五大特点_探究干细胞五大特点:(五)不成瘤
干細胞是生命的起源細胞,憑借其自身特點和獨特功能,已經在美容抗衰、疾病治療等領域發揮重要作用,而本次抗擊新冠肺炎的臨床應用中,干細胞以出色的成績,又讓我們重新認識了它,更激起了大家對干細胞更多優勢特點的好奇。
本系列撰文《干細胞的五大特點》,將帶您繼續深入探究干細胞臨床應用價值的背后機理,從分子層面,探究干細胞自身特點:自我復制、低免疫原性、高活性、趨炎性、不成瘤等。干細胞憑借自身獨特優勢,在實際臨床實踐中發揮了巨大應用價值,并且擁有更為廣闊的商業價值。
曾經,中國富豪圈流傳過一個“長生不老”神話,遠赴烏克蘭,接受胚胎干細胞注射,“花400萬就可以年輕30歲”。
事實真的能產生青春的效果嗎?不好說,單從注射胚胎干細胞來說,是非常危險的,因為胚胎干細胞極易成瘤。
同樣是干細胞,間充質干細胞則沒有成瘤的風險。
間充質干細胞(MSC)是一群來自中胚層的、具有強大自我更新和多向分化能力的多能干細胞,同時具有易于分離、純化和體外擴增的可操作性,MSC更是能夠憑借低免疫原性,在回輸移植后不發生免疫排斥,跨越同種不同個體,而在組織再生、器官修復、免疫調節和抗凋亡等領域發揮重要的“萬能細胞”功能。
△ 間充質干細胞具有強大的自我復制和分化功能
間充質干細胞的來源十分廣泛,且沒有倫理問題,這些因素都使得間充質干細胞能夠在細胞治療的研究和應用中具有廣泛的前景。但是,MSC作為一種“活”的藥品,本身的安全性,也是不容忽視的重要一環。
這里的安全性,主要指的就是干細胞輸入體內是否成瘤?那么,干細胞和腫瘤之間有什么必然聯系嗎?什么類型的干細胞可能會成瘤?什么類型的干細胞又不會成瘤?
讓我們逐一來看……
01
間充質干細胞不會致瘤
已經完成的一些臨床研究,許多的隨機對照臨床試驗,通過統計學分析,發現MSC治療組和對照組在成瘤方面沒有差異[1],即MSC治療組也不會成瘤,長期觀察也沒有發現病人增加微生物感染或間充質干細胞致瘤的現象[2-6]。更有學者給41例軟骨損傷病人輸入MSC治療,觀察了11年,均未發現腫瘤的發生[7]。
△ 自體骨髓間充質干細胞移植在41例45個關節的患者中修復軟骨的安全性長達11年零5個月
這也佐證了一個事實:間充質干細胞臨床應用以來,從來沒有發生過任何致瘤的新聞,反而是胚胎干細胞,早早就因為其安全性被叫停。
即便如此,出于對公眾健康和生命安全的高度負責,FDA關于細胞治療產品管理規程中特別指出:干細胞制劑不同于其他藥品,在申請臨床試驗時需要明確處理程序對細胞穩定性的影響以及體內安全性等問題。
關于間充質干細胞是否會成瘤,還有具體的研究可以參考。
將臍帶間充質干細胞靜脈注射入C57BL/6小鼠體內,其致瘤性實驗結果顯示:歷經26周后,陽性對照組100%長瘤,陰性對照組和實驗組均無長瘤,說明間充質干細胞無致瘤性。
所以,在多數研究表明,體外長期培養擴增的MSC并沒有成瘤的生長特征,同時也沒有直接證據證明,MSC在單一環境中有成瘤可能的前提下,我們認為間充質干細胞與腫瘤的前緣,僅僅是它們能夠相互影響。經過嚴格分離、純化、培養的MSC并不會成瘤。
那其他干細胞成瘤的可能性呢?作為擁有全能分化能力的胚胎干細胞,它的成瘤性又如何?
02
胚胎干細胞的成瘤性
眾所周知,按照干細胞分化能力的由高到低,干細胞可以分為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。干細胞分化能力越強,代表它無限增殖、自我更新和多向分化的特性越強,代表它治療的能力越強,但同時,也相應它成瘤的可能性越強。
從人類胚胎中收集胚胎干細胞是不道德的,因為人的生命沒有得到珍重,人的胚胎也是生命的一種形式,無論目的如何高尚,破壞人類胚胎是不可想象的,并且也不是最安全的方式。
可以想象,全能干細胞,比如胚胎干細胞,不僅僅來源受到倫理的束縛,當我們把胚胎干細胞注射到裸鼠皮下時,5周之后,小鼠皮下就可以長出畸胎瘤,如下圖所示。
畸胎瘤是來源于具有多向分化潛能干細胞的腫瘤,往往含有三個胚層的多種多樣組織成分,排列結構錯亂,包裹著一堆混亂的“大腦、頭發、軀干”等。
因此,胚胎干細胞只有給予了它合適的環境和刺激,才有可能分化發育為有序的組織和器官,才有可能治療,反之,就會變成惡性增殖的腫瘤。
然而,體外回輸胚胎干細胞,很難人為控制宿主的環境與刺激,這也就是為什么,在排除倫理問題之后,胚胎干細胞依然不能在臨床應用的主要原因,即胚胎干細胞的成瘤性。
既往研究中已有許多在應用胚胎干細胞治療過程中因為畸胎瘤的產生而導致細胞治療的失敗報道。胚胎干細胞在體內形成畸胎瘤,畸胎瘤本身多為良性腫瘤,當被人類胚胎干細胞污染的分化細胞被移植到患者體內時,很容易引發嚴重的癌癥風險。
目前有很多學者致力于利用自殺基因、細胞因子毒性作用以及各類技術方法去除胚胎干細胞中殘留的未分化細胞,但其結果均遠未達到細胞治療的水平。
因此,和胚胎干細胞相比,間充質干細胞不僅僅分化能力不弱,而且還因來源廣泛而避免了倫理問題,最重要的是,間充質干細胞理論上并不會成瘤,基礎實驗以及臨床試驗中,也沒有證據表明間充質干細胞會成瘤。
所以,間充質干細胞可以認為是不成瘤的,能夠安全應用于臨床。
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總結
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