與體外觀察一致，我們發(fā)現(xiàn)IL-2剝奪顯著消除了Tregs的增加（圖6A，6B）并削弱了MSC的治療效果。與MSC治療的小鼠相比，同時(shí)接受MSC和抗IL-2抗體的小鼠具有更高的脾/體重比、血清自身抗體（抗dsDNA抗體和ANA）和TH1反應(yīng)（圖6C-6E）。此外，當(dāng)IL-2被中和時(shí)，MSCs的腎功能恢復(fù)也會(huì)下降（圖6F-6H）?？傊?，我們的結(jié)果證明UC-MSC可以延長IL-2的產(chǎn)生，從而支持Treg細(xì)胞的上調(diào)。

IL-2的增加與接受UC-MSC后狼瘡患者的疾病緩解呈正相關(guān)

由于上述所有數(shù)據(jù)均來自小鼠研究，我們想知道在接受間充質(zhì)干細(xì)胞的治療的SLE患者中是否獲得了類似的結(jié)果。因此，我們招募了4名患者并分離了他們的PBMC，并將細(xì)胞與UC-MSC共培養(yǎng)。數(shù)據(jù)顯示UC-MSCs在基因和蛋白質(zhì)水平上增加了IL-2（圖7A-7B）。流式細(xì)胞術(shù)數(shù)據(jù)也證實(shí)了與UC-MSCs共培養(yǎng)后PBMCs中Tregs的增加（圖7C）。

為了確定IL-2的增加與體內(nèi)UC-MSC的治療效果之間的關(guān)系，招募了5名難治性狼瘡患者。在UC-MSC治療前以及治療后第1天、第1周和第4周的3次隨訪期間對患者進(jìn)行了檢查。我們發(fā)現(xiàn)血清IL-2顯著升高，持續(xù)1個(gè)月，同時(shí)SLEDAI-2K評分也下降。UC-MSCs治療后6個(gè)月，SLEDAI-2K評分與上次就診相比略有增加，但仍顯著低于基線（圖7D-7E）。總之，目前的研究結(jié)果表明，UC-MSC通過促進(jìn)IL-2的產(chǎn)生來增加Tregs，并長期緩解疾病活動(dòng)。

討論

SLE是一種慢性多系統(tǒng)自身免疫性疾病，其經(jīng)驗(yàn)性治療主要依靠糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑的使用。然而，5%-20%的SLE患者對此治療無效。近年來出現(xiàn)了新的生物療法，其中MSC和低劑量IL-2治療都顯示出巨大的潛力。

在一項(xiàng)臨床研究中，Deng等人還報(bào)道了UC-MSC輸注6個(gè)月后，SLE患者的ANA滴度降低，腎臟得到改善。

因此，間充質(zhì)干細(xì)胞治療可能是減少系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者自身抗體產(chǎn)生的一種有前景的方法。此外，ANA水平的降低可能是MSCs治療SLE療效的一個(gè)潛在表現(xiàn)。

總之，通過系統(tǒng)比較MSCs治療和低劑量IL-2的治療效果，我們發(fā)現(xiàn)IL-2和UC-MSCs均促進(jìn)Tregs的增加。與低劑量IL-2治療相比，單劑量UC-MSC治療在減少狼瘡樣自身免疫方面具有持久效果。UC-MSCs治療導(dǎo)致體外、體內(nèi)和患者血清IL-2 水平升高。最佳血清IL-2水平對于低劑量IL-2和UC-MSC治療的治療效果至關(guān)重要。需要進(jìn)行隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)來進(jìn)一步比較這兩種治療方法。

參考資料：

Zhouli Cao等，同種異體臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中與低劑量白細(xì)胞介素2相比維持長期治療效果，干細(xì)胞轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，第12卷，第7期，2023年7月，第431–443頁，

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