慢性肾病将成为世界第五大死因!介绍了干细胞和肾脏疾病的治疗
最近,发表在《World journal of stem cells》上一篇综述[1],介绍了干细胞疗法在肾脏疾病中的应用及其最新进展,指出干细胞疗法在肾脏疾病再生医学领域具有巨大的潜力。
根据世界卫生组织(WHO)据估计,每年有多达1000万人死于肾病,到2040年,慢性肾病(CKD)预计它将成为世界上第五大死因。目前,肾病的常规治疗是一种药物,但这些药物只能延缓疾病的进展,而不能逆转疾病的发展。研究表明,干细胞疗法可以治疗肾病,减少肾损伤,改善肾小球和肾小管的功能和结构,有望治愈、逆转或减少肾病。
No.1不同类型的干细胞治疗肾脏疾病
近年来,不同类型的干细胞,包括胚胎干细胞、内皮祖细胞和间充质干细胞,都应用于肾脏疾病的治疗和研究。
胚胎干细胞(ESC)它是一种具有无限分化潜力的多功能细胞。研究表明,将胚胎干细胞直接植入小鼠胚胎肾培养物可产生从胚胎干细胞衍生的肾小管和近端肾小管细胞。将胚胎干细胞暴露在特定的诱导剂或因子中也会细胞在体外分化为肾细胞。然而,胚胎干细胞衍生的分化细胞本质上是相同的异体,可以表达特定的表面蛋白质来触发受体的免疫系统。因此,如果同一异体移植物不能与受体实现免疫相容性,可能会发生急慢性排斥反应或移植物抗宿主病。
图1(文献[1]):肾及其主要成分。A:肾;B:肾单位放大倍数;C:肾小体;D:肾小球。足细胞、系膜细胞和毛细血管内皮细胞是肾小球结构的一部分。
第二类是内皮祖细胞(EPC)。内皮祖细胞在维持血管完整性和修复任何形式的内皮损伤方面都起着重要的作用。内皮祖细胞可以从不同的细胞来源中分离出来。急性肾损伤、慢性肾病、肾动脉狭窄等动物模型证实了内皮祖细胞疗法的有益作用。
间充质干细胞是干细胞治疗肾最常用的干细胞。
多年来,研究人员发现间充质干细胞(MSCs)它可以从脂肪组织、脐带、胎盘、外周血、羊水和骨骼肌等各种器官或组织中分离出来。间充质干细胞是激活受损肾脏再生最有效的细胞群之一。大量研究表明,间充质干细胞可以分化为一般肾细胞[4],肾上皮细胞、系膜细胞系膜细胞、内皮细胞等肾成分细胞。
临床前研究证明了间充质干细胞在急性肾损伤和慢性肾病动物模型中的治疗潜力[5]。根据对70多篇文章的系统评价,间充质干细胞是治疗实验性慢性肾病最有效的细胞之一[4]。同时,在对慢性和急性肾损伤动物模型的集中分析中,间充质干细胞不同(动脉、静脉或肾脏),间充质干细胞仍能使肾脏再生[5]。
No.2 干细胞治疗肾病的临床转化
许多动物实验证明了干细胞疗法对肾脏疾病的有效性。然而,由于动物模型和人体生理学的不同,干细胞治疗肾脏疾病的临床转化仍需要一定的时间。
截至2021年3月,美国国家医学图书馆已注册40多项与肾脏疾病干细胞治疗相关的临床试验,其中大部分是间充质干细胞。
表格1(文献[1]):基于间充质干细胞和内皮祖细胞的肾病治疗临床试验
在这些实验中,有间充质干细胞来自不同的组织来源(骨髓、脂肪、脐带等)。在其中一项研究中,患有急性肾损伤和心脏手术的患者接受了来自异体骨髓来源的间充质干细胞(BM-MSC),患者使用间充质干细胞后无副作用,间充质干细胞也保护患者免受术后早晚肾功能恶化[6]。
与此同时,已经进行了多种间充质干细胞治疗慢性肾病的人体试验。根据对自体脂肪间充质干细胞的评价(AD-MSCs)根据治疗慢性肾病的安全性和临床可行性的初步研究报告,这些细胞疗法是安全的,没有任何不良反应[8]。
这些数据表明,间充质干细胞安全、耐受性好,在免疫抑制方案的基础上,间充质干细胞可以增强肾移植后宿主免疫反应的抑制作用。然而,也有一些研究得出了不一致的结论,因此未来仍需要进行更多的研究来讨论间充质干细胞治疗不同肾脏患者的疗效。
No.3展望:干细胞治疗仍需突破
干细胞已广泛应用于多系统疾病的治疗和研究中。在肾脏疾病领域,临床前和现有的临床研究数据显示了干细胞治疗的安全性和有效性。然而,干细胞治疗肾脏疾病的临床转化仍然需要克服许多障碍,如进一步研究肾脏疾病的副作用,现有的初步结果仍然缺乏长期随访数据等。
事实上,其他疾病的干细胞治疗在临床转化中也面临着类似的问题。然而,随着全球干细胞临床试验的全面发展,肾脏等疾病的临床转化也将取得新的进展和突破。