900萬人感染的結核病,間充質幹細胞為其提供了治癒的可能性

肺,掌管著呼吸的大事,一旦肺部發生病變會大大影響人的生活質量。

每年的3月24日是世界防治結核病日,是為紀念1882年德國微生物學家羅伯特·科霍向德國柏林醫生髮表他對結核病病原菌的發現。結核病是一種慢性感染性疾病,由結核分枝桿菌感染引起,是全球傳播範圍最廣、持續時間最久、危害最為嚴重的傳染病,每年約造成900萬人感染和1。5萬人死亡。

900萬人感染的結核病,間充質幹細胞為其提供了治癒的可能性

當前,結核病的治療方式有很多,包括化療、免疫、介入等多種方法,例如針對耐多藥結核病的治療主要採用多種二線抗結核藥物聯合使用的治療方案,但聯合化療的藥物不良反應大,甚至還可能使患者產生新的耐藥風險,因此科學家們一直在尋找新的策略。

儘管人體具有強大的免疫系統,但結核分支桿菌還是逃脫了宿主的免疫,建立起了一種持續感染的狀態。間充質幹細胞是幹細胞家族的重要成員,具有多向分化潛能、造血支援和促進幹細胞植入、免疫調控等特點,為結核病的治療提供了新的思路。

間充質幹細胞治療結核病的機制

目前關於幹細胞與結核病發病機制的研究主要集中在間充質幹細胞,間充質幹細胞與結核分枝桿菌的感染和潛伏密切相關。

900萬人感染的結核病,間充質幹細胞為其提供了治癒的可能性

在感染過程中,間充質幹細胞具有抑制免疫系統的作用,當間充質幹細胞歸巢至肉芽腫周圍時,透過分泌一氧化氮的方式抑制T細胞增殖,從而保護結核菌逃逸適應性免疫反應,另一可能的機制是透過抑制並阻斷T細胞接近巨噬細胞的方式實現免疫抑制[1]。

研究發現,當將間充質幹細胞注射到被結核分枝桿菌感染的小鼠後,間充質幹細胞可以滲入到小鼠的肺部,在結核分枝桿菌周圍形成肉芽腫,建立了免疫抑制區域,並限制結合分枝桿菌的傳播。

臨床研究取得進展

近年來,間充質幹細胞被多次應用到結核病的臨床治療研究中。

900萬人感染的結核病,間充質幹細胞為其提供了治癒的可能性

2005年,科研人員對15例耐多藥結核病和12例廣泛耐藥結核病患者分別進行了自體間質幹細胞全身性輔助化療治療,發現所有患者的臨床症狀均得到了改善,其中20例患者在治療3-4個月以後痰菌明顯降低;在治療1。5-2年以後,有9例患者長期隨訪中無復發[2]。

除此之外,從2009年開始至2010年12月之間,白俄羅斯共和國明斯克州肺結核與結核病科學實踐中心的研究者對156位新確診結核病患者和68位先前接受過治療的陽性結核病患者進行了調查研究[3],用患者自體間質幹細胞全身移植治療耐多藥結核病,並觀察到患者的肺部空洞逐漸縮小。

為了評估自體間充質幹細胞作為肺結核輔助療法的安全性,2014年瑞典斯德哥爾摩市卡羅林斯卡學院實驗醫學系的研究者進行了一項研究[4],將年齡在21-65歲的60例患者隨機分為2組,其中30例經標準抗結核藥物治療4周後接受單劑量的間充質幹細胞注射治療(試驗組),而另外30例只接受標準抗結核藥物治療(對照組)。18個月後,試驗組的治癒率(53。33%)是對照組(16。67%)的近3倍,並且安全性良好,無藥物不良反應。

900萬人感染的結核病,間充質幹細胞為其提供了治癒的可能性

同年,南非德班的研究團隊也進行了間充質幹細胞治療結核病的試驗[5],重點關注間充質幹細胞治療的安全性、抗結核治療的免疫機制以及與治療過程相關的分子標識。

這些臨床研究為間充質幹細胞治療肺結核病的可行性提供了科學支撐,不過未來仍然需要進一步探討間充質幹細胞與標準藥物治療方案聯合治療結核患者的問題。

除了間充質幹細胞,造血幹細胞也被應用到了肺結核病的臨床治療研究中。

2020年,發表於《血液和骨髓移植生物學》(Biology of Blood and Marrow Transplantation)雜誌上的研究回顧了2008年1月至2018年12月在同一中心接受造血幹細胞移植的6236例患者的資料,鑑定出33例活動性結核病患者和99例無活動性結核病的對照組。經過同種異體造血幹細胞移植後,結核病組和對照組之間的治療效果沒有顯著差異,需要進行更多的資料來進一步確定造血幹細胞移植對於結核病治療的效果[6]。

展望

儘管間充質幹細胞治療疾病的機制仍需要進一步挖掘,並且對不同的疾病和個體都存在一定的差異性。但是由於具有低免疫原性和免疫調節等作用,間充質幹細胞臨床應用的發展讓人們在很多難治性疾病的治療上看到了曙光。對於結核病而言,自體間充質幹細胞作為輔助治療措施,可以將患者體內的慢性炎症轉化為有益的免疫反應,並進而改善其臨床預後,為治癒結核病提供了可能。

參考文獻:

[1]廖莎, 孫照剛。 幹細胞治療結核病的探討[J]。 臨床肺科雜誌, 2016, 021(011):2105-2107,2108。

[2]Erokhin V V , Vasil‘Eva I A , Konopliannikov A G , et al。 [Systemic transplantation of autologous mesenchymal stem cells of the bone marrow in the treatment of patients with multidrug-resistant pulmonary tuberculosis][J]。 Probl Tuberk Bolezn Legk, 2008(10):3-6。

[3]Skrahina A , Hurevich H , Zalutskaya A , et al。 Alarming levels of drug-resistant tuberculosis in Belarus: Results of a survey in Minsk[J]。 European Respiratory Journal, 2012, 39(6):1425-1431。

[4]Skrahin A , Ahmed R K , Ferrara G , et al。 Autologous mesenchymal stromal cell infusion as adjunct treatment in patients with multidrug and extensively drug-resistant tuberculosis: an open-label phase 1 safety trial[J]。 The Lancet Respiratory Medicine, 2014, 2(2):108-122。

[5]Kaufmann S H E , Lange C , Rao M , et al。 Progress in tuberculosis vaccine development and host-directed therapies—a state of the art review[J]。 The Lancet Respiratory Medicine, 2014, 2(4):301-320。

[6]Frequency, risk factors and outcome of active tuberculosis following allogeneic hematopoietic stem cell transplantation

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