间充质干细胞真地有望治疗COVID-19吗?
文章来源:生物谷
近期在中国进行的一项初步研究中,7名COVID-19患者接受了静脉注射供体间充质干细胞(MSC)---被认为具有免疫调节能力的多能细胞,结果表明这种干预措施是安全的,而且这种方法可能会改善患者预后。虽然这7名患者都康复了,但科学家们对这一方法背后的逻辑以及其真正的效果如何,众说纷纭。
今年4月5日,美国食品药物管理局(FDA)批准了在拓展性同情使用下利用MSC治疗病情最严重的COVID-19患者。
荷兰莱顿大学发育生物学家、干细胞研究员Christine Mummery说,“[中国]那项研究的理论基础尚不清楚,而且就其效果而言,结果也不确定。人们应该抱着一定程度的健康怀疑态度来看待它。”Mummery没有利益冲突需要声明。
间充质干细胞的血管周微环境和多能性
图片来自Frontiers in Physiology, 2015, doi:10.3389/fphys.2015.00367
美国德克萨斯农工大学医学院再生医学研究员Ashok Shetty不同意这一观点。他在发送给《科学家》杂志的一封电子邮件中写道,中国那项研究的结果“表明,静脉注射MSC是治疗COVID-19肺炎患者---包括表现出重症肺炎的老年患者---一种安全有效的方法。然而,还需要在更大的患者队列中进行研究,以验证这些益处。”Shetty并没有参与这项研究,他说他“与提供MSC用于治疗的公司没有任何利益冲突”,但之前曾获得CellTex公司的项目资助---一家从事基于MSC治疗的公司---用于开展不相关的针对阿尔茨海默病的研究工作。
作为一种由新型SARS-CoV-2冠状病毒引起的疾病,COVID-19可能会有截然不同的临床表现:一些感染者没有症状,一些人出现类似流感的轻度疾病,少数患者会出现重症肺炎,还有一些患者会死亡。
细胞因子释放综合征
对于病情最严重的患者来说,似乎有一种经常被观察到的病理现象---免疫反应不受控制地上升,就像败血症中观察到的那样。这种病理现象称为细胞因子释放综合征,或者更通俗地说,就是细胞因子风暴。
细胞因子是由免疫细胞释放出的小蛋白,当面对外来入侵者时,它们会协调宿主免疫系统的攻击和破坏模式。但是,如果这些蛋白的水平疯狂飙升,那么免疫系统进入过度驱动状态,患者自身的组织和器官就会受到损害,这往往是致命性的。
中国那项初步研究的理论基础是MSC可能有助于对抗细胞因子风暴。MSC是一种多能细胞,存在于身体的各个部位,包括骨髓、胎盘和脐带等,据报道具有免疫调节能力。事实上,基于这种能力,从捐献者身上分离出来的MSC经过培养增殖后,作为实验性疗法被注入患者体内,用于治疗多种不同疾病。比如,目前正在进行临床试验,用于研究利用MSC治疗急性呼吸窘迫综合征(ARDS)---肺部积液导致严重缺氧。ARDS是细胞因子风暴的一种常见表现,也是许多COVID-19患者的死亡原因。
Mummery说,但是有效调节免疫反应的证据“并不那么有力”,“许多临床试验的结果显示在临床结局方面并不显著。”她说,MSC的来源组织方面也有很大的变化,因此注射的细胞类型也有很大的差异。作用机制还不清楚。至于它们是否起作用,她说,“有相信的,也有不相信的。”
作为一名研究细胞因子风暴的专家,美国阿拉巴马大学伯明翰分校的Randy Cron指出,目前已经有其他治疗细胞因子风暴的药物在临床试验中,包括托珠单抗(tocilizumab),它最近在中国和美国被批准用于治疗严重的COVID-19病例。他说,鉴于MSC治疗是更为实验性的,因此对于COVID-19治疗,“我首先想到的并不是MSC”,但是“如果它起作用的话,那么它就会起作用”。Cron与某些制造治疗细胞因子风暴的药物的制药公司有联系。
在日本,MSC经被批准用于治疗另一种形式的细胞因子风暴,即移植物抗宿主病,在美国也在等待这种批准。也有一些临床试验开始测试利用MSC治疗COVID-19的好处。
美国罗格斯大学干细胞研究员、开发MSC治疗技术的CytoStormRx公司首席科学官Martin Grumet说,“有很多间接证据提示着[MSC]应当在这个领域发挥作用。”Grumet并没有参与中国那项研究,但他认为这些数据看起来很有希望。
利用MSC治疗COVID-19的临床结果
在发表在Aging and Disease期刊上的那项中国研究中,7名COVID-19患者---1名危重患者、4名重症患者和2名症状较轻的患者---接受MSC静脉注射,在所有病例中,这些患者在14天的观察期结束时都得到了康复,其中的一些患者出院。相比之下,在安慰剂对照组的3名患者中,有1名患者死亡,1名患者出现ARDS,1名患者病情稳定。
爱尔兰国立大学的Daniel O'Toole(未参与这项研究)指出,治疗结果最差的两名患者(1人死亡和1人出现ARDS),都比治疗组中年龄最大的受试者大10岁左右。他说,“非常确定的是,[COVID-19患者的死亡率] 与年龄的关系可能比任何因素都大”,这表明这可能导致这些研究结果出现了偏差。O'Toole没有任何利益冲突需要声明。
除了这7名患者外,在2月底提交给预印本网站ChinaXiv的一篇论文中,一名65岁的女性COVID-19患者接受了MSC治疗。她的病情也得到了改善,但是,Cron说,“至少从许多实验室标志物来看,这名患者在接受MSC[治疗]之前,病情正在好转。”因此,他说,这一结果“没有说服力”。
作为发表在Aging and Disease期刊上的那篇论文的一名作者,美国北德克萨斯大学健康科学中心的Kunlin Jin说,“我们理解这只是少数病例。”但是,从结果来看,“我们可以看到,MSC是治疗COVID-19患者的一种非常有希望的方法”。
美国加州大学戴维斯分校干细胞生物学家Paul Knoepfler在发生给《科学家》杂志的一封电子邮件中写道,他“完全不相信”。这种疾病是如此的多变而且研究人数也是如此之少,“以至于他们无法从少数病人那里得到任何关于疗效的信息”。他补充说,他们甚至没有真正表明这种方法是安全的。鉴于MSC被认为可以抑制免疫力,“也存在MSC可能会削弱人体对新型冠状病毒的整体免疫反应的风险”。Knoepfler没有利益冲突需要声明。
Mummery说,“令人欣慰的是,[在]向这些患者注射MSC后,他们并没有突然全部死亡。”不过,她同意Knoepfler的观点,认为现在确定安全性还为时过早。虽然MSC一般被认为是安全的,而且患者的耐受性也很好,但“我们不知道在这个特殊的患者群体中,安全性记录如何。”
医生们可能很快就会获得更多关于安全性和疗效的数据。Lin告诉《科学家》杂志,他的团队如今获得了24名经过MSC治疗的患者的未发表数据,他声称,这些患者的病情都有所好转。而FDA最近批准了这种治疗方法(针对极端病例和临床试验),再加上全世界范围内招募COVID-19患者参加现有的利用MSC治疗ARDS的临床试验,这意味着临床数据可能会很快就会公布。O'Toole说,“不幸的是,我怀疑很快就会有大量患者出现,这是因为除了COVID-19 ARDS患者,重症监护室(ICU)很可能不会有其他的患者。”
参考资料:
1.Z. Leng et al. Transplantation of ACE2- mesenchymal stem cells improves the outcome of patients with COVID-19 pneumonia. Aging and Disease, 2020, doi:10.14336/AD.2020.0228.
2.B. Liang et al. Clinical remission of a critically ill COVID-19 patient treated by human umbilical cord mesenchymal stem cells. ChinaXiv, 2020, doi:10.12074/202002.00084.
3.Are Mesenchymal Stem Cells a Promising Treatment for COVID-19?https://www.the-scientist.com/news-opinion/are-mesenchymal-stem-cells-a-promising-treatment-for-covid-19--67402
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